20.5 磁生电（解析版） .docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 2022-2023物理新课标下九年级全册同步课节减负作业（人教版） 第二十章 电与磁 专题20.5 《磁生电》课节减负作业 一、选择题 1．如图所示是发电机线圈在磁场中转动一圈的过程中经过的四个位置，电路中有感应电流的是（　　） A．甲和乙 B．丙和丁 C．甲和丙 D．乙和丁 【答案】D． 【解析】由图可知，乙、丁中线圈虽与磁场方向平行，但线圈的运动方向与磁场方向垂直，线圈做切割磁感线运动，故电路中有感应电流产生；而甲、丙中的线圈虽与磁场方向垂直，但线圈的运动方向与磁场方向平行，线圈不切割磁感线，因此没有感应电流产生，故D正确，ABC错误． 2.如图所示的几种器件，工作时应用了电磁感应现象的是 （　　） 【答案】B 【解析】（1）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，导体中就会产生感应电流； （2）发电机就是利用电磁感应原理制成的，工作时把机械能转化成电能。 A.司南是根据磁极间的相互作用规律工作的，故A不符合题意； B.发电机是利用电磁感应的原理制成的，故B符合题意； C.电铃是利用电流的磁效应来工作的，故C不符合题意； D.微风扇的电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故D不符合题意。 3.关于电与磁，下列说法正确的是（　　） A．同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥 B．电动机工作时，是将机械能转化为电能 C．利用电磁感应现象制成发电机 D．地磁场的北极就在地理北极附近 【答案】C． 【解析】（1）磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引； （2）电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，工作时将电能转化成机械能； （3）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，这就是电磁感应现象，发电机就是利用电磁感应的原理制成的； （4）地球周围存在磁场，地磁的北极在地理南极附近． A．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故A错误； B．电动机工作时将电能转化成机械能，故B错误； C．发电机是利用电磁感应的原理制成的，故C正确； D．地磁场的北极在地理的南极附近，故D错误． 4．信用卡刷卡时其磁条经过刷卡机的缝隙线圈出会产生感应电流。以下设备与信用卡刷卡时工作原理相同的是（　　） A．排气扇 B．电烤炉 C．电动机 D．发电机 【答案】D 【解析】信用卡刷卡时其磁条经过刷卡机的缝隙线圈出会产生感应电流，这是电磁感应现象，找出下列物体是电磁感应原理的即可。 A.排气扇主要结构是一个电动机，是根据通电导体在磁场中受力而转动工作的，不符合题意。 B.电烤炉是根据电流的热效应工作的，不符合题意。 C.电动机根据通电导体在磁场中受力而转动工作的，不符合题意。 D.发电机是根据电磁感应原理工作的，符合题意。 5.如图，导体AB、导线跟电流表组成闭合回路，在下列情况下磁场里的导体AB能够产生感应电流的是（　　） A．让导体AB在磁场中静止； B．让导体AB沿水平方向做切割磁感线运动； C．让导体AB沿竖直方向顺着磁感线向下运动； D．让导体AB沿竖直方向逆着磁感线向上运动 【答案】B。 【解析】A、让导体AB在磁场中静止，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故A错误； B、让导体AB沿水平方向做切割磁感线运动，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流；故B正确； C、让导体AB沿竖直方向顺着磁感线向下运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故C错误； D、让导体AB沿竖直方向逆着磁感线向上运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故D错误；故选：B。 6.下列四幅图都是有关电与磁的知识，其中描述正确的是（　　）。 A．图甲，奥斯特实验说明了通电导线周围存在磁场； B．图乙，闭合开关通电螺线管右端为N极； C．图丙是电动机的原理图； D．图丁是发电机的原理图 【答案】A。 【解析】A、如图是奥斯特实验，导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，所以奥斯特实验表明电流周围存在磁场，故A正确。 B、闭合开关，电流从螺线管的右端进入，从左端流出，根据安培定则，可以判断螺线管的左端为N级，右端为S极，故B错误。 C、如图，通过闭合电路一部分线圈，磁场中做切割磁感线运动，线圈中产生感应电流，使小灯泡发光，这是发电机工作原理图，故C错误。 D、如图，导体ab中通有电流，导体ab在磁场中受力而运动，这是电动机工作原理图，故D错误。 7.如图所示的小制作中，装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，引起灯泡发光，装置A的工作原理是（　　） A．通电线圈周围存在磁场 B．电磁感应 C．通电线圈能在磁场中转动 D．磁极间相互作用 【答案】B 【解析】当闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时，电路中可以产生感应电流，这就是电磁感应现象。装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，相当于线圈在磁场中转动切割磁感线，会产生感应电流，引起灯泡发光，是利用电磁感应现象的原理工作的，故B正确。 8.如图所示，在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动，下列现象描述正确的是（　　） A．导线ab竖直向上运动时，电流表指针会偏转 B．导线ab竖直向下运动时，电流表指针会偏转 C．导线ab从图中所示位置斜向上运动时，电流表指针不会偏转 D．导线ab分别水平向右和水平向左运动时，电流表指针偏转的方向相反 【答案】D A.导线ab竖直向上运动，即平行于磁感线运动，所以不能产生感应电流，电流表指针不会偏转，故A错误； B.导线ab竖直向下运动，即平行于磁感线运动，所以不能产生感应电流，电流表指针不会偏转，故B错误； C.导线ab从图中所示位置斜向上运动，此时导线ab做切割磁感线运动，所以在电路中会有感应电流，电流表指针会偏转，故C错误； D.导线ab分别水平向右和水平向左运动时，即在磁场方向不变的情况下，改变导体的运动方向，感应电流的方向会改变，则电流表指针偏转的方向相反，故D正确． 二、填空题 1．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流，这种现象叫______，导体中产生的电流，叫________，其方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关．如果两个方向中任意一个改变，感应电流方向发生改变． 【答案】电磁感应，感应电流。 【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流，这种现象叫电磁感应，导体中产生的电流，叫感应电流，其方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关．如果两个方向中任意一个改变，感应电流方向发生改变． 2．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，他们用一根导线做成跳绳，将跳绳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，这说明导线中产生了　 　，摇绳发电将　 　能转化为电能。 【答案】感应电流；机械。 【解析】用一根导线做成跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，导体 在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，而且电流方向随时间发生变化，属于交流电，根据 此原理可制成发电机，在工作过程中将机械能转化为电能。 3.小辉将玩具汽车里的电动机拆下来，在电动机的转轴处加装了一个小齿轮，在电动机尾部的接线柱处连接一个半导体led灯珠，当他将小齿轮放置在转动的自行车车轮上，如图所示，则齿轮的转动方向是　　（选填“顺时针”或“逆时针”），他发现led灯珠并不是持续发光，而是不断的闪光，通过这个实验证明了该实验产生的电流是　　电（选填“交流”和“直流”），产生电流是利用了　　原理。 【答案】顺时针；交流；电磁感应。 【解析】（1）根据图判断出齿轮轮的转动方向； （2）发光二极管具有单向导电性； （3）周期性改变电流方向的电流叫交流电； （4）发动机是根据电磁感应现象制成的。 根据图知车轮逆时针转动，要想车轮带动齿轮发电，齿轮需要逆时针转动； 因为发光二极管具有单向导电性，电流只有从正极流入，灯泡才能发光，所以led灯珠并不是持续发光，而是不断的闪光说明产生的电流是交流电； 产生电流的现象叫电磁感应现象。 4．根据“电磁感应现象”人类发明了　 　；利用电流的　 　，制造了电饭锅；实验室里常用　 　来检验物体是否带电。 【答案】发电机 热效应 验电器 【解析】（1）英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，进一步提示了电和磁的联系，导致了发电机的发明。（2）电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应，发生电流的热效应时，电能转化为内能，电饭锅就是根据此原理制成的。（3）实验室里常用验电器来检验物体是否带电工作时。　 5.如图所示，将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起，闭合开关后两电动机一起转动，小灯泡发光。此处产生电磁感应现象的是　 　（甲/乙）电动机。该过程中能量转化是将电能→　 　能→电能，最终转化为内能和光能。 【答案】甲；机械。 【解析】闭合开关，电源与乙电动机接通，电流通过乙电动机，乙电动机转动，将电能转化为机械能，其原理是通电导体在磁场中受力而运动； 乙电动机带动甲电动机一起转动，甲电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，此时甲电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象。 整个过程中能量转化是将电能→机械能→电能，最终转化为小灯泡的内能和光能。 6．1825年瑞士物理学家科拉顿将一根直导线平行地放在小磁针的上方，然后与另一个房间的螺旋线圈组成闭合电路，如图所示，他把一根条形磁铁插入螺旋线圈内，再跑到另一个房间内观察小磁针是否偏转，进行多次实验他都没有发现小磁针偏转．科拉顿、法拉第等物理学家相继进行了上述试验，是为了探究　 　；在实验中，科拉顿用到了1820年丹麦物理学家　 　发现“电流的周围存在着磁场”的实验装置． 【答案】什么情况下磁可以生电；奥斯特． 【解析】将一根直导线平行地放在小磁针的上方，然后与另一个房间的螺旋线圈组成闭合电路，把一根条形磁铁插入螺旋线圈内，相当于做切割磁感线运动，观察小磁针是否偏转即是否产生感应电流，故是为了探究“什么情况下磁可以生电”； 1820年丹麦的物理学家奥斯特发现电流的周围存在着磁场． 三、实验探究题 1．某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。 （1）实验时应将电流表、导线ab串联起来组成______回路。  （2）该同学进行以下尝试，能使电流表指针偏转的是______（填字母标号）。 A．导线ab在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体 B．导线在磁场中静止，但不用单根导线ab，而用匝数很多的线圈 C．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置水平向左或水平向右运动 D．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动 E．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置斜向上或斜向下运动  （3）如图所示的实验装置中，将电流表换成______进行触接，还可以探究电动机的工作原理。  【答案】（1）闭合；（2）CE；（3）电源。 【解析】 （1）磁生电是电磁感应现象，必须使闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以应将电流表、导线ab串联起来组成闭合回路； （2）电流表发生偏转，说明电路中产生了感应电流，所以导体在磁场中一定做切割磁感线运动；AB、导线ab在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体或匝数很多的线圈，导体在磁场中都没有发生相对运动，不会产生感应电流，故AB都不符合题意。 CE、由图知，导体ab处的磁感线是从上向下的，导体ab水平向左或向右运动，斜向上或斜向上运动，都是做切割磁感线运动，都会产生感应电流，所以会产生感应电流，电流表指针发生偏转，故CE符合题意。 D、导体ab竖直向上或竖直向下运动时，运动方向与磁场方向平行，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故D不符合题意； 故选CE。 （3）当电流表换成电源时，导体ab就成了通电导体，在磁场中会受到力的作用，可以探究电动机的工作原理。 2.法拉第电磁感应现象是指：“闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时， 导体中就会产生感应电流．”小明和芳芳根据课文中的描述进行了进一步探究． （1）小明同学提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想．除此以外你的猜想是：________。 写出验证你的猜想的主要步骤： A.__________________________； B.__________________________； C.__________________________。 分析实验结论： （2）芳芳同学思考：线圈的一边在磁场中做切割磁感线运动与单根导线在磁场中做切割磁感 线运动，产生的感应电流的大小可能不一样．于是她验证如下： （a）先用大约25圈的漆包线圈的一条边框较快地切割磁感线运动； （b）然后用单根导线以相同的情况切割磁感线运动． 你认为两次灵敏电流计指针偏转程度（ ） A．（a）较大 B．（b）较大 C．一样大 D．无法确定 （3）实验过程中小明与芳芳又用线圈和条形磁铁来做实验（如图所示），发现灵敏电流计指针发 生偏转．你认为在此实验中产生感应电流大小跟什么因素有关？请你总结一下．（写出两条） ①____________________，②____________________ 。 （4）在（2）、（3）两个实验中，如何改变感应电流的方向？每个实验各写出一种方法． ①____________________，②____________________。 【答案】（1）导体运动的快慢；主要步骤：A、让导体ab以较慢的速度在磁场中向右运动．观察灵 敏电流计的指针偏转角度．B、让导体ab在同一磁场中以较快的速度在磁场中向右运动．观察灵敏 电流计的指针偏转角度．C、比较两次灵敏电流计偏转角度的大小．即可知道感应电流的大小可能 与导体运动的快慢的关系． （2）A；（3）磁铁强弱，磁铁运动的快慢；（4）改变切割方向（改变磁极方向），改变磁极方向 （或改变磁铁的运动方向）． 【解析】（1）感应电流是由于导体在磁场中作切割磁感线运动而产生的，在已经对磁场方面做出 猜想的前提下，就要从运动这方面做出猜想：感应电流的大小可能与导体运动的快慢有关． （2）因为多匝线圈在磁场中运动时，相当于多根导线同时切割磁感线，即相当于多个电源串联， 则电路中电流较大，即（a）中较大，故选A； （3）我们知道导体切割磁感线可以产生感应电流，即导体和磁场中发生了相对运动；本题中磁场 运动，可以认为导线相对于磁场发生了运动，故也可以产生感应电流；感应电流应于磁场的强弱、 磁铁运动的变慢及线圈的匝数等有关． （4）感应电流的方向与切割方向及磁场方向有关，故二者都可以通过改变磁极方向和运动方向 改变电流方向．即①改变切割方向（或改变磁极方向）；②改变磁极方向（或改变磁铁的运动方向） 四、简答与阅读理解题 1. 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，在哪种情况下会产生感应电流？ 【答案】从左往右的第3幅图和第4幅图所示的情况下会产生感应电流。 【解析】闭合电路一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，导体中就有感应电流产生。 从左往右的第1幅图和第2幅图所示的情况下，导体不切割磁感应线，不会产生感应电流。 从左往右的第3幅图和第4幅图所示的情况下，导体做切割磁感应线，会产生感应电流。 2. 电池产生的电流方向不变，称为直流。观察手摇发电机灯泡的发光与手电筒灯泡的发光，能看出它们有什么不同吗？ 【答案】手电筒灯泡的亮度基本稳定不变，手摇发电机灯泡的亮度是不断闪烁变化的，且随转速的加快而增加。 【解析】手摇发电机发出的是交流电，电流的大小和方向都随时间发生周期性变化，且转速越快，产生的感应电流越大。 更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：