重难点19 磁场对电流的作用与电磁感应-中考物理专练（江苏专用）

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专项九  电与磁重难点19  磁场对电流的作用与电磁感应考点一、磁场对电流的作用1．通电导体在磁场中受到磁力的作用，磁力的方向与磁场方向、电流方向有关。2．扬声器：①　构造：固定的永磁体，线圈，锥形纸盆②　工作原理：它是把电信号转换成声信号的一种装置。由于线圈中通过的电流是交变电流，它的方向不断改变，线圈就不断的被永磁体吸引和排斥使线圈来回振动，同时带动纸盆的振动，于是扬声器就发出了声。考点二、电动机1．磁场对电流的作用的应用：电动机。2．其能量的转化为：电能转化为机械能。3．直流电动机为什么需装换向器？考点三、换向器1．换向器是由两个铜制半环构成的，两者彼此绝缘。换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。 考点二、电磁感应现象 (磁生电)1．电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象2．产生感应电流必须同时满足三个条件：①　电路是闭合的；②　导体要在磁场做切割磁感线的运动；③　切割磁感线运动的导体只能是一部分，三者缺一不可。④　如果不是闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体的两端产生感应电压。3．感应电流的方向：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。因此要改变感应电流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁感线方向反向。但是若导体运动方向和磁感线方向同时改变，则感应电流的方向不发生改变。4．应用：发电机发电机的原理是电磁感应，发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。其能量转换是把机械能转化为电能。考点一：磁场对电流的作用【探究重点】 1．通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。(当电流方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，力的方向也随之改变；当电流方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。)当通电导线与磁感线垂直时，磁场对通电导线的力最大；当通电导线与磁感线平行时，磁场对通电导线没有力的作用【真题精讲】扬声器与 ______ 的工作原理相同(选填 “发电机”或“电动机”)， ______ (选填 “是”或“不是”)根据电磁感应现象制成。由于通过线圈的电流是 ______ 的电流，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。 【巩固训练】(2021·内蒙古中考真题)如图是某灵敏电流计的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连．当线圈中有电流通过时，线圈会转动，原因是________________________；若改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向将________。考点二：电动机的构造和原理【探究重点】 1．构造：电动机是由转子(能够转动的部分)和定子(固定不动的部分)两部分组成的。2．电动机的转动方向由电流方向和磁场方向决定。改变电动机转动方向的方法：改变电流方向(交换电压接线)或改变磁感线方向(对调磁极)。3．电动机转速的大小与线圈的匝数、线圈中电流的大小、磁场的强弱有关，即线圈匝数越多，电流越大，磁场越强，转速越快。提高电动机转速的方法：增加线圈的匝数、增加磁体的磁性、增大电流。【真题精讲】 （2022·四川遂宁）风能作为一种清洁的新能源，越来越受到世界各国的重视。风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。下列选项中与风力发电机原理相同的是（　　）。A. B. C. D. 【巩固训练】 （2022·江苏苏州） 图所示，在探究产生感应电流条件的实验中，把马蹄型磁铁竖直放置在水平桌面上。闭合开关，当导体AB___________（竖直/水平）运动时，回路中有感应电流；当磁铁沿平行于AB的方向运动时，回路中___________感应电流。考点三：换向器【探究重点】 2．注意利用惯性来使电动机线圈实现连续转动的方法，即电动机实验线圈一端刮绝缘层，另一端刮一半绝缘层的用意【真题精讲】 (2021·内蒙古通辽·中考真题)如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。将线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是______极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的______(填“发电机”或“电动机”)。【巩固训练】如图所示的是直流发电机的工作原理图，关于直流发电机下列说法中正确的是(   )。A．直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电；B．直流发电机线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电；C．它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的；D．图中的E、F称为换向器，它的作用是改变线圈中的电流方向考点四：电磁感应现象原理【探究重点】 1．首先要明确电磁三现象是指：电流的磁效应、磁生电、磁场对电流的作用；2．归类明确电磁三现象在生活中的应用：A.电流的磁效应；电磁铁、电磁继电器、电磁起重机等；B.电磁感应：发电机、动圈式话筒；C.磁场对电流的作用：电动机、扬声器；3．审题解题干中所涉及的是关于哪一种电磁现象的原理，然后对号入座辨别。【真题精讲】(2022·山东淄博·统考中考真题)对下列与电磁现象有关的四幅图的分析正确的是(　　)A．图甲：闭合开关后，通电螺线管右端是S极B．图乙：利用磁场可以产生电流C．图丙：只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流D．图丁：该装置可用来研究发电机的工作原理【巩固训练】 （2022·四川南充）电和磁的关系可以理解为“电生磁”或“磁生电”，下列几个装置都与这一关系有关，其中正确的说法是（　　）。A. 图甲，当电磁继电器线圈通以额定电流时，接线柱AB接通；B. 图乙，绕在铁钉上的线圈通电电流越大，能吸引的回形针数量越多；C. 图丙，动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同；D. 图丁，扬声器是利用电磁感应的原理工作的考点五：电动机与发电机的区别【探究重点】 1．电流的磁效应和磁场对电流的作用的区别是磁场的数目不同，分别是一个和两个；2．电磁感应和磁场对电流的作用的区别是电路中有无电源或电流表。【真题精讲】 （2022·四川眉山）家庭生活中使用的电风扇、空调和电吹风等用电器的电动机均为其主要元件之一，下列四个实验应用了电动机工作原理的是（   ）。A B C D【巩固训练】甲、乙两个相同的装置分别由 U 型磁铁、导体棒和支架构成，导体棒 ab 和 cd 由导线连接，如图所示，闭合开关并向右移动 ab ， cd 也会随之向右运动，关于此现象，下列判断正确的是(　　) 。A.甲装置相当于电动机 ；B.乙装置相当于发电机 ；C.向左移动 ab ， cd 仍向右运动 ；D.甲装置将机械能转化为电能 考点六：电磁感应探究与应用【探究重点】 导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。(当导体运动方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，感应电流的方向也随之改变；当导体运动方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。)产生感应电流的条件：①电路必须是闭合的；②部分导体在磁场中做切割磁感线运动。两个条件缺一不可。【真题精讲】(2022·内蒙古呼和浩特·中考真题)1831年，英国物理学家法拉第发现了磁生电，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化新时代。下列图中，闭合开关，回路中可以产生感应电流的是(　　) A．导体棒向上运动  B． 导体棒向下运动C． 导体棒向左运动 D． U形磁铁向上运动【巩固训练】 （2022·安徽省） 用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在坚直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（　　）。A. 导体棒ab保持静止 B. 导体棒ab向左运动C. 导体棒ab竖直向下运动 D. 导体棒ab竖直向上运动 如图所示是研究通电导体在磁场中受力情况的实验装置。下列说法中错误的是(　　)A．闭合开关后，看到ab棒左右运动，说明磁场对通电导体有力的作用B．该装置将机械能转化为电能C．如要进一步研究感应电流的产生条件，只需将电源换成灵敏电流表D．根据该装置，人们发明了电动机 (2021·安徽中考真题)图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则(　　)A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcda流过线圈C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下(2020益阳)将如图甲所示的铜线框上方的尖端挂在电池的正极，并保持良好接触，下端的两个弧形导线头分别压在磁钢柱的前后两侧，且始终与磁钢柱接触良好，磁钢柱吸附在电池底部的负极上，制成如图乙所示的小玩具，铜线框由静止释放后会转动起来，关于该现象，下列说法正确的是(　　)A．它的原理与发电机原理相同B．若将磁体的磁极对调，铜线框中电流的方向会改变C．若将磁体的磁极对调，铜线框的转动方向将会改变D．若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良导线框不可能转动交流电电流方向每隔一定时间改变一次。小刚将一个灯泡接在某交流电路上，闭合开关用一蹄形磁铁去靠近灯泡，他发现发光的灯丝来回振动，图中与此现象原理相同的是(　　)A． B．C． D． (2021·江苏连云港市·中考真题)如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，将导线框沿图示方向拉出过程中，则(　　)A．在此过程中，电能转化为机械能B．导线框中不会产生感应电流，因为回路中没有电源C．导线框中会产生感应电流，整个导线框都是电源D．导线框中会产生感应电流，导线ab段相当于电源 (2021·浙江湖州市·中考真题)如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中(　　)A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力的原理C．利用了电流的磁效应 D．产生了直流电(2020遂宁)对于下列四个实验的描述完全正确的有(　　)①甲图实验现象说明了动圈式话筒的工作原理②乙图实验探究的结论是：材料长度均相同的导体，粗导体的电阻大，细导体的电阻小③丙图实验证明通电导体周围存在磁场④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变         A．①② B．①②③ C．②③④ D．①③④(2020遂宁)对于下列四个实验的描述完全正确的有(　　)①甲图实验现象说明了动圈式话筒的工作原理②乙图实验探究的结论是：材料长度均相同的导体，粗导体的电阻大，细导体的电阻小③丙图实验证明通电导体周围存在磁场④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变         A．①② B．①②③ C．②③④ D．①③④小明做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，实验装置中甲部分与 ___________(填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同，cd棒运动过程中，将电能转化成 ___________能。(2020沈阳)图中所示是一款儿童滑板车。当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的LED灯发光，其发电的原理与______(选填“动圈式话筒”或“电磁起重机”)相同。逐渐加快滑行速度，LED灯的亮度会______(选填“增强”、“减弱”或“不变”)。 (2021·湖北武汉市·中考真题)某同学用下图所示的装置研究电磁感应。(1)如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中______(填“无”或“有”)感应电流；(2)如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针______(填“不会”或“会”)偏转；(3)利用电磁感应原理工作的装置有______(填“电铃”“扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”)。 如图所示的装置中，当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来。关于这一现象的说法正确的是(　　)A．此现象说明磁可以生电B．在该现象中，机械能转化为电能C．发电机是利用这一现象来工作的D．电动机是利用这一现象来工作的 (2021·四川泸州市·中考真题)如图所示是研究电与磁关系的示意图，ab为一根电阻不可忽略且能自由移动的导体棒，其中单刀双掷开关S的c、d两点为触点，则下列说法正确的是(　　)A．当单刀双掷开关S的触片P置于c点，该装置相当于电动机的工作原理B．当单刀双掷开关S的触片P置于d点，该装置相当于电动机的工作原理C．撤走蹄形磁铁，在Q点放置一小磁针，同时将单刀双掷开关S的触片置于c点，该装置可验证奥斯特实验D．撤走蹄形磁铁，在Q点放置一小磁针，同时将单刀双掷开关S的触片置于d点，该装置可验证奥斯特实验如图所示是扬声器(喇叭)的结构图。当扬声器的线圈中通入携带声音信息的时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下带动锥形纸盆振动发声。下列说法中正确的是(　　)A．扬声器工作时是将机械能转化为电能 B．扬声器工作时线圈中不会有电流C．扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力 D．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动(2020河南)在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节日，其原理如图所示：甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，对于这个过程，下列说法正确的是(  )A．甲线图相当于电源，乙线圈相当于用电器B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能D．乙线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力如图1，⊗表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，F是磁场对通电导线的作用力。用Fab、Fcd、Fa'b'、Fc'd'分别表示图2、3中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd'的作用力，则(　　)A．Fab竖直向上，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向下，Fcd竖直向上C．Fa'b'竖直向上，Fc'd'竖直向下 D．Fa'b'竖直向下，Fc'd'竖直向下(2020常州)某校刚刷完地坪漆的地下室内。弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体，兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是______。在讨论时，物理老师指出该方案的不足：每当线圈平面转过与磁感线相______(平行/垂直)的位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态，极易激发电火花，成为火灾隐患。(2020烟台)如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是______极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的______(选填“发电机”或“电动机”)，若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向______(选填“相同”或“相反”)。(2020恩施)物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验。如图，用根长铜线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则两位同学应站在______方向(选填“东西”、“南北”或“任意”)摇绳可使实验现象更明显一点。实验小组在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如下图所示的实验装置。(1)实验中是通过观察__________来显示电路中是否有电流产生；(2)保持装置不变，改变开关通断状态，让导体在磁场中沿不同方向运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况，记录在下表中；实验次数开关磁场方向导体AB的运动情况灵敏电流计的指针偏转情况1断开上N下S左右或上下运动不偏转2闭合上N下S静止不偏转3闭合上N下S上下运动不偏转4闭合上N下S左右运动偏转(3)分析实验1和4可知，要想产生电流的条件之一是开关必须____________；(4)分析实验3和4可知，产生电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做____________运动；(5)小明想继续探究感应电流的方向与磁场方向的关系，你认为他应控制_______________相同，只改变___________，观察灵敏电流计的偏转情况；(6)如下图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，结合上述实验的结论，判断以下选项中能让a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有__________。 （2022·广东广州）某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1（1）该LED在两次实验中发光情况如图2所示，两次实验线圈均在转动，线圈1烦时针转动，由此可知线圈2___________转动（选填“顺时针”“逆时针”）。（2）如图3，导体棒a与该LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动（虚线为运动轨迹），LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向_________（选填“不变”“变化”），该磁场可能的分布包括图4中哪些选项_____？ 如图所示，关于甲、乙、丙、丁四幅图片，下列说法错误的是(　　)A．甲实验说明通电导体周围存在着磁场B．乙图用磁感线正确地描述了磁体外部磁场C．丙实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关D．丁实验过程中将机械能转化为电能 （2022·四川凉山）图中a表示垂直于纸面的一条导线，它是闭合电路的一部分，当它在磁场中按箭头方向运动是，不能产生感应电流的情况是（）。A B C D某学校初三年级学生开展制作扬声器的项目式学习。学生们通过视频了解扬声器的结构如图所示。在通电后，观察到纸盆振动，听到声音。磁场对通电导体的作用引起了大家的好奇，于是设计如图所示实验进行探究。最终小组合作完成了扬声器的制作。关于实验探究，下列说法中正确的是(　　)A．闭合开关，导体AB运动，说明磁场对通电导体有力的作用B．只改变磁场的方向，通电导体在磁场中的受力方向发生改变C．只改变电流的方向，通电导体在磁场中的受力方向不发生改变D．通电导体在磁场中运动，消耗了电能，得到了机械能(2020广州)矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同(　　)A．ab段与bc段 B．ab段与ed段C．ab段与fe段 D．fe段与ed段某同学研究磁场产生电流的实验情景如图所示。导体AB、导线、开关和灵敏电流计组成闭合电路，导体AB用绝缘细线悬挂置于蹄形磁体的磁场中，(导体AB的运动方向用箭头表示，没有箭头表示导体AB处于静止状态)，观察灵敏电流计指针偏转情况。下列结论中合理的是(　　)A．由甲、乙两图可得：电流的产生与导体AB是否切割磁感线有关B．由乙、丙两图可得：电流方向与导体AB切割磁感线方向有关C．由丙、丁两图可得：电流方向与磁场方向有关D．由乙、丁两图可得：电流方向与磁场方向无关(2020云南)某型号动车组在到站前可以利用减速发电，原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行，车上的电动机线圈随车轮一起转动， 产生感应电流，并自动输入电网。这既减少了机械磨损又保护了环境。图中与此工作原理相同的是(　　)                 A．司南         B．电磁起重机      C．扬声器               D．话简如图甲所示，让一条形磁铁由静止从高处释放，当磁铁穿过金属线圈时，线圈中有电流产生，不计空气阻力，而乙图中的金属线圈有一处断开了，则(　　) A．甲图中以条形磁铁为参照物，线圈向下运动B．甲图中机械能不守恒，乙图中机械能守恒C．甲图中对应的是电动机的工作原理D．两图中磁铁落地瞬间的速度是＞(2020安顺)铜质金属框在光滑水平面上以一定速度向右滑动，其右侧有一足够大的均匀磁场区域(磁感线方向垂直于纸面)，如图所示。关于金属框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，若不计空气阻力，下列说法正确的是(　　)A．由于水平面光滑金属框能保持匀速直线运动状态 B．金属框由于被磁化而受到磁场对它水平向左的力 C．金属框一直在做切割磁感线运动而产生感应电流 D．金属框的运动体现力是改变物体运动状态的原因 （2022·湖北宜昌）如图在扬声器的线圈两端连接干电池，扬声器______持续发声，线圈______持续受到磁场的作用力。（均选填“会”或“不会”）(2020常州)某校刚刷完地坪漆的地下室内。弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体，兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是______。在讨论时，物理老师指出该方案的不足：每当线圈平面转过与磁感线相______(平行/垂直)的位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态，极易激发电火花，成为火灾隐患。