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2024年初中物理同步练习《20.5+磁生电》
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这是一份2024年初中物理同步练习《20.5+磁生电》，共18页。试卷主要包含了如图所示中是探究发电机原理的是，对于交流电，下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
一．选择题（共6小题）
1．手机无线充电方便了人们的生活，其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图所示，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交变的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是（ ）
A．扬声器B．.电磁继电器C．.动圈式话筒D．.电动机
2．如图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，下列哪种情况不会产生感应电流（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示中是探究发电机原理的是（ ）
A．B．C．D．
4．如图所示，手腕上所佩戴的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。运动时，磁铁在管中反复运动，线圈的输出电流随之不停地变化，显示出运动的步数。“计步器”的基本原理与下列哪幅图相同（ ）
A．
电铃
B．
小小电动机
C．
动圈式话筒
D．
探究电磁铁的影响因素
5．如图所示，同学们在进行“什么情况下磁可以生电”的探究。实验中尝试采用①增强磁场②增大导体切割磁感线的速度③用多匝线圈的一边代替导体ab④让导线倾斜切割磁感线⑤导体ab换成粗导体的方法来增大感应电流。能明显增大感应电流的方法是（ ）
A．①②B．①②③C．①②③④D．①②③⑤
6．对于交流电，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈转动一周，电流方向改变一次，大小改变两次
B．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小改变两次
C．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变
D．线圈转动一周，电流方向改变四次，大小随时间改变
二．填空题（共9小题）
7．如图所示，在将磁铁插入铜质漆包线绕制的线圈的过程中，电流表的指针会摆动，这一现象所反映的物理原理是 。
8．如图所示的实验装置中，闭合S并将磁铁向左运动时，灵敏电流计的指针偏转 （选填“会”或“不会”），利用这一原理可制成 （选填“电动机”或“发电机”），这一现象是英国物理学家 （选填“法拉第”、“奥斯特”、“安培”或“欧姆”）第一个发现的。
9．如图所示，直流发电机在发电的过程中，线圈 受到磁场力的作用（选填“会”或“不会”）。
10．科学家发明了一种给手机充电的摇椅，这种摇椅将摇晃产生的电量供给手机，下列实验与给手机充电的摇椅工作原理相同的是 。
11．电动机在生活中已得到广泛应用，它是根据 的原理制成的；在探究感应电流产生的实验中，要改变感应电流的方向，可以改变导体切割磁感线的运动方向或 方向。
12．POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）．在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。POS刷卡机读出信息原理的是 。
13．王建同学对微风电风扇产生了兴趣，将它与小灯泡按如图甲所示的电路连接并进行实验。用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了 机，此时它的工作原理是 ，电路可简化为乙图中的 图。
14．如图所示是一种手压式电筒，只要将它的手柄来回按压，使里面的机械装置带动微型发电机发电，它的灯泡随之发光，这种手电筒是利用 现象制成的，其发电过程将 能转化成电能。
15．发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化，这种电流叫做 ，在我国这种电流的频率为 Hz。
三．实验探究题（共2小题）
16．图为探究“磁生电”的实验装置。
（1）闭合开关，让悬着的导体AB 运动时（选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”），灵敏电流计会发生偏转。
（2）如果保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作方法是 。
（3）若把灵敏电流计换成干电池，闭合开关S，可观察到的现象是： 。
17．如图所示，某物理兴趣小组的同学，用较长的软电线两端与电流表两接线柱连接起来，两位同学手持电线分别站在地面上东、西方位，像摇跳绳一样在空中摇动电线，使电线切割地磁场的磁感线，发现电流表指针不偏转。经检查各元件完好连接无故障。请完成下列问题。
（1）猜想电流表指针不偏转的可能原因： ；
（2）写出检验你的猜想的方法： 。
四．计算题（共1小题）
18．目前有的地方出现了共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受人们的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。
（1）如图所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是 。
（2）根据表中的数据，将耗完电能的电池充满电，理论上需要多少小时？
（3）上述电动汽车充满电后，在水平地面上匀速行驶，最大距离为140 千米，行驶时该车受到的阻力为多少牛？
九年级上学期《20.5 磁生电》
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．手机无线充电方便了人们的生活，其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图所示，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交变的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是（ ）
A．扬声器B．.电磁继电器C．.动圈式话筒D．.电动机
【分析】无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备，原理类似于变压器。在发送和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电源产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电；分析各图中实验原理分析解答。
【解答】解：
A、扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故A错误；
B、电磁继电器利用的是电流的磁效应，故B错误；
C、动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置，故C正确；
D、电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故D错误。
故选：C。
2．如图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，下列哪种情况不会产生感应电流（ ）
A．B．C．D．
【分析】能否产生感应电流，就要看图示的情景能否满足①闭合电路；②导体切割磁感线运动这两个条件。
【解答】解：磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图可知，A、B、C中的导体运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流；
只有D没有切割磁感线，所以不会产生感应电流；
故选：D。
3．如图所示中是探究发电机原理的是（ ）
A．B．C．D．
【分析】发电机的工作原理是电磁感应现象，分析清楚图示实验原理，然后答题。要解决此题，需要掌握发电机和电动机的制作原理。知道发电机是根据电磁感应现象制成的，将机械能转化为电能。
【解答】解：发电机的工作原理是电磁感应现象；
A、图中没有电源，是电磁感应现象，电磁感应现象是发电机的工作原理，故A正确；
B、图示是奥斯特实验，是电流的磁效应实验，不是发电机的工作原理，故B错误；
C、图中有电源，是通电导线在磁场中受到力而运动的实验，是电动机的工作原理，不是发电机的工作原理，故C错误；
D、图示是探究电磁铁磁性强弱的实验，它的原理是电流的磁效应，故D错误。
故选：A。
4．如图所示，手腕上所佩戴的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。运动时，磁铁在管中反复运动，线圈的输出电流随之不停地变化，显示出运动的步数。“计步器”的基本原理与下列哪幅图相同（ ）
A．
电铃
B．
小小电动机
C．
动圈式话筒
D．
探究电磁铁的影响因素
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应；这一过程中，可将机械能转化为电能。
【解答】解：根据“计步器”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反向运动，切割线圈而产生电流。因此，计步器的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化成了电能。
A是电流的磁效应；B是电动机的原理图；C是电磁感应现象；D是影响电磁铁磁性大小的因素；故C正确。
故选：C。
5．如图所示，同学们在进行“什么情况下磁可以生电”的探究。实验中尝试采用①增强磁场②增大导体切割磁感线的速度③用多匝线圈的一边代替导体ab④让导线倾斜切割磁感线⑤导体ab换成粗导体的方法来增大感应电流。能明显增大感应电流的方法是（ ）
A．①②B．①②③C．①②③④D．①②③⑤
【分析】感应电流的大小与磁场的强弱、导体切割磁感线运动的速度有关。
【解答】解：感应电流的大小与磁场的强弱、导体切割磁感线运动的速度有关、线圈的匝数有关；故换磁性更强的磁体或增大导体切割磁感线运动的速度或增加线圈的匝数都能增大感应电流；故选①②③。
故选：B。
6．对于交流电，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈转动一周，电流方向改变一次，大小改变两次
B．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小改变两次
C．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变
D．线圈转动一周，电流方向改变四次，大小随时间改变
【分析】解答本题应掌握：交流电在一个周期内线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变。
【解答】解：交变电流是线圈在磁场中转动形成的；线圈转动一周即为一个周期；在一个周期内电流方向改变两次；电流的大小随时间在做周期性变化；
故选：C。
二．填空题（共9小题）
7．如图所示，在将磁铁插入铜质漆包线绕制的线圈的过程中，电流表的指针会摆动，这一现象所反映的物理原理是 电磁感应现象 。
【分析】在闭合电路中，导线做切割磁感线运动时会产生感应电流。该现象称为电磁感应现象。
【解答】解：将条形磁体插入线圈时，相当于线圈做切割磁感线运动，故电路中会产生感应电流，电流表的指针会摆动，该现象就是电磁感应现象。
故答案为：电磁感应现象。
8．如图所示的实验装置中，闭合S并将磁铁向左运动时，灵敏电流计的指针偏转 会 （选填“会”或“不会”），利用这一原理可制成 发电机 （选填“电动机”或“发电机”），这一现象是英国物理学家 法拉第 （选填“法拉第”、“奥斯特”、“安培”或“欧姆”）第一个发现的。
【分析】产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
发电机是根据电磁感应原理制成的；
英国物理学家法拉第第一个发现了电磁感应现象。
【解答】解：闭合S并将磁铁向左运动时，导体的运动方向与磁感线方向垂直，切割磁感线，所以电路中有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转，这种现象叫电磁感应现象，根据此原理制成了发电机；这一现象是英国物理学家法拉第第一个发现的。
故答案为：会；发电机；法拉第。
9．如图所示，直流发电机在发电的过程中，线圈 会 受到磁场力的作用（选填“会”或“不会”）。
【分析】直流发电机在发电的过程中，线圈中有电流，通电线圈在磁场中受力而转动。
【解答】解：直流发电机在发电的过程中，线圈中有感应电流，通电线圈会在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能。
故答案为：会。
10．科学家发明了一种给手机充电的摇椅，这种摇椅将摇晃产生的电量供给手机，下列实验与给手机充电的摇椅工作原理相同的是 D 。
【分析】（1）可充电摇椅是利用电磁感应现象制成的，摇椅转动时，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，给手机充电。
（2）逐个分析下面四个选择项中各个设备的制成原理，将两者对应即可得到答案。
【解答】解：摇椅能给手机充电，即整个过程的能量转化是机械能转化为电能，说明给手机充电的摇椅与发电机的原理相同，即是电磁感应现象；
AB、这两幅图分别是奥斯特实验和电铃，说明电流周围存在磁场，故AB错误；
C、图中的实验说明了通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的原理，故C错误；
D、图中是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理，与给手机充电的摇椅工作原理相同，故D正确。
故答案为：D。
11．电动机在生活中已得到广泛应用，它是根据 通电线圈在磁场中受力转动 的原理制成的；在探究感应电流产生的实验中，要改变感应电流的方向，可以改变导体切割磁感线的运动方向或 磁场 方向。
【分析】（1）电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动；
（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，该现象称为电磁感应现象，且感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。
【解答】解：电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动；
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，该现象称为电磁感应现象；如要改变感应电流的方向，可以改变切割磁感线的运动方向或磁场方向。
故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；磁场。
12．POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）．在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。POS刷卡机读出信息原理的是 电磁感应 。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象。
【解答】解：
如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应；将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。
故答案为：电磁感应。
13．王建同学对微风电风扇产生了兴趣，将它与小灯泡按如图甲所示的电路连接并进行实验。用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了 发电 机，此时它的工作原理是 电磁感应 ，电路可简化为乙图中的 a 图。
【分析】电风扇里的主要部件是电动机，电动机是通入电流能转动的，但此题并没有给电动机通电，而电让电动机的转子转动，结果产生了电流，对灯泡供电，使灯泡发光了，题中的电风扇相当于发电机了。这说明电动机和发电机的工作过程正好是相反的，给磁场中的线圈施力转动，就能产生电流，给磁场中的线圈通电，就能受力转动。
【解答】解：电动机的原理是通电导体在磁场中受力而运动，能量转化是电能转化为机械能；发电机的原理是电磁感应现象，能量转化是机械能转化为电能。
尽管电风扇里装的是电动机，但用手快速拨动风扇叶片时，内部线圈做切割磁感线运动而产生感应电流，所以微风电风扇变成了发电机，此时它的工作原理是电磁感应现象；
观察甲图可知，电路中只有电动机和灯泡，没有电源，故电路图可以简化为乙图中a图。
故答案为：发电；电磁感应；a。
14．如图所示是一种手压式电筒，只要将它的手柄来回按压，使里面的机械装置带动微型发电机发电，它的灯泡随之发光，这种手电筒是利用 电磁感应 现象制成的，其发电过程将 机械 能转化成电能。
【分析】结合这种手电筒的结构与工作特点可以看出，它是利用了导体在磁场中切割磁感线，从而产生感应电流的方式来工作的，因此，利用了电磁感应，把机械能转化为电能。
【解答】解：这种手压式电筒是利用电磁感应现象制成的，让线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而获得感应电流，工作过程中把机械能转化为电能。
故答案为：电磁感应；机械。
15．发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化，这种电流叫做 交流电 ，在我国这种电流的频率为 50 Hz。
【分析】交流电的方向和电流大小做周期性变化。我国交流电频率是50Hz。
【解答】解：发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化，这种电流叫交流电；
我国交流电频率是50Hz。
故答案为：交流电；50。
三．实验探究题（共2小题）
16．图为探究“磁生电”的实验装置。
（1）闭合开关，让悬着的导体AB 左右 运动时（选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”），灵敏电流计会发生偏转。
（2）如果保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作方法是 左右移动磁体 。
（3）若把灵敏电流计换成干电池，闭合开关S，可观察到的现象是： 导体AB受到磁场力的作用而运动 。
【分析】（1）掌握产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（2）根据产生感应电流的条件进行判断，注意理解做切割磁感线运动的含义；
（3）闭合电路的一部分导体在磁场中受到力的作用
【解答】解：（1）由图知，磁感线方向在竖直方向，所以导体AB左右运动才会切割磁感线，电路中才会有感应电流；
（2）AB不动，可以左右移动磁体，AB仍切割磁感线，可产生感应电流；
（3）将电流表换成电源，闭合开关，导体AB中有电流通过，受到磁场力的作用而运动，这是电动机的原理。
故答案为：（1）左右；（2）左右移动磁体；（3）导体AB受到磁场力的作用而运动。
17．如图所示，某物理兴趣小组的同学，用较长的软电线两端与电流表两接线柱连接起来，两位同学手持电线分别站在地面上东、西方位，像摇跳绳一样在空中摇动电线，使电线切割地磁场的磁感线，发现电流表指针不偏转。经检查各元件完好连接无故障。请完成下列问题。
（1）猜想电流表指针不偏转的可能原因： 此电流表的分度值太大，无法检测该实验产生的微小电流 ；
（2）写出检验你的猜想的方法： 将电流表更换为灵敏电流计，仿照刚才摇动电线的方式进行实验。观察灵敏电流计指针是否发生偏转。若指针发生偏转，说明猜想正确；反之，说明猜想错误 。
【分析】解答本题应掌握：地球周围存在磁场，人东西方向站立时，绳在转动中切割磁感线；看不到电流表的偏转，可能是由于感应电流太小或电流表分度值太大导致的。
【解答】解：
（1）由图可知，电线切割地磁场的磁感线，能产生感应电流；电流表指针不偏转可能是由于感应电流太小，电流表的灵敏度太低，无法检测到该实验产生的微小电流；
（2）检验的方法为：将电流表更换为灵敏电流计，仿照刚才摇动电线的方式进行实验。观察灵敏电流计指针是否发生偏转。若指针发生偏转，说明猜想正确；反之，说明猜想错误。
故答案为：（1）此电流表的分度值太大，无法检测该实验产生的微小电流；（2）将电流表更换为灵敏电流计，仿照刚才摇动电线的方式进行实验。观察灵敏电流计指针是否发生偏转。若指针发生偏转，说明猜想正确；反之，说明猜想错误。
四．计算题（共1小题）
18．目前有的地方出现了共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受人们的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。
（1）如图所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是 电磁感应 。
（2）根据表中的数据，将耗完电能的电池充满电，理论上需要多少小时？
（3）上述电动汽车充满电后，在水平地面上匀速行驶，最大距离为140 千米，行驶时该车受到的阻力为多少牛？
【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象；
（2）根据功的公式计算；
（3）根据电能求出机械能，根据W=Fs求出阻力。
【解答】解：（1）刷卡时能产生感应电流，根据磁卡中的信息可以解锁，故刷卡所用的原理是电磁感应。
（2）充电时的功率为：P=UI=220V×16A=3520W=3.52kW；
由P=得则充满电的时间为：
t===6.25h；
（3）转化的机械能为：W'=W×η=22kW•h×70%=15.4kW•h=5.544×107J；
汽车做匀速直线运动，则f=F；
则阻力大小为：f=F===396N。
答：（1）电磁感应；（2）理论上需要6.25小时；（3）驶时该车受到的阻力为396牛。
电池容量（kW•h）
22
车载充电器输入电压（V）
220
车载充电器输入电流（A）
16
电能转化为机械能的效率
70%
电池容量（kW•h）
22
车载充电器输入电压（V）
220
车载充电器输入电流（A）
16
电能转化为机械能的效率
70%
一．选择题（共6小题）
1．手机无线充电方便了人们的生活，其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图所示，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交变的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是（ ）
A．扬声器B．.电磁继电器C．.动圈式话筒D．.电动机
2．如图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，下列哪种情况不会产生感应电流（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示中是探究发电机原理的是（ ）
A．B．C．D．
4．如图所示，手腕上所佩戴的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。运动时，磁铁在管中反复运动，线圈的输出电流随之不停地变化，显示出运动的步数。“计步器”的基本原理与下列哪幅图相同（ ）
A．
电铃
B．
小小电动机
C．
动圈式话筒
D．
探究电磁铁的影响因素
5．如图所示，同学们在进行“什么情况下磁可以生电”的探究。实验中尝试采用①增强磁场②增大导体切割磁感线的速度③用多匝线圈的一边代替导体ab④让导线倾斜切割磁感线⑤导体ab换成粗导体的方法来增大感应电流。能明显增大感应电流的方法是（ ）
A．①②B．①②③C．①②③④D．①②③⑤
6．对于交流电，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈转动一周，电流方向改变一次，大小改变两次
B．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小改变两次
C．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变
D．线圈转动一周，电流方向改变四次，大小随时间改变
二．填空题（共9小题）
7．如图所示，在将磁铁插入铜质漆包线绕制的线圈的过程中，电流表的指针会摆动，这一现象所反映的物理原理是 。
8．如图所示的实验装置中，闭合S并将磁铁向左运动时，灵敏电流计的指针偏转 （选填“会”或“不会”），利用这一原理可制成 （选填“电动机”或“发电机”），这一现象是英国物理学家 （选填“法拉第”、“奥斯特”、“安培”或“欧姆”）第一个发现的。
9．如图所示，直流发电机在发电的过程中，线圈 受到磁场力的作用（选填“会”或“不会”）。
10．科学家发明了一种给手机充电的摇椅，这种摇椅将摇晃产生的电量供给手机，下列实验与给手机充电的摇椅工作原理相同的是 。
11．电动机在生活中已得到广泛应用，它是根据 的原理制成的；在探究感应电流产生的实验中，要改变感应电流的方向，可以改变导体切割磁感线的运动方向或 方向。
12．POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）．在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。POS刷卡机读出信息原理的是 。
13．王建同学对微风电风扇产生了兴趣，将它与小灯泡按如图甲所示的电路连接并进行实验。用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了 机，此时它的工作原理是 ，电路可简化为乙图中的 图。
14．如图所示是一种手压式电筒，只要将它的手柄来回按压，使里面的机械装置带动微型发电机发电，它的灯泡随之发光，这种手电筒是利用 现象制成的，其发电过程将 能转化成电能。
15．发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化，这种电流叫做 ，在我国这种电流的频率为 Hz。
三．实验探究题（共2小题）
16．图为探究“磁生电”的实验装置。
（1）闭合开关，让悬着的导体AB 运动时（选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”），灵敏电流计会发生偏转。
（2）如果保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作方法是 。
（3）若把灵敏电流计换成干电池，闭合开关S，可观察到的现象是： 。
17．如图所示，某物理兴趣小组的同学，用较长的软电线两端与电流表两接线柱连接起来，两位同学手持电线分别站在地面上东、西方位，像摇跳绳一样在空中摇动电线，使电线切割地磁场的磁感线，发现电流表指针不偏转。经检查各元件完好连接无故障。请完成下列问题。
（1）猜想电流表指针不偏转的可能原因： ；
（2）写出检验你的猜想的方法： 。
四．计算题（共1小题）
18．目前有的地方出现了共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受人们的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。
（1）如图所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是 。
（2）根据表中的数据，将耗完电能的电池充满电，理论上需要多少小时？
（3）上述电动汽车充满电后，在水平地面上匀速行驶，最大距离为140 千米，行驶时该车受到的阻力为多少牛？
九年级上学期《20.5 磁生电》
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．手机无线充电方便了人们的生活，其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图所示，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交变的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是（ ）
A．扬声器B．.电磁继电器C．.动圈式话筒D．.电动机
【分析】无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备，原理类似于变压器。在发送和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电源产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电；分析各图中实验原理分析解答。
【解答】解：
A、扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故A错误；
B、电磁继电器利用的是电流的磁效应，故B错误；
C、动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置，故C正确；
D、电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故D错误。
故选：C。
2．如图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，下列哪种情况不会产生感应电流（ ）
A．B．C．D．
【分析】能否产生感应电流，就要看图示的情景能否满足①闭合电路；②导体切割磁感线运动这两个条件。
【解答】解：磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图可知，A、B、C中的导体运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流；
只有D没有切割磁感线，所以不会产生感应电流；
故选：D。
3．如图所示中是探究发电机原理的是（ ）
A．B．C．D．
【分析】发电机的工作原理是电磁感应现象，分析清楚图示实验原理，然后答题。要解决此题，需要掌握发电机和电动机的制作原理。知道发电机是根据电磁感应现象制成的，将机械能转化为电能。
【解答】解：发电机的工作原理是电磁感应现象；
A、图中没有电源，是电磁感应现象，电磁感应现象是发电机的工作原理，故A正确；
B、图示是奥斯特实验，是电流的磁效应实验，不是发电机的工作原理，故B错误；
C、图中有电源，是通电导线在磁场中受到力而运动的实验，是电动机的工作原理，不是发电机的工作原理，故C错误；
D、图示是探究电磁铁磁性强弱的实验，它的原理是电流的磁效应，故D错误。
故选：A。
4．如图所示，手腕上所佩戴的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。运动时，磁铁在管中反复运动，线圈的输出电流随之不停地变化，显示出运动的步数。“计步器”的基本原理与下列哪幅图相同（ ）
A．
电铃
B．
小小电动机
C．
动圈式话筒
D．
探究电磁铁的影响因素
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应；这一过程中，可将机械能转化为电能。
【解答】解：根据“计步器”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反向运动，切割线圈而产生电流。因此，计步器的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化成了电能。
A是电流的磁效应；B是电动机的原理图；C是电磁感应现象；D是影响电磁铁磁性大小的因素；故C正确。
故选：C。
5．如图所示，同学们在进行“什么情况下磁可以生电”的探究。实验中尝试采用①增强磁场②增大导体切割磁感线的速度③用多匝线圈的一边代替导体ab④让导线倾斜切割磁感线⑤导体ab换成粗导体的方法来增大感应电流。能明显增大感应电流的方法是（ ）
A．①②B．①②③C．①②③④D．①②③⑤
【分析】感应电流的大小与磁场的强弱、导体切割磁感线运动的速度有关。
【解答】解：感应电流的大小与磁场的强弱、导体切割磁感线运动的速度有关、线圈的匝数有关；故换磁性更强的磁体或增大导体切割磁感线运动的速度或增加线圈的匝数都能增大感应电流；故选①②③。
故选：B。
6．对于交流电，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈转动一周，电流方向改变一次，大小改变两次
B．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小改变两次
C．线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变
D．线圈转动一周，电流方向改变四次，大小随时间改变
【分析】解答本题应掌握：交流电在一个周期内线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变。
【解答】解：交变电流是线圈在磁场中转动形成的；线圈转动一周即为一个周期；在一个周期内电流方向改变两次；电流的大小随时间在做周期性变化；
故选：C。
二．填空题（共9小题）
7．如图所示，在将磁铁插入铜质漆包线绕制的线圈的过程中，电流表的指针会摆动，这一现象所反映的物理原理是 电磁感应现象 。
【分析】在闭合电路中，导线做切割磁感线运动时会产生感应电流。该现象称为电磁感应现象。
【解答】解：将条形磁体插入线圈时，相当于线圈做切割磁感线运动，故电路中会产生感应电流，电流表的指针会摆动，该现象就是电磁感应现象。
故答案为：电磁感应现象。
8．如图所示的实验装置中，闭合S并将磁铁向左运动时，灵敏电流计的指针偏转 会 （选填“会”或“不会”），利用这一原理可制成 发电机 （选填“电动机”或“发电机”），这一现象是英国物理学家 法拉第 （选填“法拉第”、“奥斯特”、“安培”或“欧姆”）第一个发现的。
【分析】产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
发电机是根据电磁感应原理制成的；
英国物理学家法拉第第一个发现了电磁感应现象。
【解答】解：闭合S并将磁铁向左运动时，导体的运动方向与磁感线方向垂直，切割磁感线，所以电路中有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转，这种现象叫电磁感应现象，根据此原理制成了发电机；这一现象是英国物理学家法拉第第一个发现的。
故答案为：会；发电机；法拉第。
9．如图所示，直流发电机在发电的过程中，线圈 会 受到磁场力的作用（选填“会”或“不会”）。
【分析】直流发电机在发电的过程中，线圈中有电流，通电线圈在磁场中受力而转动。
【解答】解：直流发电机在发电的过程中，线圈中有感应电流，通电线圈会在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能。
故答案为：会。
10．科学家发明了一种给手机充电的摇椅，这种摇椅将摇晃产生的电量供给手机，下列实验与给手机充电的摇椅工作原理相同的是 D 。
【分析】（1）可充电摇椅是利用电磁感应现象制成的，摇椅转动时，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，给手机充电。
（2）逐个分析下面四个选择项中各个设备的制成原理，将两者对应即可得到答案。
【解答】解：摇椅能给手机充电，即整个过程的能量转化是机械能转化为电能，说明给手机充电的摇椅与发电机的原理相同，即是电磁感应现象；
AB、这两幅图分别是奥斯特实验和电铃，说明电流周围存在磁场，故AB错误；
C、图中的实验说明了通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的原理，故C错误；
D、图中是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理，与给手机充电的摇椅工作原理相同，故D正确。
故答案为：D。
11．电动机在生活中已得到广泛应用，它是根据 通电线圈在磁场中受力转动 的原理制成的；在探究感应电流产生的实验中，要改变感应电流的方向，可以改变导体切割磁感线的运动方向或 磁场 方向。
【分析】（1）电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动；
（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，该现象称为电磁感应现象，且感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。
【解答】解：电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动；
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，该现象称为电磁感应现象；如要改变感应电流的方向，可以改变切割磁感线的运动方向或磁场方向。
故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；磁场。
12．POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）．在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。POS刷卡机读出信息原理的是 电磁感应 。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象。
【解答】解：
如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应；将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。
故答案为：电磁感应。
13．王建同学对微风电风扇产生了兴趣，将它与小灯泡按如图甲所示的电路连接并进行实验。用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了 发电 机，此时它的工作原理是 电磁感应 ，电路可简化为乙图中的 a 图。
【分析】电风扇里的主要部件是电动机，电动机是通入电流能转动的，但此题并没有给电动机通电，而电让电动机的转子转动，结果产生了电流，对灯泡供电，使灯泡发光了，题中的电风扇相当于发电机了。这说明电动机和发电机的工作过程正好是相反的，给磁场中的线圈施力转动，就能产生电流，给磁场中的线圈通电，就能受力转动。
【解答】解：电动机的原理是通电导体在磁场中受力而运动，能量转化是电能转化为机械能；发电机的原理是电磁感应现象，能量转化是机械能转化为电能。
尽管电风扇里装的是电动机，但用手快速拨动风扇叶片时，内部线圈做切割磁感线运动而产生感应电流，所以微风电风扇变成了发电机，此时它的工作原理是电磁感应现象；
观察甲图可知，电路中只有电动机和灯泡，没有电源，故电路图可以简化为乙图中a图。
故答案为：发电；电磁感应；a。
14．如图所示是一种手压式电筒，只要将它的手柄来回按压，使里面的机械装置带动微型发电机发电，它的灯泡随之发光，这种手电筒是利用 电磁感应 现象制成的，其发电过程将 机械 能转化成电能。
【分析】结合这种手电筒的结构与工作特点可以看出，它是利用了导体在磁场中切割磁感线，从而产生感应电流的方式来工作的，因此，利用了电磁感应，把机械能转化为电能。
【解答】解：这种手压式电筒是利用电磁感应现象制成的，让线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而获得感应电流，工作过程中把机械能转化为电能。
故答案为：电磁感应；机械。
15．发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化，这种电流叫做 交流电 ，在我国这种电流的频率为 50 Hz。
【分析】交流电的方向和电流大小做周期性变化。我国交流电频率是50Hz。
【解答】解：发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化，这种电流叫交流电；
我国交流电频率是50Hz。
故答案为：交流电；50。
三．实验探究题（共2小题）
16．图为探究“磁生电”的实验装置。
（1）闭合开关，让悬着的导体AB 左右 运动时（选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”），灵敏电流计会发生偏转。
（2）如果保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作方法是 左右移动磁体 。
（3）若把灵敏电流计换成干电池，闭合开关S，可观察到的现象是： 导体AB受到磁场力的作用而运动 。
【分析】（1）掌握产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（2）根据产生感应电流的条件进行判断，注意理解做切割磁感线运动的含义；
（3）闭合电路的一部分导体在磁场中受到力的作用
【解答】解：（1）由图知，磁感线方向在竖直方向，所以导体AB左右运动才会切割磁感线，电路中才会有感应电流；
（2）AB不动，可以左右移动磁体，AB仍切割磁感线，可产生感应电流；
（3）将电流表换成电源，闭合开关，导体AB中有电流通过，受到磁场力的作用而运动，这是电动机的原理。
故答案为：（1）左右；（2）左右移动磁体；（3）导体AB受到磁场力的作用而运动。
17．如图所示，某物理兴趣小组的同学，用较长的软电线两端与电流表两接线柱连接起来，两位同学手持电线分别站在地面上东、西方位，像摇跳绳一样在空中摇动电线，使电线切割地磁场的磁感线，发现电流表指针不偏转。经检查各元件完好连接无故障。请完成下列问题。
（1）猜想电流表指针不偏转的可能原因： 此电流表的分度值太大，无法检测该实验产生的微小电流 ；
（2）写出检验你的猜想的方法： 将电流表更换为灵敏电流计，仿照刚才摇动电线的方式进行实验。观察灵敏电流计指针是否发生偏转。若指针发生偏转，说明猜想正确；反之，说明猜想错误 。
【分析】解答本题应掌握：地球周围存在磁场，人东西方向站立时，绳在转动中切割磁感线；看不到电流表的偏转，可能是由于感应电流太小或电流表分度值太大导致的。
【解答】解：
（1）由图可知，电线切割地磁场的磁感线，能产生感应电流；电流表指针不偏转可能是由于感应电流太小，电流表的灵敏度太低，无法检测到该实验产生的微小电流；
（2）检验的方法为：将电流表更换为灵敏电流计，仿照刚才摇动电线的方式进行实验。观察灵敏电流计指针是否发生偏转。若指针发生偏转，说明猜想正确；反之，说明猜想错误。
故答案为：（1）此电流表的分度值太大，无法检测该实验产生的微小电流；（2）将电流表更换为灵敏电流计，仿照刚才摇动电线的方式进行实验。观察灵敏电流计指针是否发生偏转。若指针发生偏转，说明猜想正确；反之，说明猜想错误。
四．计算题（共1小题）
18．目前有的地方出现了共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受人们的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。
（1）如图所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是 电磁感应 。
（2）根据表中的数据，将耗完电能的电池充满电，理论上需要多少小时？
（3）上述电动汽车充满电后，在水平地面上匀速行驶，最大距离为140 千米，行驶时该车受到的阻力为多少牛？
【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象；
（2）根据功的公式计算；
（3）根据电能求出机械能，根据W=Fs求出阻力。
【解答】解：（1）刷卡时能产生感应电流，根据磁卡中的信息可以解锁，故刷卡所用的原理是电磁感应。
（2）充电时的功率为：P=UI=220V×16A=3520W=3.52kW；
由P=得则充满电的时间为：
t===6.25h；
（3）转化的机械能为：W'=W×η=22kW•h×70%=15.4kW•h=5.544×107J；
汽车做匀速直线运动，则f=F；
则阻力大小为：f=F===396N。
答：（1）电磁感应；（2）理论上需要6.25小时；（3）驶时该车受到的阻力为396牛。
电池容量（kW•h）
22
车载充电器输入电压（V）
220
车载充电器输入电流（A）
16
电能转化为机械能的效率
70%
电池容量（kW•h）
22
车载充电器输入电压（V）
220
车载充电器输入电流（A）
16
电能转化为机械能的效率
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