第八章 电磁相互作用及应用 单元总结（解析版）教科版物理 九年级上册习题

第八章  电磁相互作用及应用单元总结（解析版）

1.了解：话筒和扬声器的基本构造和工作原理。

2.会：根据电磁感应现象解释简单现象。

3.理解：电动机的工作原理；磁场对电流的作用力；电磁感应现象。

★知识点一：磁场对通电导线的作用

1.磁场对通电导体的作用：1）通电导体在磁场中，会受到力的作用；2）通电导体在磁场中，受力方向与电流方向和磁感线方向有关。

2.电动机

1）基本结构：转子线圈）、定子（磁体）、电刷、换向器。

电刷的作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。

换向器的作用：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。

2）工作原理：电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。

3）通电线圈在磁场中的受力大小跟电流（电流越大，受力越大），磁场的强弱（磁性越强，受力越大）和线圈的匝数（匝数越大，受力越大）有关。

4）应用：直接电动机：（电动玩具、录音机、小型电器等）；交流电动机：（电风扇、洗衣机、家用电器等）。

5）电动机原理图：如图（2）所示。

电动机工作原理图

3.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。

★知识点二：电磁感应现象

1.电磁感应现象

（1）电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。

（2）什么是电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流；感应电流：由于电磁感应产生的电流叫感应电流。

（3）电流中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。

2.发电机

（1）工作原理：发电机是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器。

（2）发电机原理图（无电源）：如图所示。

（3）直流电和交流电

1）直流电：方向不变的电流叫做直流电。

2）交流电：周期性改变电流方向的电流叫交电流。

3）产生的感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数（导体的长度）有关。

4）周期（T）、频率（f）：我国交流电周期是0.02s，频率为50Hz（每秒内产生的周期性变化的次数是50次），每秒电流方向改变100次。

（4）发电机和电动机的区别

考点一：磁场对通电导线的作用（电动机）

★典例一：（2021·山东烟台市）选项图中所示的装置中与甲图工作原理相同的是（  ）。

A．自发电手电筒 B．话筒

C．手摇式发电机 D．扬声器

【答案】D。

【解析】图甲中，线圈通电后，会发生转动，它的原理是磁场对通电线圈有力的作用。

A．自发电手电筒利用电磁感应现象制成的，故A不符合题意；

B．话筒利用的是电磁感应原理，故B不符合题意；

C．手摇式发电机利用电磁感应现象制成的，故C不符合题意；

D．扬声器的原理是磁场对通电线圈有力的作用，故D符合题意。故选D。

★典例二：（2021·辽宁中考真题）下列四个实验能反映电风扇工作原理的是（  ）。

A． B．

C． D．

【答案】C。

【解析】电风扇的主要部件是电动机，电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理工作的。

A．导体棒切割磁感应线，电流表指针发生偏转，说明此时电路中有电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故A不符合题意；

B．该图中，闭合开关后，移动滑片，灯泡的亮度会改变，与电风扇工作原理无关，故B不符合题意；

C．电路中有电流，通电导体棒受到磁场力的作用而运动，与电动机的工作原理相同，故C符合题意；

D．该图是奥斯特实验装置，能说明电流周围存在磁场，故D不符合题意。故选C。

考点二：电磁感应现象（磁生电）

★典例三：（2021·辽宁中考真题）有一种儿童鞋，鞋内安装了磁体和线圈，走路时会使鞋上的发光二极管发光，下列实验与该工作原理相同的是（  ）。 

A．奥斯特实验；B．磁能生电；

C．磁极磁性最强；D．磁场对电流的作用

【答案】B。

【解析】人在行走时，鞋内部的磁体和线圈相对运动，切割磁感线，从而产生感应电流，利用电磁感应现象制成的，与发电机的原理相同。

A．奥斯特实验说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；

B．图中是电磁感应现象的原理图，磁能生电，故B符合题意；

C．图中的实验现象说明磁铁有两个磁极，且磁极磁性最强，故C不符合题意；

D．该实验装置是探究通电导体在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。故选B。

★典例四：（2021·广东深圳市）旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动。下列选项中和轮子发光的原理相同的是（  ）。

A．①通电导线在磁场受到了力的作用 B．②动圈式话筒

C．③电磁继电器 D．④奥斯特实验

【答案】B。

【解析】旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动，产生感应电流，属于电磁感应现象。

A．①中线圈在磁场中转动，应用通电导线在磁场受到了力的作用，故A不符合题意；

B．②中动圈式话筒的工作原理是电磁感应原理，故B符合题意；

C．③中电磁继电器利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意；

D．④中奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。故选B。

一、选择题

1．（2021·广西贵港市）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．

【答案】A。

【解析】A．磁极间的磁感线从N极指向S极，导体没有切割磁感线，不会产生感应电流，故A符合题意；

BCD．磁极间的磁感线从N极指向S极，导体运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流，故BCD不符合题意。故选A。

2．（2021·贵州中考真题）学习科学知识的价值之一，是将所学知识创造性地服务于社会。如“通电导线在磁场中受到力的作用”就有许多实际应用。下列发明成果应用了这一知识的是（  ）。

A．发电机 B．动圈式话筒

C．电磁继电器 D．电动机

【答案】D。

【解析】A．发电机原理是电磁感应，故A不符合题意；

B．动圈式话筒原理是电磁感应，故B不符合题意；

C．电磁继电器是电流的磁效应，故C不符合题意；

D．电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，故D符合题意。故选D。

3．（2021·黑龙江大庆市）手机无线充电技术是通过电磁感应原理来实现充电的，该原理的发现者是（  ）。

A．奥斯特 B．欧姆 C．焦耳 D．法拉第

【答案】D。

【解析】最先发现电磁感应现象的是英国物理学家法拉第，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。

4．（2021·四川攀枝花市）以下设备工作时利用电磁感应原理的（  ）。

A．洗衣机     B．发电机    C．电热水器    D．电风扇

【答案】B。

【解析】A．洗衣机工作时把电能转化为机械能，利用了通电导线在磁场中受力运动，故A不符合题意；

B．发电机的原理是电磁感应现象，故B符合题意；

C．电热水器利用的是电流的热效应，故C不符合题意；

D．电风扇利用了通电导线在磁场中受力运动，故D不符合题意。故选B。

5．（2021·广西贺州市）如图所示，下列实验原理与电动机原理相同的是（  ）。

A． B．

C． D．

【答案】B。

【解析】A．如图，是奥斯特实验，能证明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意；

B．如图，闭合开关，通电带线在磁场中受力而产生运动，与电动机原理相同，故B符合题意；

C．如图，导线在磁场中切割磁感线，产生感应电流，与发电机原理相同，故C不符合题意；

D．如图，通电螺线管相当于条形磁铁，能吸引铁钉，故D不符合题意。故选B。

6．（2021·黑龙江齐齐哈尔市）如图是一款带滚轮的书包，其内部没有装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的灯会发光。下图各实验装置中，能反映此现象原理的是（  ）。

A． B．

C． D．

【答案】A。

【解析】一款带滚轮的书包，其内部没有装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的灯会发光，是机械能转化为电能。

A．图中电磁感应实验，闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，机械能转化为电能，故A符合题意；

B．图中是奥斯特实验，证明电流周围存在磁场，故B不符合题意；

C．图中实验探究磁极间的相互作用，故C不符合题意；

D．图中实验说明通电导体在磁场中会受到磁力的作用，是电动机的原理，故D不符合题意。故选A。

7．（2021·江苏中考真题）图中与磁现象有关的四个实验，其对应的判断正确的是（  ）。

A．甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都不同；

B．乙图是电磁感应现象；

C．丙图说明电流具有磁效应；

D．丁图说明磁场对电流有力的作用

【答案】D。

【解析】A．条形磁体周围不同点的磁场方向一般不同，有些位置磁场方向是相同的，故A错误；

B．乙图中研究的是电磁铁，原理是电流的磁效应，故B错误；

C．丙图中，转动扇叶二级管发光说明产生了电流，这是电磁感应现象，故C错误；

D．丁图中，通电导线在磁场中受力运动，说明磁场对电流有力的作用，故D正确。

故选D。

二、填空题

8．（2021·江苏中考真题）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，让导体AB静止在磁场中，回路中是否有感应电流产生？______；让导体AB做切割磁感线运动，回路中是否有感应电流产生？______；当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向是否改变？______。

【答案】否；是；是。

【解析】[1]只有当闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流，所以闭合开关，让导体AB静止在磁场中时，回路中没有感应电流产生。

[2]让导体AB做切割磁感线运动时，闭合回路中会产生感应电流。

[3]回路中的电流方向和磁场方向以及导体运动方向有关，当磁场方向或导体的运动方向变得相反时，感应电流的方向会发生改变。所以当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向也会发生改变。

9．（2021·甘肃兰州市）小亮在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡光。在此过程中，将电能转化为机械能的装置是___________（选填“甲”或“乙”）乙的工作原理是___________，生活中应用这一原理工作的还有___________（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”），如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是___________。

【答案】甲；电磁感应；动圈式话筒；对调电源正负极。

【解析】[1]甲装置闭合开关，电路有电流，通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。

[2]甲转动时带动乙转动，乙装置这个闭合回路的线圈在磁场中转动时做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，使灯泡发光，将机械能转化为电能，这个现象叫电磁感应现象。

[3]动圈式扬声器将电信号转化为声信号。动圈式话筒将声信号转化为电信号，利用发声时的振动带动线圈振动从而切割磁感线产生强弱不同的电流，所以动圈式话筒利用了电磁感应原理。

[4]通电导体在磁场中受到力的作用，受到的力的方向与电流方向和磁感线方向有关，如果要使甲的转动方向与原来相反，则可以对调电源的正负极，让电路中电流的方向相反。

三、实验题

10．（2021·湖北十堰市）小明在用如图装置“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：

（1）实验时，小明通过观察 ______判断电路中是否有感应电流产生；

（2）闭合开关，若保持导体ab不动，要产生感应电流，小明正确的操作是 ______；

（3）利用此实验中的能量转化原理，人们在生产生活中制成了 ______。

【答案】灵敏电流计的指针是否偏转；拉动磁体左右运动；发电机。

【解析】（1）[1]感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流。

（2）[2]如图磁体上端是N极，下端是S极，则磁感线方向是上下方向的，当闭合开关，要使电路中有感应电流，必须让导体在磁场中做切割磁感线运动，如保持ab不运动，则可以拉动磁体左右运动，导体ab此时也可以切割磁感线产生感应电流。

（3）[3]闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动切割磁感线而产生的，可见消耗的是机械能，所以实验过程中是机械能转化成电能，其重要应用是发电机的发明。