16.5 電磁感應(yīng) 發(fā)電機(jī) 同步練習(xí)

第十六章電磁轉(zhuǎn)換五、電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)過關(guān)全練知識(shí)點(diǎn)1電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.(2022安徽中考)用圖示裝置探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，實(shí)驗(yàn)時(shí)蹄形磁體保持靜止，導(dǎo)體棒ab處在豎直向下的磁場(chǎng)中。下列操作中能使靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是()A.導(dǎo)體棒ab保持靜止 B.導(dǎo)體棒ab向左運(yùn)動(dòng)C.導(dǎo)體棒ab豎直向下運(yùn)動(dòng) D.導(dǎo)體棒ab豎直向上運(yùn)動(dòng)2.(2023江蘇蘇州外國語學(xué)校調(diào)研)如圖所示是某款懸浮燈泡，燈泡內(nèi)磁鐵的下端為S極，將燈泡放在木質(zhì)底座中心上方的位置，燈泡可以懸浮在空中，還能夠發(fā)光。關(guān)于燈泡懸浮時(shí)的說法正確的是()A.燈泡受到的重力與燈泡受到的磁力是一對(duì)相互作用力B.該裝置利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流給燈泡供電，所以燈泡會(huì)發(fā)光C.木制底座內(nèi)的磁鐵上端為N極D.燈泡周圍不存在磁場(chǎng)3.在學(xué)?？萍蓟顒?dòng)節(jié)上，小明展示了一個(gè)“隔板推物”的節(jié)目，其原理如圖所示。甲、乙兩線圈分別懸掛在兩個(gè)蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中，兩線圈通過導(dǎo)線連接構(gòu)成一個(gè)閉合電路。用手推動(dòng)乙線圈向右擺動(dòng)時(shí)，甲線圈也會(huì)隨之向右擺動(dòng)。這個(gè)過程中，(選填“甲”或“乙”)線圈相當(dāng)于電源，甲線圈擺動(dòng)是因?yàn)?；若將與甲線圈相連的兩根導(dǎo)線交換，則推動(dòng)乙線圈向右擺動(dòng)時(shí)，甲線圈也會(huì)隨之向擺動(dòng)。

4.小明和同學(xué)們一起完成“觀察‘磁生電’現(xiàn)象”。拆開微型吊扇，發(fā)現(xiàn)它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由和線圈兩部分組成，將微型電扇重新組裝好，在其插頭處接一個(gè)發(fā)光二極管，用手旋轉(zhuǎn)葉片，發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管，這種現(xiàn)象叫作“磁生電”；拆除發(fā)光二極管，再將微型電扇的插頭接到家庭電路中，發(fā)現(xiàn)微型電扇會(huì)，這種現(xiàn)象是由于；以上兩種物理過程實(shí)現(xiàn)了電能與能的相互轉(zhuǎn)化。

5.(2023江蘇鹽城中學(xué)模擬)如圖是動(dòng)圈式麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)圖，當(dāng)對(duì)著麥克風(fēng)說話時(shí)，膜片由于振動(dòng)帶動(dòng)線圈在磁場(chǎng)中做運(yùn)動(dòng)，線圈中會(huì)產(chǎn)生，從而把聲音信號(hào)變成信號(hào)。

知識(shí)點(diǎn)2發(fā)電機(jī)6.風(fēng)力發(fā)電路燈的核心部件是小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其工作原理是()A.電磁感應(yīng) B.電流的磁效應(yīng) C.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 D.磁極間的相互作用7.(2023江蘇南京秦淮外國語學(xué)校模擬)如圖是發(fā)電機(jī)模型，下列說法正確的是()A.線圈在圖中位置時(shí)不能產(chǎn)生感應(yīng)電流B.圖中線圈轉(zhuǎn)過90°瞬間，線圈中沒有電流C.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180°后電流方向不變D.圖中線圈受外力轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)中不受磁場(chǎng)力作用8.(2023江蘇鹽城景山中學(xué)調(diào)研)發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的相繼問世，使電能的大規(guī)模生產(chǎn)和利用成為現(xiàn)實(shí)，人類社會(huì)進(jìn)入了電氣化的時(shí)代。四幅圖中屬于“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用”的實(shí)驗(yàn)圖及其應(yīng)用圖的是()① ② ③ ④A.①③ B.①④ C.②③ D.②④9.如圖甲是手搖發(fā)電機(jī)模型，緩緩搖動(dòng)手柄，觀察到小燈泡會(huì)，此過程將能主要轉(zhuǎn)化成電能。將小燈泡換成靈敏電流計(jì)，慢慢搖動(dòng)手柄，觀察到指針(選填“左右擺動(dòng)”或“向一側(cè)擺動(dòng)”)，這表明發(fā)電機(jī)發(fā)出的電是(選填“交流電”或“直流電”)。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙這兩個(gè)位置時(shí)，有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是圖(選填“A”或“B”)。

甲 乙10.(2023江蘇南通通州模擬)中考考生進(jìn)入考場(chǎng)前均要進(jìn)行安檢，如圖所示為安檢時(shí)使用的某種探測(cè)器。當(dāng)探測(cè)器靠近(選填“金屬”或“非金屬”)物體時(shí)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，探測(cè)器發(fā)出警報(bào)，這種現(xiàn)象叫作現(xiàn)象。(選填“發(fā)電”或“電動(dòng)”)機(jī)也是利用這個(gè)原理制成的。

11.如圖是幾個(gè)同學(xué)做的“搖繩發(fā)電”實(shí)驗(yàn)，他們將多股導(dǎo)線擰成了長(zhǎng)約10米的跳繩，將跳繩的兩端與固定在地面上的靈敏電流計(jì)相連，當(dāng)圖中搖繩的同學(xué)按(選填“東西”“南北”或“任意”)方向站位搖繩時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針左右擺動(dòng)的幅度較大。本實(shí)驗(yàn)的原理是，間接說明了地球周圍存在。

能力提升全練12.(2022江蘇泰州中考)如圖所示是一款新式手電筒，當(dāng)沿圖中箭頭方向來回?fù)u動(dòng)電筒時(shí)，燈泡就能發(fā)光。下列所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)中能反映其工作原理的是() A B C D13.(2023江蘇常州鐘樓調(diào)研)無線充電技術(shù)主要采用電磁感應(yīng)原理。如圖為手機(jī)無線充電，充電座中的線圈產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，當(dāng)手機(jī)靠近充電座時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，傳送到手機(jī)電池。下列也采用“磁生電”原理的是()A.電磁鐵 B.電動(dòng)機(jī) C.動(dòng)圈式話筒 D.揚(yáng)聲器14.(2023江蘇徐州鼓樓模擬)小聰用如圖所示的裝置探究什么情況下磁可以生電。序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況1保持導(dǎo)體與磁體靜止不偏轉(zhuǎn)2保持磁體靜止，導(dǎo)體水平向左切割磁感線向右偏轉(zhuǎn)3保持磁體靜止，導(dǎo)體水平向右切割磁感線向左偏轉(zhuǎn)…(1)比較1．2(或1．3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。

(2)要使感應(yīng)電流方向發(fā)生改變，可采取的具體措施是(選填字母)。

A.使用磁性更強(qiáng)的磁體B.保持磁體靜止，只改變導(dǎo)體水平運(yùn)動(dòng)的方向C.上下調(diào)換磁極，同時(shí)改變導(dǎo)體水平運(yùn)動(dòng)的方向(3)從能量的角度來分析，感應(yīng)電流的產(chǎn)生過程是能轉(zhuǎn)化為電能。

(4)上述實(shí)驗(yàn)中，若導(dǎo)體AB不動(dòng)，采用的方法，也可以產(chǎn)生感應(yīng)電流。

(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將導(dǎo)體棒AB換成多根導(dǎo)線并在一起的線圈，相當(dāng)于多個(gè)通電導(dǎo)線并聯(lián)后進(jìn)行切割磁感線運(yùn)動(dòng)，在相同條件下，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)幅度比上面實(shí)驗(yàn)(選填“大”或“小”)，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)盡量選用(選填“線圈”或“導(dǎo)體棒”)，效果才會(huì)更明顯。

素養(yǎng)探究全練15.閱讀短文，回答問題：電磁爐電磁爐是加熱、烹調(diào)食物的家用電熱炊具。它具有無明火加熱、熱效率高的特點(diǎn)。如圖甲為一種常見的電磁爐，如圖乙是其工作原理示意圖，它主要由線圈、鐵芯、石英玻璃灶面、金屬鍋體、工作電路和控制電路等組成，線圈繞在鐵芯上。電磁爐工作電路中的主要器件是變換器，它能變換交流電和直流電。 甲 乙電磁爐工作時(shí)，變換器將家庭電路中的交流電變換成直流電，再逆變成高頻交流電流過線圈，線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，該變化的磁場(chǎng)使鍋體的鍋底形成感應(yīng)電流而發(fā)熱。鍋底產(chǎn)生的感應(yīng)電流具有鄰近效應(yīng)，即鍋底靠近線圈時(shí)，鍋底的感應(yīng)電流最大，且感應(yīng)電流隨鍋體與線圈距離增大而顯著減小。在電磁爐上使用的鍋體擔(dān)負(fù)著能量轉(zhuǎn)化的任務(wù)，故對(duì)鍋體的材料有一定的要求，一般采用磁性的金屬材料。(1)下列材料適宜制作電磁爐烹飪鍋的是。

A.鋁 B.銅 C.鐵 D.陶瓷(2)電磁爐的工作過程中除了電流的磁效應(yīng)和熱效應(yīng)以外，還用到的工作原理是。

(3)小明為防止石英玻璃灶面溫度過高，將燃?xì)庠畹闹Ъ軌|在電磁爐的灶面上，將鍋放在支架上。請(qǐng)判斷小明的做法是否合理，并簡(jiǎn)要說明理由。16.在中國科技館“探索與發(fā)現(xiàn)”展廳里，有一件十分神奇的展品——磁液寶塔，如圖甲所示。磁液是一種具有磁性的液體，它既具有液體的流動(dòng)性，又具有固體磁性材料的磁性。磁液槽中有三個(gè)圓錐體，當(dāng)用手轉(zhuǎn)動(dòng)展臺(tái)下方的手柄時(shí)，磁液就會(huì)沿圓錐體爬升，手柄轉(zhuǎn)動(dòng)速度越大，磁液爬升的速度也越大，如圖乙所示手柄停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，爬上圓錐體的磁液會(huì)落回磁液槽。請(qǐng)根據(jù)以上介紹，從力學(xué)或電磁學(xué)角度提出一個(gè)物理問題，并用所學(xué)的物理知識(shí)進(jìn)行解釋。

第十六章電磁轉(zhuǎn)換五、電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)全練1.B產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合回路中的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒ab向左運(yùn)動(dòng)時(shí)做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確。2.B燈泡受到的重力與燈泡受到的磁力都作用在燈泡上，且燈泡在這兩個(gè)力的作用下懸浮在空中，處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以它們是一對(duì)平衡力，不是相互作用力，故A錯(cuò)誤；閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，該裝置利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流給燈泡供電，所以燈泡會(huì)發(fā)光，故B正確；燈泡受到的重力與燈泡受到的磁力是一對(duì)平衡力，由于重力的方向是豎直向下的，因此燈泡受到的磁力是豎直向上的，即木制底座內(nèi)的磁鐵與燈泡內(nèi)的磁鐵相互排斥，因?yàn)闊襞輧?nèi)磁鐵的下端為S極，所以木制底座內(nèi)的磁鐵上端也為S極，故C錯(cuò)誤；由于燈泡的燈絲中有電流，根據(jù)電流的磁效應(yīng)可知，燈泡周圍存在磁場(chǎng)，故D錯(cuò)誤。3.乙通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)左解析乙線圈擺動(dòng)時(shí)，做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，線圈中會(huì)產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故乙線圈相當(dāng)于電源；電流流經(jīng)甲線圈時(shí)，甲線圈就會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用而開始擺動(dòng)。若將與甲線圈相連的兩根導(dǎo)線交換，則推動(dòng)乙線圈向右擺動(dòng)時(shí)，甲線圈中的電流方向?qū)?huì)反向，在磁場(chǎng)中受力的方向也將反向，故將向左擺動(dòng)。4.磁鐵發(fā)光轉(zhuǎn)動(dòng)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用機(jī)械解析微型吊扇的工作原理是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，故它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由磁鐵和線圈組成；將微型電扇重新組裝好，在其插頭處接一個(gè)發(fā)光二極管，用手旋轉(zhuǎn)葉片，葉片會(huì)帶動(dòng)內(nèi)部的線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，會(huì)使得發(fā)光二極管發(fā)光。拆除發(fā)光二極管，再將微型電扇的插頭接到家庭電路中，電扇內(nèi)的線圈有電流流過，在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，故微型電扇會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)；微型電扇轉(zhuǎn)動(dòng)的原理是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。5.切割磁感線電流電解析動(dòng)圈式麥克風(fēng)是利用電磁感應(yīng)原理制成的，人說話時(shí)，聲帶振動(dòng)產(chǎn)生聲音，聲音通過空氣傳播到膜片，使膜片振動(dòng)，帶動(dòng)與膜片相連的線圈在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，故能產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而把聲音信號(hào)變成電信號(hào)。6.A當(dāng)風(fēng)吹過的時(shí)候，線圈會(huì)在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所以小型發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。7.B由題圖可知，線圈在該位置時(shí)，線圈平面和磁感線平行，左右兩邊運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，線圈中有感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；圖中線圈轉(zhuǎn)過90°瞬間，線圈平面和磁感線垂直，上下兩邊運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，線圈沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，線圈中無電流，故B正確；線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180°后，導(dǎo)體切割磁感線的方向發(fā)生了變化，電流方向發(fā)生改變，故C錯(cuò)誤；圖中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，通電線圈在磁場(chǎng)中會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用，故D錯(cuò)誤。8.C①該電路中沒有電源，即當(dāng)金屬棒在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生電流，故該現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，不符合題意；②該電路中有電源，閉合開關(guān)，磁場(chǎng)中的金屬棒會(huì)受力運(yùn)動(dòng)，屬于磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，符合題意；③該電路中有電源，閉合開關(guān)，線圈中有電流，會(huì)在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，屬于磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，符合題意；④該電路中沒有電源，即線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小燈泡就會(huì)發(fā)光，是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理制成的，不符合題意。故選C。9.發(fā)光機(jī)械左右擺動(dòng)交流電B解析緩緩搖動(dòng)手柄，線圈在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過小燈泡使小燈泡發(fā)光，此過程將機(jī)械能主要轉(zhuǎn)化為電能。感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，在磁場(chǎng)方向不變的情況下，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向改變，感應(yīng)電流的方向也隨之改變，所以，靈敏電流計(jì)的指針是左右擺動(dòng)，并說明發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小和方向是不斷變化的，所以是交流電；圖乙A中，線圈不切割磁感線，所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生；圖乙B中，ab邊和cd邊正在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。10.金屬電磁感應(yīng)發(fā)電解析將金屬探測(cè)器線圈靠近金屬物體時(shí)，相當(dāng)于閉合電路的部分導(dǎo)體在切割磁感線，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電流，探測(cè)器發(fā)出警報(bào)，這是利用電磁感應(yīng)原理制成的；發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。11.東西電磁感應(yīng)現(xiàn)象地磁場(chǎng)解析閉合電路的部分導(dǎo)體在地球的地磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；地球周圍存在地磁場(chǎng)，且方向是南北方向的，所以為了讓跳繩切割磁感線且使感應(yīng)電流較大，應(yīng)東西方向站位搖繩。能力提升全練12.A手搖電筒是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，磁鐵在線圈中來回運(yùn)動(dòng)，使線圈切割磁感線，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電流，使小燈泡發(fā)光。選項(xiàng)A符合題意。13.C從題意中知道，手機(jī)中的線圈，能利用底座產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電流給手機(jī)電池充電，是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的。電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)工作的，故A不符合題意；電動(dòng)機(jī)、揚(yáng)聲器是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理工作的，故B、D不符合題意；動(dòng)圈式話筒是利用閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的，故C符合題意。14.(1)切割磁感線(2)B(3)機(jī)械(4)磁體水平左右運(yùn)動(dòng)(5)大線圈解析(1)比較1．2(或1．3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；(2)要使感應(yīng)電流方向發(fā)生改變，可采取措施是保持磁體靜止，只改變導(dǎo)體水平運(yùn)動(dòng)的方向，故B正確；(3)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中消耗機(jī)械能，得到電能，所以是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；(4)若導(dǎo)體AB不動(dòng)，磁體水平左右運(yùn)動(dòng)，也相當(dāng)于導(dǎo)體在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，也可以產(chǎn)生感應(yīng)電流；(5)導(dǎo)體棒AB換成多根導(dǎo)線并在一起的線圈，相當(dāng)于多個(gè)通電導(dǎo)線并聯(lián)后做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，電路中的電流較大，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)幅度較大，故實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡量選用線圈，效果才會(huì)更明顯。素養(yǎng)探究全練15.(1)C(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象(3)不合理，當(dāng)鍋底離開灶面后，與線圈的距離變大，鍋底的感應(yīng)電流極小，幾乎沒有熱量產(chǎn)生。解析(1)因?yàn)橹谱麟姶艩t鍋體的材料應(yīng)采用磁性的金屬材料，所以A、B、D錯(cuò)誤，C正確。(2)電磁爐工作時(shí)，變化的磁場(chǎng)使鍋體的鍋底形成感應(yīng)電流，因此除了電流的磁效應(yīng)和熱效應(yīng)以外，還用到的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(3)將燃?xì)庠畹闹Ъ軌|在電磁爐的灶面上，將鍋放在支架上的做法不合理；因?yàn)楫?dāng)鍋底離開灶面后，與線圈的距離變大，