1.4-1.5 電動(dòng)機(jī) 磁生電(解析版)

1.4-1.5電動(dòng)機(jī)磁生電

【思維導(dǎo)圖】

【知識(shí)點(diǎn)全掌握】

1.磁場對(duì)通電導(dǎo)體的作用

（1）通電導(dǎo)體在磁場里，會(huì)受到力的作用。

（2）通電導(dǎo)體在磁場里，受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。

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2.電動(dòng)機(jī)

（1）基本結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子（線圈）、定子（磁體）、電刷、換向器

電刷的作用：與半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。

換向器的作用：使線圈一轉(zhuǎn)過平衡位置就改變線圈中的電流方向。

（2）原理：通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的。

通電線圈在磁場中的受力大小跟電流（電流越大，受力越大）有關(guān)。

通電線圈在磁場中的受力大小跟磁場的強(qiáng)弱（磁性越強(qiáng)，受力越大）有關(guān)。

通電線圈在磁場中的受力大小跟線圈的匝數(shù)（匝數(shù)越大，受力越大）有關(guān)。

直流電動(dòng)機(jī)的工作原理：

甲：電流方向和力的方向如圖所示，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

乙：線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)，兩電刷恰好接觸兩半環(huán)間的絕緣部分；線圈由于慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過平

衡位置后，電流改變方向。

丙：ab和cd的電流方向與圖甲相反，受力方向也相反，線圈仍順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

?。壕€圈又轉(zhuǎn)到平衡位置，換向器又自動(dòng)改變電流方向。

（3）應(yīng)用：直接電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)玩具、錄音機(jī)、小型電器等交流電動(dòng)機(jī)：電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、家用

電器等。

（4）特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、體積小、效率高。

3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

（1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國的物理學(xué)家法拉第第一個(gè)發(fā)現(xiàn)的。

（2）電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流。

感應(yīng)電流：由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。

（3）電流中感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向有關(guān)。

（4）電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化：把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

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4.發(fā)電機(jī)

（1）構(gòu)造：由磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成，與電動(dòng)機(jī)相似，但沒有電動(dòng)機(jī)的換向器。

（2）工作原理：發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)器。

【例題精析】

[例題1]（2021?湖州）如圖是動(dòng)圈式話筒的部分結(jié)構(gòu)。聲波使振膜左右振動(dòng)，連接在振膜上的線圈

也隨之一起振動(dòng)，切割永磁體的磁感線產(chǎn)生電流，此過程中（）

A．利用了電磁感應(yīng)原理

B．利用了通電導(dǎo)體在磁場中受力的原理

C．利用了電流的磁效應(yīng)

D．產(chǎn)生了直流電

【解答】解：聲波使振膜左右振動(dòng)，連接在振膜上的線圈也隨之一起振動(dòng)，線圈做切割永磁體的

磁感線運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；線圈來回振動(dòng)時(shí)，切割磁感線的方向會(huì)發(fā)生變化，

產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向也會(huì)發(fā)生改變，產(chǎn)生的是交流電；故BCD錯(cuò)誤，A正確。

故選：A。

[例題2]（2021?麗水）麗水處州府城一角的磨盤特別受小孩青睞。當(dāng)人推著磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磨盤上豎

著的“麗水”兩字和其周圍墻壁上的燈同時(shí)亮起（如圖）。下列四幅圖中能反映其工作原理的是

（）

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A．B．

C．D．

【解答】解：當(dāng)人推著磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磨盤上豎著的“麗水”兩字和其周圍墻壁上的燈同時(shí)亮起，

能產(chǎn)生電，所以其工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；

A、該裝置是奧斯特實(shí)驗(yàn)，說明通電導(dǎo)線周圍存在著磁場，不能反映題中“磨盤”的工作原理，

故A不符合題意；

B、該裝置沒有電源，金屬棒在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中就會(huì)產(chǎn)生電流，這是電磁感應(yīng)

現(xiàn)象，能反映題中“磨盤”的工作原理，故B符合題意；

C、該裝置是電磁鐵，即說明了電流具有磁效應(yīng)，不能反映題中“磨盤”的工作原理，故C不符

合題意；

D、該裝置是電動(dòng)機(jī)原理實(shí)驗(yàn)，即說明通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用，不能反映題中“磨盤”的

工作原理，故D不符合題意。

故選：B。

[例題3]（2019?寧波）磁共振成像是一種較新的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，它采用強(qiáng)靜磁場和變化磁場使

人體組織成像。若攜帶金屬物做磁共振成像，強(qiáng)靜磁場會(huì)吸引鐵質(zhì)物品，變化磁場會(huì)使攜帶的金

屬中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使金屬發(fā)熱而灼傷病人，重則危及生命。上述說明中，沒有涉及的知識(shí)

是（）

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A．鐵在磁場里會(huì)被磁化B．磁能生電

C．電流的熱效應(yīng)D．同名磁極相互排斥

【解答】解：從文本提取信息，然后跟選項(xiàng)進(jìn)行對(duì)照即可：

A、文本：強(qiáng)靜磁場會(huì)吸引鐵質(zhì)物品﹣﹣說明鐵在磁場會(huì)被磁化；故A正確。

B、文本：變化磁場會(huì)使攜帶的金屬中產(chǎn)生感應(yīng)電流﹣﹣電磁感應(yīng)（磁生電）；故B正確。

C、文本：使金屬發(fā)熱而灼傷病人（電流流過金屬導(dǎo)體，金屬導(dǎo)體發(fā)熱）﹣﹣電流的熱效應(yīng)；故

C正確。

D、文本未提及磁極間的相互作用，故D錯(cuò)誤。

故選：D。

[例題4]（2019?衢州）為研究“通電螺線管磁性強(qiáng)弱與有無鐵芯的關(guān)系”，小科設(shè)計(jì)了如圖1電路。

（1）強(qiáng)弱判斷：通電螺線管吸引大頭針數(shù)量越多，表示其磁性越強(qiáng)。

（2）具體操作：

①將無鐵芯的螺線管接入電路，把變阻器滑片P移至最下端，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)螺線管吸引大頭

針數(shù)量較少。

②斷開開關(guān)S，在螺線管中插入鐵芯，將變阻器滑片P稍向上移，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)螺線管吸引

大頭針數(shù)量較多。

（3）評(píng)價(jià)交流

①上述實(shí)驗(yàn)，沒有進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，且存在的錯(cuò)誤是沒有控制電流大小相同。

②通電螺線管磁性強(qiáng)弱無法用肉眼直接觀察，本實(shí)驗(yàn)用吸引大頭針數(shù)量反映磁性強(qiáng)弱。

圖2所示實(shí)驗(yàn)采用的方法與之相同的有AB。

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【解答】解：

（1）實(shí)驗(yàn)中通過通電螺線管吸引大頭針數(shù)目的多少來反映通電螺線管磁性的強(qiáng)弱，通電螺線管

能吸引大頭針的數(shù)量越多，通電螺線管的磁性越強(qiáng)；

（3）①本實(shí)驗(yàn)為研究“通電螺線管磁性強(qiáng)弱與有無鐵芯的關(guān)系”，上述實(shí)驗(yàn)，沒有進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，

實(shí)驗(yàn)中，沒有插入鐵芯時(shí)把變阻器滑片P移至最下端，插入鐵芯后將變阻器滑片P稍向上移，導(dǎo)

致兩次的電流不同，即沒有控制電流大小相同，這是錯(cuò)誤的。

②為判斷通電螺線管的磁性強(qiáng)弱，實(shí)驗(yàn)時(shí)采用通電螺線管吸引大頭針多少來確定，這種科學(xué)研究

方法是轉(zhuǎn)換法，

A、用木塊移動(dòng)距離反映鋼球的動(dòng)能大小，也采用了轉(zhuǎn)換法；

B、海綿的形變程度越大，表示壓力作用效果越明顯，也采用了轉(zhuǎn)換法；

C、用黃豆和芝麻混合后量筒讀數(shù)變小反映分子間存在間隙，不是轉(zhuǎn)換法，而是類比法。

故選AB。

故答案為：（1）強(qiáng)；（3）①?zèng)]有控制電流大小相同；②AB。

【習(xí)題鞏固】

一．選擇題（共8小題）

1．新型智能手機(jī)無線充電技術(shù)原理如下：當(dāng)交變電流通過充電底座中的線圈時(shí)，線圈產(chǎn)生磁場，如

圖所示，帶有金屬線圈的智能手機(jī)靠近該磁場就能產(chǎn)生電流，通過“磁生電”來實(shí)現(xiàn)充電。下列

設(shè)備也是利用“磁生電”原理工作的是（）

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A．電鈴B．發(fā)電機(jī)

C．電動(dòng)機(jī)D．電磁起重作用

【解答】解：帶有金屬線圈的智能手機(jī)靠近該磁場就能產(chǎn)生電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；

AD、電鈴、電磁起重機(jī)的主要部件是電磁鐵，是利用電流的磁效應(yīng)工作的，故AD錯(cuò)誤；

B、發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)，是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體

中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，發(fā)電機(jī)工作原理是磁生電，故B正確。

C、電動(dòng)機(jī)工作原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。

故選：B。

2．小明將微風(fēng)電風(fēng)扇與小燈泡按如圖所示的電路連接并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用手快速撥動(dòng)風(fēng)扇葉片，這時(shí)發(fā)

現(xiàn)小燈泡發(fā)光，微風(fēng)電風(fēng)扇居然變成了“發(fā)電機(jī)”。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）

A．電風(fēng)扇發(fā)電過程是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

B．小燈泡發(fā)光是把光能轉(zhuǎn)化為電能

C．電風(fēng)扇發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)

D．電風(fēng)扇發(fā)電的原理是通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用

【解答】解：電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速越快，電流越大，燈泡就越亮，在發(fā)電的過程中，消耗了機(jī)械能，轉(zhuǎn)

化為了電能，是利用了電磁感應(yīng)原理；故AD錯(cuò)誤；C正確；

小燈泡發(fā)光是將電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能，故B錯(cuò)誤。

故選：C。

3．如圖所示，新型智能手機(jī)無線充電技術(shù)應(yīng)用了電磁感應(yīng)原理，當(dāng)交變電流通過充電底座中的線圈

時(shí)，線圈產(chǎn)生磁場，帶有金屬線圈的智能手機(jī)靠近該磁場就能產(chǎn)生電流，通過“磁生電”來實(shí)現(xiàn)

充電。下列設(shè)備也是利用“磁生電”原理工作的是（）

A．發(fā)電機(jī)B．電動(dòng)機(jī)C．電烙鐵D．電磁起重機(jī)

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【解答】解：

A、發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)，是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體

中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，發(fā)電機(jī)工作原理是磁生電，故A正確。

B、電動(dòng)機(jī)工作原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤。

C、電流通過電烙鐵時(shí)產(chǎn)生熱量，所以電烙鐵是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來工作，故C錯(cuò)誤。

D、電磁起重機(jī)在有電流通過時(shí)產(chǎn)生磁場，工作原理是電流的磁效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。

故選：A。

4．將小電動(dòng)機(jī)與小燈泡按如圖所示的電路連接，在小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上繞線，然后用力拉線，使電動(dòng)機(jī)

轉(zhuǎn)動(dòng)，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，小燈泡發(fā)光。有關(guān)該現(xiàn)象有下列幾種說法，其中正確的是（）

①此時(shí)電動(dòng)機(jī)是電源

②這是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象

③這是電流的磁效應(yīng)

④此電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越快，燈泡越亮

A．①②③B．①③④C．①②④D．②③④

【解答】解：在小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上繞線，然后用力拉線，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，

利用了電磁感應(yīng)原理，不是電流的磁效應(yīng)，而是磁產(chǎn)生了電，電動(dòng)機(jī)對(duì)外供電，相當(dāng)于電源，使

小燈泡發(fā)光；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，則燈泡越亮，故①②④正確。

故選：C。

5．跳繩也可以“發(fā)電”。用一根帶有絕緣皮的長銅導(dǎo)線做跳繩，將它的兩端與固定在地面上的靈敏

電流計(jì)相連，搖動(dòng)跳繩時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針左右擺動(dòng)。則（）

A．向任意方向搖繩均可產(chǎn)生電流

B．電流方向與繩子運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)

C．此過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

D．跳繩發(fā)電屬于電流的磁效應(yīng)

【解答】解：

A、用一根導(dǎo)帶有絕緣皮的長銅導(dǎo)線做跳繩，將跳繩的兩端與固定在地面上的靈敏電流計(jì)相連，

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搖動(dòng)“跳繩”時(shí)，導(dǎo)體在地磁場做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于地磁場是南北

方向的，因此搖繩時(shí)要盡量東西方向站立，這樣才會(huì)直接切割磁感線，故A錯(cuò)誤；

B、感應(yīng)電流方向與繩子運(yùn)動(dòng)方向、磁場的方向有關(guān)，故B錯(cuò)誤；CD、跳繩發(fā)電屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)

象，根據(jù)此原理可制成發(fā)電機(jī)，在工作過程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選：C。

6．下列關(guān)于直流電動(dòng)機(jī)的線圈中的電流方向和外部電流的方向的說法中，正確的是（）

A．線圈中的電流和外部電路中的電流方向都是不變的

B．線圈中的電流和外部電路中的電流方向都是變化的

C．線圈中的電流方向是不變的，外部電路中的電流方向是改變的

D．線圈中的電流方向是變化的，外部電路中的電流方向是不變的

【解答】解：對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)，即只能用直流電源來供電，所以電動(dòng)機(jī)的外部電流的方向是不變；

而電動(dòng)機(jī)能持續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)下去，即線圈中的電流必須在線圈轉(zhuǎn)過平衡位置后就需要通過換向器改變

一次方向，所以線圈中的電流方向是變化的。

故選：D。

7．電動(dòng)汽車逐漸被更多的家庭認(rèn)可，它是以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛的車輛，其對(duì)環(huán)

境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車較小，圖中能說明電動(dòng)汽車電機(jī)工作原理的是（）

A．B．

C．D．

【解答】解：電動(dòng)汽車電機(jī)是電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的；

A、圖中是奧斯特實(shí)驗(yàn)的裝置圖，說明了通電導(dǎo)體周圍存在磁場，故A不符合題意；

B、圖中是磁極間的相互作用，故B不符合題意；

C、當(dāng)閉合開關(guān)后，通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)，是電動(dòng)機(jī)的原理，故C符合題意；

D、圖中沒有電源，當(dāng)導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，小燈泡會(huì)發(fā)光，說明會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，

這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是發(fā)電機(jī)的原理，故D不符合題意。

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故選：C。

8．小應(yīng)自制了一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)模型，如圖所示?；匦吾樧龀蓛蓚€(gè)支架，分別與電池兩極相連。用漆

包銅線繞成一個(gè)線圈，以線圈引線為軸，用小刀刮去軸的一端全部絕緣漆，另一端只刮去上半周

絕緣漆。將線圈放在支架上，磁體放在線圈邊，閉合開關(guān)，輕輕撥動(dòng)線圈，此時(shí)線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，

則下列說法錯(cuò)誤的是（）

A．若僅改變磁極方向，線圈會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

B．若再增加一節(jié)干電池，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)速度加快

C．刮去上半周絕緣漆，作用相當(dāng)于換向器

D．工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

【解答】解：A、電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用的原理工作的，且所受力的方向與

電流的方向和磁場的方向有關(guān)，故僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，若僅改變磁極

方向，線圈會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故A正確；

B、電動(dòng)機(jī)中通電線圈受力大小與電流大小和磁場強(qiáng)度有關(guān)，若再增加一節(jié)干電池，線圈中的電

流增大，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)速度加快，故B正確；

C、使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠換向器來實(shí)現(xiàn)的，刮去上半周絕緣漆，作用相當(dāng)于換向器，

故C正確；

D、電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有一部分電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，故D錯(cuò)

誤。

故選：D。

二．填空題（共3小題）

9．將兩塊磁鐵分別吸在干電池的正負(fù)極上，使兩個(gè)磁鐵的N極都向外，構(gòu)成了一個(gè)可以在平面上

滾動(dòng)的滾輪。如圖所示，將錫箔紙平鋪在水平桌面上，再將滾輪輕輕放在錫箔紙上，由于錫箔具

有導(dǎo)電（選填“導(dǎo)電”或“導(dǎo)熱”）性，滾輪立刻開始向前滾動(dòng)。滾輪能夠滾動(dòng)的原理與

電動(dòng)機(jī)（選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”）相同。若讓滾輪向相反的方向滾動(dòng)，下列操作可行的

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是①（選填序號(hào)，①僅將電池正負(fù)極對(duì)調(diào)一下；②將兩端磁鐵的N、S極和電池的正負(fù)極

均對(duì)調(diào)）。

【解答】解：將錫箔紙平鋪在水平桌面上，再將滾輪輕輕放在錫箔紙上，由于錫箔紙是導(dǎo)體，容

易導(dǎo)電，所以通過錫箔紙有電流，干電池在磁體的磁場中受力運(yùn)動(dòng)，所以滾輪立刻開始向前滾動(dòng)，

其原理同電動(dòng)機(jī)的原理；

通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與電流的方向、磁場的方向有關(guān)，若讓滾輪向相反的方向滾動(dòng)，可

以改變磁場的方向或電流的方向，即將滾輪左右換個(gè)方向或?qū)㈦姵卣?fù)極對(duì)調(diào)一下；若同時(shí)將兩

端磁鐵的N、S極和電池的正負(fù)極均對(duì)調(diào)，則受力的方向不變，故可行的是①。

故答案為：導(dǎo)電；電動(dòng)機(jī)；①。

10．在復(fù)習(xí)“電流的磁場”和“磁場對(duì)電流的作用”時(shí)，小明想：通電導(dǎo)體周圍存在磁場，磁場又

會(huì)對(duì)通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用，那么相互靠近的兩根通電導(dǎo)體間是否會(huì)產(chǎn)生力的作用呢？

（1）小明找來了兩根柔軟的導(dǎo)線，相距較近地并排固定在接線板上，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，接

通電路，觀察到的現(xiàn)象如圖乙所示。該實(shí)驗(yàn)表明兩個(gè)通電導(dǎo)線之間產(chǎn)生力的作用。

（2）小明認(rèn)為：改變其中一根通電導(dǎo)體的電流方向，它們之間作用力的方向也會(huì)發(fā)生改變。他

這樣想的理由是：電流產(chǎn)生的磁場方向與電流的方向有關(guān)。

【解答】解：（1）圖乙中兩根導(dǎo)線中的電流方向相同，而兩根導(dǎo)線向中間靠攏，說明兩根導(dǎo)線相

互吸引，產(chǎn)生力的作用；

（2）改變其中一根通電導(dǎo)體的電流方向，它們之間作用力的方向也會(huì)發(fā)生改變，磁場的方向發(fā)

生了改變，這說明磁場的方向與電流的方向有關(guān)。

故答案是：（1）兩個(gè)通電導(dǎo)線之間產(chǎn)生力的作用；（2）電流。

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11．如圖是手機(jī)無線充電的原理簡化圖。當(dāng)充電器接通電源后，交流電通過充電器線圈時(shí)就會(huì)產(chǎn)生

一個(gè)磁場，當(dāng)手機(jī)放在充電器上時(shí)，手機(jī)中的線圈就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而實(shí)現(xiàn)無線充電。請(qǐng)分

析：

（1）“充電器線圈”的實(shí)驗(yàn)原理與丙（選填“甲”“乙”或“丙”）圖相同，它將產(chǎn)生方向

變化選填“變化”或“不變”）的磁場

（2）與“手機(jī)線圈”工作原理相同的是發(fā)電機(jī)（選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”）。

【解答】解：

（1）由題可知，交流電通過充電器線圈時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場，說明“充電器線圈”是利用電流

的磁效應(yīng)工作的，與丙圖相同，它將產(chǎn)生方向變化的磁場；

（2）“手機(jī)線圈”的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)電機(jī)也是利用電磁感應(yīng)原理工作的，所以二者

的工作原理相同。

故答案為：（1）丙；變化；（2）發(fā)電機(jī)。

三．實(shí)驗(yàn)探究題（共3小題）

12．如圖，是電學(xué)實(shí)驗(yàn)箱中的電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)中有兩個(gè)半環(huán)形磁體，為了研究磁極分布情況，提

出了三種猜想并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，如表。

（1）請(qǐng)將猜想2內(nèi)容補(bǔ)充完整：磁極呈左右分布。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)，可判斷猜想3（選填“1”、“2”或“3”）是正確的。．

（3）結(jié)合電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推斷兩磁鐵的南北極分布是否完全一樣？并說明判斷理由。

猜描述猜想1：磁極呈上下分布猜想2：磁極呈？分布猜想3：磁極呈內(nèi)外分布

想圖示

實(shí)操作固定上面磁鐵，將下面磁鐵的兩固定左邊磁鐵，將右邊磁固定左側(cè)磁鐵，將右側(cè)

驗(yàn)和現(xiàn)端分別接觸上面磁鐵的下端，均鐵兩側(cè)分別靠近，均被吸磁鐵靠近，兩磁鐵互相

象被吸引引排斥

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實(shí)驗(yàn)

圖示

【解答】解：（1）根據(jù)猜想2中的圖示可知，磁極呈左右方向分布；

（2）當(dāng)兩個(gè)物體的磁極靠近磁極時(shí)，應(yīng)該表現(xiàn)為相互吸引和相互排斥。如果只表現(xiàn)為相互吸引，

那么不能說明接觸的就是磁極。根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，可判斷猜想3正確。

（3）結(jié)合電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，兩磁鐵的南北極分布不相同，理由是：根據(jù)驗(yàn)證猜想3

實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象，其中一個(gè)磁體的內(nèi)側(cè)和另一個(gè)磁體的外側(cè)是同名磁極（或“根據(jù)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，一

對(duì)磁體的內(nèi)側(cè)為異名磁極”）。

故答案為：（1）左右；（2）3；（3）不一樣，根據(jù)驗(yàn)證猜想3實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象，其中一個(gè)磁體的內(nèi)

側(cè)和另一個(gè)磁體的外側(cè)是同名磁極（或“根據(jù)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，一對(duì)磁體的內(nèi)側(cè)為異名磁極”）。

13．小應(yīng)對(duì)手機(jī)無線充電的原理感到好奇。查閱資料后得知：充電時(shí)充電器內(nèi)的發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場，

手機(jī)內(nèi)的接收線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流給電池充電，結(jié)構(gòu)如圖1。學(xué)過電磁感應(yīng)原理的小應(yīng)提出質(zhì)疑：

手機(jī)和充電器在充電過程中都不動(dòng)，并沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，為何會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流？對(duì)此，他

設(shè)計(jì)了圖2實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

（1）閉合開關(guān)后靈敏電流計(jì)指針并沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)。小應(yīng)認(rèn)為，可能是P線圈中的感應(yīng)電流過小，

于是將變阻器滑片向左移。他這樣做是基于假設(shè)：感應(yīng)電流大小與磁場強(qiáng)弱有關(guān)。

（2）滑片移到預(yù)期位置后，仍未觀察到指針偏轉(zhuǎn)，但在斷開開關(guān)、閉合開關(guān)、移動(dòng)滑片時(shí)靈敏

電流計(jì)指針有明顯偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)教老師后得知當(dāng)閉合電路圍成的平面內(nèi)，磁感線數(shù)量發(fā)生改變時(shí)，電

路中能產(chǎn)生感應(yīng)電流。請(qǐng)根據(jù)上述事實(shí)，解釋在圖3實(shí)驗(yàn)中若導(dǎo)體ab上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合電路中

不產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。

操作序號(hào)開關(guān)及滑動(dòng)變阻器狀態(tài)靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向

1開關(guān)由斷開變?yōu)殚]合向左

2開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_向右

3開關(guān)閉合時(shí)，滑片向左移動(dòng)向左

4開關(guān)閉合時(shí)，滑片向右移動(dòng)向右

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5改變電源正負(fù)極，閉合開關(guān)，滑片向左移動(dòng)向左

6改變電源正負(fù)極，閉合開關(guān)，滑片向右移動(dòng)向右

（3）小應(yīng)發(fā)現(xiàn)不同情況下靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向不同。他猜測與Q線圈中的電流方向改變有

關(guān)。于是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄現(xiàn)象。小皓認(rèn)為小應(yīng)的說法并不正確，表格中的3、5或4、6（填

操作序號(hào)）這兩次實(shí)驗(yàn)可成為小皓作出這個(gè)判斷的理由。

【解答】解：（1）閉合開關(guān)后靈敏電流計(jì)指針并沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)。小應(yīng)認(rèn)為，可能是P線圈中的感

應(yīng)電流過小，于是將變阻器滑片向左移，滑動(dòng)變阻器的有效電阻變小，根據(jù)歐姆定律，電路中的

電流變大，P線圈中的磁場應(yīng)該增強(qiáng)。

（2）圖3中的導(dǎo)體ab上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，不切割磁感線，磁感線數(shù)量不發(fā)生變化，所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)

電流。

（3）表格中的3和5或者4和6，滑片移動(dòng)的方向相同，改變了電源正負(fù)極，改變了電流方向，

但是靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向不變，所以這兩次實(shí)驗(yàn)可成為小皓作出這個(gè)判斷的理由。

答案：（1）左；（2）導(dǎo)體ab上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁感線數(shù)量不發(fā)生變化，所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；（3）

3、5或4、6。

14．某學(xué)習(xí)興趣小組同學(xué)在“探究什么情況下磁可以生電”的實(shí)驗(yàn)中，連接了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

閉合開關(guān)后，導(dǎo)體AB、靈敏電流表、開關(guān)、導(dǎo)線組成閉合回路。

（1）實(shí)驗(yàn)中，通過觀察靈敏電流表指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有感應(yīng)電流。

（2）實(shí)驗(yàn)中，該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)每次電流表指針擺動(dòng)的角度不同，提出了“感應(yīng)電流的大小與哪些

因素有關(guān)”的問題。有同學(xué)猜想可能與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。為了驗(yàn)證猜想，同學(xué)們利

用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使導(dǎo)體ab沿直線水平（填“水平”或“豎直”）運(yùn)動(dòng)（導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)區(qū)

域的磁場強(qiáng)弱相同）。下表是實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：感應(yīng)電流大小與導(dǎo)體切

割磁感線運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，當(dāng)其他條件相同時(shí)，導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)速度越大，感應(yīng)電流越大。

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實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456

速度/（cm：s﹣1）123456

電流/mA2.03.86.08.310.512.1

（3）如果將靈敏電流表換成直流電源，當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，可以看到磁場中原來靜止的導(dǎo)體ab將

運(yùn)動(dòng)。

【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)中，通過觀察靈敏電流表指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有感應(yīng)電流；

（2）①根據(jù)圖片可知，磁感線沿豎直方向分布，只有導(dǎo)體ab沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)才切割磁感線，

才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；

②根據(jù)表格數(shù)據(jù)得到：感應(yīng)電流大小與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，當(dāng)其他條件相同時(shí)，導(dǎo)體

切割磁感線運(yùn)動(dòng)速度越大，感應(yīng)電流越大；

（3）如果將靈敏電流表換成直流電源，當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，通過電流的導(dǎo)體ab會(huì)在磁場中受力，則

可以看到磁場中原來靜止的導(dǎo)體ab將運(yùn)動(dòng)起來。

故答案為：（1）靈敏電流表指針是否偏轉(zhuǎn)；

（2）水平；感應(yīng)電流大小與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，當(dāng)其他條件相同時(shí)，導(dǎo)體切割磁感

線運(yùn)動(dòng)速度越大，感應(yīng)電流越大；

（3）運(yùn)動(dòng)。

四．解答題（共2小題）

15．小明和小華裝配完成如圖甲所示的直流電動(dòng)機(jī)模型。

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（1）通電后電動(dòng)機(jī)模型的線圈不轉(zhuǎn)動(dòng)，用手拔一下，線圈就連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，則剛才線圈不轉(zhuǎn)動(dòng)

的原因，小明認(rèn)為摩擦力過大，小華認(rèn)為線圈重力過大，你認(rèn)為小明的觀點(diǎn)合理。

（2）如圖甲所示的電動(dòng)機(jī)模型中，只調(diào)換模型中器件①（填圖中的序號(hào)）的放置可以方便

改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

（3）如圖乙所示的電路中，為了增大電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左（選填“左”

或“右”）移動(dòng)。

【解答】解：（1）卡住和轉(zhuǎn)動(dòng)后摩擦力是不同的，卡住是靜摩擦力，轉(zhuǎn)動(dòng)后是滑動(dòng)摩擦力，最大

靜摩擦力比滑動(dòng)摩擦力大；若線圈的軸與軸架間的摩擦力太大，電動(dòng)機(jī)可能被卡住，若撥動(dòng)，線

圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故小明的觀點(diǎn)合理；

（2）因?yàn)榫€圈受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)，所以丙圖所示的電動(dòng)機(jī)模型中，調(diào)換器件①

的放置，即改變磁場的方向，可方便改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向；

（3）為了增大電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，需要增大電路中的電流，根據(jù)歐姆定律可知，需要減小電路的總

電阻，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)。

故答案為：（1）小明；（2）①；（3）左。

16．學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象后，小科同學(xué)想進(jìn)一步探究感應(yīng)電流的大小與哪些因素有關(guān)。他使用的裝

置如圖所示：鐵塊E、F上繞有導(dǎo)線并與開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電源、燈泡組成電路。線框