2021学年第5节 磁生电精品ppt课件

1.5 磁生电

一、选择题

1．商场和超市出口处的报警器如图所示，由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在顾客结账后，会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁。若商品的软标签未经消磁而经过检测通道，检测天线便检测到商品上标签的磁性，从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上。由此可见，报警器的原理与下列图中原理相同的是（       ）

A． B．

C． D．

2．如图所示的四套装置可以用来演示科学现象，则下列表述中，正确的是（　　）

A．图甲可用来演示电磁感应现象

B．图乙可用来演示磁场对电流的作用

C．图丙可用来演示电流的磁效应

D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系

3．如图所示为生活中常见的线圈式话筒，其内部结构为话筒与线圈固定在一起，且将线圈套在磁铁上，当 我们对着话筒讲话时，声音使话筒膜片振动，膜片带动线圈一起振动，于是线圈中产生了随声音变化的电流从而发声。则与线圈式话筒的原理相同的是（　　）

A．              B．

C．             D．

4．如图所示，磁带录音机既可以录音，也可用以放音，其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时话筒通过声波作用到电声元件上产生电压，转化成电能。础带上的磁粉被由话筒转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。下列各种说法中不正确的是（　　）

A．话筒和放音磁头处利用的电磁原理相同，都是电磁感应原理

B．扬声器工作原理与电动机相同，即：通电导体在磁场中受到磁场力作用而运动

C．录音磁头利用的基本原理是电磁感应现象

D．录音过程中是将声信号转化为电信号，再转化为磁信号

5．如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，实验中灵敏电流计指针偏转角度最大的是表中的哪一项（　　）

A．A B．B C．C D．D

6．如图所示的四个实验中，能确定钢棒具有磁性是（　　）

A．①② B．②③ C．①③ D．②④

7．如图“○”表示闭合电路中的一部分导体得横截面，箭头表示导体运动方向，下列说法正确得是（       ）

A．两图中均不能获得感应电流 B．两图中感应电流方向不同

C．两图中感应电流方向相同 D．以上说法均不正确

8．在交流发电机中，当线圈平面，①转至与磁感线垂直位置时，感应电流为零；②转过与磁感线平行位置时，感应电流改变方向；③转至与磁感线平行位置时，感应电流为零；④转过与磁感线方向垂直位置时，感应电流方向改变，以上说法正确的是（       ）

A．①③ B．②③ C．①④ D．①②④

9．磁共振成像是一种较新的医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，有涉及到的知识是（　　）

A．磁能生电 B．同名磁极相互排斥

C．通电导体周围存在磁场 D．金属导体的电阻受温度影响

10．无线充电是一种增加手机续航时间的方式（如图甲）。无线充电的技术原理是：电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时，由于电磁感应就会产生电流，给智能手机充电（如图乙）。下列设备工作原理与受电线圈相同的是（　　）

A．电磁铁 B．电水壶 C．直流电动机 D．手摇发电机

二、填空题

11．周期性改变方向的电流叫_______。我国交流电的周期是____s， 频率为_____Hz。

12．微风吊扇通电后扇叶转动，使微风吊扇转动的工作原理是________．拔下插头，在插头处接发光二极管，用手旋转叶片，发光二极管发光，这是________现象，人们利用这一原理制成了________．

13．如图为科研人员研制的“发电鞋”，鞋的内部安装了磁铁和线圈，人在行走时发的电存储于蓄电池中，可用于手机充电。发电鞋发电时是利用________原理工作的。

14．阅读下述材料，回答问题。

电与磁的发展历程

电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面，人类对电与磁现象的认识促进了科学技术的快速进步，改变了人们的生活方式和世界的面貌。

（1）公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中写到“司南之杓，投之于地，其柢指南”。其原理是______。

（2）奥斯特实验中，当直导线通电时，你能观察到的现象是______。

（3）下列有关法拉第发电机的说法正确的是______。

A．发电机实现了机械能向电能的转化

B．感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关

C．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强弱有关

15．小明同学做了一个如图所示的装置。闭合开关，用外力使导体ab水平向右运动，发现导体棒cd也随之运动起来，则实验装置中甲部分相当于电路中的_______，乙部分产生的现象与______的工作原理相似。  

三、探究题

16．小明利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。

（1）实验中，通过观察___________来判断电路中是否有感应电流。

（2）闭合开关，磁铁不动，导体棒沿左右方向运动时，电路中有感应电流；若导体棒不动，左右移动磁铁，电路中___________（选填“有”或“无”）感应电流。

（3）小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度有关。为了探究感应电流的大小与导体运动速度是否有关，他应进行的操作是___________。

17．材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。

材料二：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。

材料三：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。

(1)进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时，小磁针发生明显偏转的是__________（选填“甲”或“乙”）。      

(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于__________的科学猜想。      

(3)科拉顿的实验中，__________（选填“已经”或“没有”）满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是__________。

参考答案：

1．D

【解析】

【详解】

根据原题中“从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上。”可知，该过程是将机械能转化为电能的过程，利用的是电磁感应现象。

A．该图是奥斯特实验，说明的是通电导体周围存在磁场，故A不符合题意。

B．该图是验证通电导体在磁场中受力运动情况，该过程是将电能转化为机械能，故B不符合题意。

C．该图验证的是同名磁极相互排斥的规律，故C不符合题意。

D．动圈式话筒是当人对着话筒讲话时，膜片就随着声音颤动，从而带动连在一起的音圈在磁场中作垂直切割磁感线的运动，线圈两端就会产生感应电动势，从而完成声电转换。利用的是电磁感应，故D符合题意。

故选D。

2．C

【解析】

【详解】

A．甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，故A错误。

B．乙图中导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，故B错误。

C．放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，故C正确。

D．通电后串联的两绕有线圈的铁钉都可吸引小铁钉，但左边吸引的个数要多，说明通电螺线管的磁极强弱与线圈匝数有关，故D错误。

故选C。

3．D

【解析】

【详解】

动圈式话筒工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。

A．该图是奥斯特实验，即通电导体周围存在磁场；不符合题意；

B．该图是电动机的原理图，即通电导体在磁场中受力运动；不符合题意；

C．该图是线圈中通过电流，线圈会发生偏转，说明通电导体在磁场中受力运动，不符合题意；

D．该图是电磁感应原理，即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生电流的现象；符合题意。

故选D。

4．C

【解析】

【详解】

A．话筒和放音磁头的主要原理都是磁生电，都是将机械能转化为电能，所以都是电磁感应原理，故A正确，不符合题意；

B．扬声器是利用通电线圈在磁场中受力运动的原理来工作的，与电动机原理相同，故B正确，不符合题意；

C．录音的主要原理是电生磁，是电流的磁效应，故C错误，符合题意；

D．录音时，话筒将声音信号转化为电信号，电信号通过录音磁头转化为磁信号记录在磁带上，故D正确，不符合题意。

故选C。

5．B

【解析】

【详解】

A．闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时才会产生感应电流，由图知道，导体ab向下运动时，不切割磁感线，则没有感应电流产生的，即指针不会偏转，故A不符合题意；

B．由图知道，导体ab向左运动时，切割磁感线，产生感应电流，指针发生偏转，故B符合题意；

CD．当电路闭合时，电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时才会产生感应电流，电流表指针才会偏转，所以，开关断开时是没有感应电流产生的，即指针不会偏转，故CD错误。

故选B。

6．D

【解析】

【详解】

图①中小磁针与钢棒相互吸引可以使小磁针偏转，排斥也可以使小磁针偏转，吸引不能说明一定有磁性，排斥能说明有磁性，题中没有说明是吸引还是排斥，所以不能说明钢棒是否具有磁性；

图②中钢棒指南北这是磁体的基本性质，说明钢棒具有磁性；

图③说明铁芯能使通电螺线管的磁性增强，但不能说明钢棒具有磁性；

图④中导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流，从电流表指针发生偏转，能体现电磁感应现象，说明钢棒具有磁性。

综上所述能确定钢棒具有磁性的是②④

故选D。

7．C

【解析】

【详解】

由图中，线圈中电流方向向上，由安培定则可知，电磁铁的左端是N极，右端是S极，左右两图磁场方向相同，切割磁感线方向相同，两者感应电流方向都是指向纸面内。

故选C。

8．C

【解析】

【详解】

①线圈在转动过程中，当转至与磁感线垂直位置时，这一瞬间线圈不切割磁感线，线圈中没有感应电流，此时感应电流方向改变，故①正确；

②线圈在转过与磁感线平行时，线圈运动方向和磁感线方向都不变，所以线圈中电流方向不变，故②错误；

③线圈在转至与磁感线平行时，线圈做切割磁感线运动，此时线圈中的感应电流最大，故③错误；

④线圈在转动过程中，当转过与磁感线垂直位置时，这一瞬间感应电流方向改变，故④正确。

以上说法正确的是①④。

故选C。

9．A

【解析】

【分析】

从文本提取信息，然后跟选项进行对照即可。

【详解】

A．变化磁场会使携带的金属中产生感应电流—电磁感应（磁生电），故A正确。

BCD．文中的内容没有提及同名磁极相互排斥、通电导体周围存在磁场、金属导体的电阻受温度影响，故BCD错误。

故选A。

10．D

【解析】

【详解】

A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A不合题意。

 B．电水壶的工作原理是电流的热效应，故B不合题意。

 C．直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故C不合题意。

 D．手摇发电机的工作原理是电磁感应，故D符合题意。

 故选D。

11．     交流电     0.02     50

【解析】

【详解】

［1］周期性改变方向的电流叫交流电；

［2］［3］我国使用的是正弦式交流电，在一个周期之内电流方向变化两次，频率为50Hz，周期为0.02s。

12．     通电线圈在磁场中受力转动     电磁感应     发电机

【解析】

【详解】

试题分析：吊扇是靠里面的电动机带动转起来的，电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动；发光二极管发光，表明有电流产生，这是在旋转叶片时，带动线圈转动，切割了磁感线，产生了感应电流，这是电磁感应现象，发电机就是利用电磁感应的原理制成的。

【考点定位】电与磁

13．电磁感应

【解析】

【详解】

人在行走时，人体带动磁铁运动，线圈做切割磁感线运动，从而产生感应电流，所以“发电鞋”是利用电磁感应原理制成的。

14．     司南勺子是磁石琢磨而成的，它受地球磁场作用，静止时它的勺柄指向南方     小磁针发生偏转     ABC

【解析】

【详解】

（1）[1]因为司南勺子是磁石琢磨而成的，它受地球磁场作用，静止时它的勺柄指向南方。

（2）[2]奥斯特实验中，当直导线通电时，通电导线周围会产生磁场，因为磁极间的相互作用导致小磁针发生偏转。

（3）[3]发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动，从而产生感应电流。感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关，感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强弱有关，发电机实现了机械能向电能的转化，故选ABC。

15．     电源     电动机

【解析】

【详解】

[1]闭合开关，导体ab和cd组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体ab在磁场中进行切割磁感线运动，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象。甲部分相当于电路的电源。

[2]当电路中有电流时，cd成了通电导体，在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理。

16．     电流计指针是否偏转     有     控制磁体不变，让同一导体棒以不同的运动速度在磁场中沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度的大小

【解析】

【详解】

（1）[1]若有电流通过，电流表的指针会发生偏转，通过观察电流表示数判断电流中是否有感应电流。

（2）[2]导体棒不动，磁铁左右运动，切割了磁感线，有感应电流产生，所以电流表的指针方向会发生偏转。

（3）[3]为了探究感应电流的大小与导体运动速度是否有关，需要控制磁体不变，让同一导体棒以不同的运动速度在磁场中沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度的大小。

17．     甲     磁生电     已经     将电流表等器材置于同一房间

【解析】

【分析】

根据电流磁效应、电磁感应，结合材料作答。

【详解】

(1)[1]当通电导线与小磁针平行时，小磁针发生明显偏转；

(2)[2]科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于磁能产生电的科学猜想。

(3)[3]由所给材料可知在科拉顿的实验中已经满足产生感应电流的条件。

[4]要使他能观察到电流表指针偏转可以将电流表等器材置于同一房间。