第5節磁生電

0目標導航

課程標準課標解讀

1.知道電磁感應現象及產生感應電流的條件。理解解讀1：能描述電磁感應現象和說明產生感應電

電磁感應現象中的能量轉化情況。流的條件，常見題型為選擇題、填空題和實驗

2.知道影響感應電流方向的因素，知道影響感應電探究題，難度適中。

流大小的因素。解讀2：知道感應電流方向跟磁場方向和導體運

3.知道交流發電機的工作原理。動方向有關，掌握發電機的工作原理和能量轉

4.了解交流電與直流電的區別，大型交流發電機的化，能區分發電機與電動機，常見題型為選擇

組成，交流電的周期與頻率。題和填空題，難度適中。

趣知識精講

*,知識點01電磁感應現象

(-)探究產生電磁感應現象的條件和規律

(1)器材：線圈、開關、磁體、靈敏電流表、導線若干。

(2)用靈敏電流表來檢測電路中是否有電流,A當電路中產生電流時，靈敏電流表指針發生偏轉，當電流方

向改變時，指針會反跑偏轉。

體在磁場中做切割磁感線運動，導體中就會產生電流。

(二)電磁感應現象電路的導體在磁場中做的運動時，導體中就會產生電

流，這種現象叫做電磁感應，產生的電流叫感應電流。

(三)產生感應電流的條件

(1)導體為閉合電路的一部分。

（2）導體做切割磁感線運動。（四）影響感應電流方向的因素

感應電流的方向與導體有關。改變導體切割磁感線方向或磁場方向，感應

電流的方向隨之改變；若導體切割磁感線方向和磁場方向同時改變，則感應電流的方向不變。

（五）增大感應電流的方法

一般情況下，（1）增強磁場；（2）增大切割磁感線的導體的有效長度；（3）增加線圈的匝數；（4）增大導體切割

磁感線的速度；（5）讓導體切割磁感線運動的方向與磁感線方向垂直等，都會使感應電流增大。

（六）能量轉化

在電磁感應現象中，用力移動導體，消耗了機械能，在閉合電路中產生了電能，這就實現了機械能向電能

的轉化。

（七）電磁感應現象發現的意義

英國物理學家法拉第經過不懈的努力于1831年發現了電磁感應現象，電磁感應現象不僅揭示了電與磁之間

的內在聯系，而且為電與磁之間的相互轉化奠定了實驗基礎，為人類獲取巨大而廉價的電能開辟了道路。

【能力拓展】①如果電路不閉合，當導體做切割磁感線運動時，導體中不能產生感應電流，但在導體兩端

會有感應電壓。

②導體的運動方向與磁感線方向的夾角不為0°或180°,則稱導體的運動是切割磁感線運動。

③當導體運動方向與磁感線方向垂直時，產生的感應電流最大。

【即學即練1］如圖所示是研究產生感應電流的實驗，下列說法正確的是（）

A.電磁感應是把電能轉化為機械能

B.只對調兩個磁極，電流計的指針偏轉方向發生改變

C.只要導體ab在磁場中運動，電流計的指針就會發生偏轉

D.只改變導體ab切割磁感線的方向，電流計的指針偏轉方向不發生改變【即學即練2］（2021八下?新

昌期末）如圖甲所示是探究電磁感應現象的裝置。

（1）小明按圖甲連接好電路，讓導體ab

沿水平方向左右運動，觀察到靈敏電流計的指針沒有偏轉，可能原因

是。

(2)在探究中發現導體ab水平向左(或向右)緩慢運動時，靈敏電流計的指針偏轉角度較小；導體AB水平

向左(或向右)快速運動時，靈敏電流計的指針偏轉角度較大。說明感應電流的大小與有

關。

(3)如圖乙所示是實驗室用到的手搖發電機模型，將小電燈換成靈敏電流計，慢慢搖動手柄，觀察到靈敏

電流計的指針(選填"左右擺動”或“向一側擺動”)。

(4)利用此裝置，探究感應電流方向與哪些因素有關，觀察到的實驗現象記錄在表中。

實驗序號磁場方向導體切割磁感線方向靈敏電流計指針偏轉方向

①向下向右向左

②向上向右向右

③向下向左向右.

④向上向左向左

在上述四次實驗中，比較①②或③④兩次實驗，可以得到結論是

妥'知識點02交流發電機

(一)原理：原理。

(-)基本結構：磁體、矩形線圈、銅環、電刷等。

(1)如圖1所示，ab向左運動，cd向右運動，運動方向與磁場方向平行(不切割磁感線)，線圈中沒有電流。

(2)如圖2所示，ab向下運動，cd向上運動，運動方向與磁場方向垂直(切割磁感線)，線圈中有電流，線

圈中的電流方向為d-c-b~a。外部電流方向從B電刷到A電刷。（3）如圖3所示，ab和cd邊的運動方向

與圖甲中相反，與磁場方向平行（不切割磁感線），線圈中沒有電流。

（4）如圖4所示，ab和cd邊的運動方向與圖乙中相反，與磁場方向垂直（切割磁感線），線圈中有電流，線圈

中的電流方向與圖乙中的相反，為a—b—cfd。外部電流方向從A電刷到B電刷.

（四）能量轉化：轉化為。

（五）線圈在磁場中轉動一周，感應電流方向改變o

（六）定子和轉子：實際使用的大型發電機中的轉子不是線圈（線圈是由多匝銅線繞制而成的，因此很重），

而是電磁鐵。大型發電機一般采用線圈不動、磁極旋轉的方式來發電。

（七）交流電與直流電

（1）交流電：大小和方向都發生周期性變化的電流叫交流電。

（2）直流電：方向不變的電流叫直流電。

（3）我國生產和生活中使用的交流電的周期是0.02秒，頻率是50赫茲。在1秒內電流方向改變100次。

（4）發電機線圈中產生的電流始終是交流電，如果外電路中使用的是兩個銅質圓環，則外電路中的電流是交

流電，如果是兩個銅質的半環，則外電路中的電流是直流電（半環的作用相當于換向器）。

【即學即練3］（2021八下?杭州期中）如圖所示是直流發電機工作原理圖，關于直流發電機下列說法

1--^0---1

A.圖中的E,F稱為換向器，它的作用是改變線圈中的電流方向

B.直流發電機線圈內產生的是直流電，供給外部電路的也是直流電

C.它是利用通電線圈在磁場中受到力的作用而轉動的原理工作的

D.直流發電機線圈內產生的是交流電，供給外部電路的是直流電

【即學即練4］（2020八下?臺州月考）如圖所示為科學興趣小組用來探究“影響感應電流大小的因素”

的實驗裝置，金屬圓盤在磁極間不斷轉動，相當于每根導線都在做切割磁感線運動，從而產生持續的電流。

【提出問題】影響感應電流大小的因素有哪些?

【建立猜想】

猜想1：切割磁感線的速度大小會影響感應電流的大小。猜想2：磁場強弱會影響感應電流的大小。

猜想3：……

【實驗研究】

⑴驗證猜想1：當圓盤轉速增大時，電流表指針偏轉角度增大。

⑵驗證猜想2：保持圓盤轉速不變，換用發現電流表指針偏轉角度更大。

⑶驗證猜想3：保持圓盤轉速不變，換用一個半徑更大的金屬圓盤，發現電流表指針偏轉角度更大。

【實驗結論】影響感應電流大小的因素有：切割磁感線的速度、磁場強弱、。

【評價交流】上述實驗中金屬圓盤均逆時針轉動，某同學發現電流表指針在實驗中都向一個方向偏轉。若

想讓電流表指針向另一個方向偏轉，則需要。

Q能力拓展

閉合嬪圉的一部分導體在磁場中切割磁感線

運動，能產生感應電流

感應電流的方向與切割磁感戲方向、磁場方向

有關。適合用右手定化

發電機畫5等

通過線圉的轉動產生交流電，并通過圓環

輸出到外電路中，電流表發生偏轉

如果將圓環換成半環，就可以將外電路中的

交流電變成直流電，而內電路始終是交流電

考法01產生感應電流的條件

在理解產生感應電流的條件時，容易漏掉其中的條件。誤認為一段導體在磁場中做切割磁感線運動就產生

感應電流，或閉合電路的一部分導體在磁場中運動就產生感應電流。產生感應電流的條件：一是導體是閉

合電路的一部分；二是導體做切割磁感線運動，二者缺不可。

【典例1］如圖所示，虛線區域內的“X〃為垂直紙面的磁感線。當線框從位置A向右勻速移動到位置B

XXX

時，關于線框內產生感應電流的情況，下列說法中正確的是（）XXXB:A.無

XXX

f有一無f有一無B.無一有一無

C.沒有感應電流D.一直有感應電流

fii分層提分

題組A基礎過關練

1.（2021九上?拱墅月考）2019年底前，浙江麗水景寧縣完成了91個水電站生態改造，擦亮“中國農村

A.通電導體產生磁場B.通電螺線管產生磁場

C.通電導體在磁場中受力運動D.導體在磁場中切割磁感線

2.（2021?湖州）如圖是動圈式話筒的部分結構。聲波使振膜左右振動，連接在振膜上的線圈也隨之一起

振動，切割永磁體的磁感線產生電流，此過程中（）

線圈A.利用了電磁感應原理B.利用/通電導體在磁場中受力的原

C.利用了電流的磁效應D.產生了直流電

3.（2021八下?臺州月考）如圖所示，在虛線框中接入一個適當的元件，可探究電磁轉換現象中的某

一個實驗。關于此實驗，下列說法正確的是（在虛線框中接入電源,

可以探究電磁感應現象

B.在虛線框中接入電流表，可以探究通電導體在磁場中受力情況

C.在虛線框中接入電源，可以探究磁場對電流的作用

D.在虛線框中接入電源，可以探究影響電磁鐵磁性強弱的因素

4.（2021八下?濱江期中）如圖“0”表示閉合電路中的一部分導體得橫截面，箭頭表示導體運動方向,

下列說法正確得是（）

.°口二T，!A.兩圖中均不能獲得感應電流B.兩圖中感應電流方向不同

a

O

C.兩圖中感應電流方向相同D.以上說法均不正確

5.圖甲是發電機原理的示意圖，圖乙中的“。”表示圖在磁場中分別轉動到卜4位置時，運動方向已用箭

頭標出，圖甲中的導線ab,當它下列說法正確的是（）

甲乙A.在位置1時，電路中不會產生

感應電流B.圖甲的電路中沒有電源

C.在位置3時，電路中不會產生感應電流D.發電機產生的電流方向不變

6.在科學研究的道路上經常會出現令人惋惜的遺憾。例如1825年瑞士年輕物理學家科拉頓一個人在研

究電磁現象時，其類似的實驗裝置如圖甲所示，示意圖如圖乙。為避免磁鐵的磁場對小磁針的作用，科拉

頓把實驗裝置放在兩個房間，在右邊房間里把磁鐵反復插人線圈，然后跑到左邊房間里觀察，結果沒有看

到小磁針偏轉。下列說法中正確的是（

驗過程中沒有發生電磁感應現象

B.通電導線周圍產生磁場的現象叫電磁感應現象

C.科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為線圈中沒有產生電流，所以看不到小磁針偏轉

D.科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為當他切割完磁感線再跑到另一個房間時，線圈中產生的電流已經消

失，所以小磁針已停止偏轉

7.（2021八下?長興期末）如圖所示，甲、乙兩線圈分別懸掛在兩個蹄形磁鐵的磁場中，兩線圈通過

導線連接構成一個閉合電路。用手向右推動甲線圈擺動時，乙線圈會隨之向右擺動。對于這個過程，下列

說法正確的是（

A.甲線圈相當于用電器，乙線圈相當于電源

B.甲與電動機工作原理相同

C.乙線圈能夠擺動是因為電磁感應現象

D.用手推動乙線圈，甲線圈也會擺動

8.（2021八下?義烏期中）電磁感應現象中感應電流的方向可以用楞次定律來判斷，當通過閉合電路的

磁感應線數目增加時，感應電流的磁場與磁鐵的磁場方向相反，當通過閉合電路的磁感應線數目減少時，

感應電流的磁場與磁鐵的磁場方向相同。如圖所示，某條形磁鐵N極朝下，向下靠近閉合線圈時（）

A.磁鐵與線圈相互排斥，通過R的感應電流方向從a到b

B.磁鐵與線圈相互吸引，通過R的感應電流方向從a到bC.磁鐵與線圈相互排斥，通過R的感應電

流方向從b到a

D.磁鐵與線圈相互吸引，通過R的感應電流方向從b到a

題組B能力提升練

1.（2019八下?秀洲月考）發光二極管只允許電流從二極管的正極流入，負極流出。小明設計了如圖所示

的裝置，使線圈沿水平方向左右移動，此時會看見兩只發光二極管,該裝置發光的根據是—

原理。

2.醫生給心臟疾病患者做手術時需要利用電磁血流量計來檢測血流速度，其示意圖

如圖所示。使用時，將血管置于兩磁極之間，接線柱a、b與血管壁接觸，就會有微弱電流產生，儀表顯示

出血流速度。電磁血流量計的工作原理與（填“電動機”或“發電機”）的原理相似。圖中若僅調

換兩磁極的位置，則流過儀表電流的方向將（填“不變”或“改變”）。

3.（2019八下?紹興期中）小亮自制了如圖所示的裝置，在有機玻璃管上

饒著帶有絕緣層的導線，線圈兩端連接著小功率燈泡，管內放入條形磁鐵，用橡皮塞堵住管口兩端，當沿

圖中箭頭方向來回搖動時，小燈泡就會發光。該裝置發電的原理是,線圈中的電流方向是—

（選填“變化”或“不變”）的，在此過程中將能轉化為電能。

搖動

方1yz

4.（2021九上?余姚月考）如圖甲所示是一種自行車上的“摩電燈”，它依靠

自行車車輪的轉動帶動摩電燈上端的小輪轉動，就能使前端的照明燈發光；圖乙這種摩電燈的結構示意圖,

這說明摩電燈內部結構是（選填“電動機”或“發電機”），這個過程的能量轉化是

(寫出什么能轉化為什么能)。5.某同學利用如圖

甲

所示裝置探究“感應電流產生的條件”：

(1)如圖，a、b兩接線柱間應接入。

(2)下列各種操作中，能使閉合回路中產生電流的是(填字母)。

A.讓導體在磁場中靜止

B.保持導體靜止，使蹄形磁體水平向左運動

C.讓導體在磁場中做豎直向上或豎直向下的運動

(3)從能量的角度來分析，感應電流的產生過程是能轉化為電能。

(4)在儀器和電路連接都完好的情況下，某小組的實驗現象不太明顯。請提出一條改進措施：

6.探究利用磁場產生電流的實驗中，連接了如圖所示的實驗裝置。

(1)將磁鐵快速向下插入螺線管時，觀察到電流表指針向左偏轉，這一現象

叫。此過程是由能轉化成能，在這個電路中，螺線管和磁鐵相當于—

(填“用電器”或“電源”)。

(2)磁鐵插入螺線管后，保持靜止，此時電流表指針指在表盤中央。拿著磁鐵和螺線管以相同的速度一起

向上勻速直線運動，此過程電流表指針將(填“向左偏轉”“不偏轉”或“向右偏轉”)。

(3)在(1)操作的基礎上，要進一步探究感應電流方向與磁場方向的關系，做法是：。

7.(2021八下?拱墅期末)針對“感應電流的大小與哪些因素有關”這一問題，小樂進行了如下探究:

建立猜想：導體切割磁感線運動的速度越大，感應電流越大。

實驗裝置：如圖所示，足夠大的蹄形磁體放在水平面上，絕緣硬棒ab、cd可拉動導體PQ水平向右運動

（導體PQ運動區域的磁場強度相同）。

（1）小樂建立上述猜想的依據是：導體切割磁感線運動的速度越大，動能就越大，轉化成的能

就越多。

（2）小樂利用上述實驗裝置，進行如下操作：讓導體PQ先后以（選填“相同”或“不同”）的

速度水平向右運動；同一次實驗，應使導體PQ做（選填“勻速”或“變速”）運動。

（3）若小樂的猜想正確，則觀察到的現象是“

8.（2021八下?濱江期末）在研究“感應電流的大小與哪些因素有關”的活動中，同學們采用了如圖1所

示的實驗裝置：ab是一根導體,通過導線連接在靈敏電流計的兩接線柱上。

國./

（1）本實驗中，如果觀察

A揚聲器B.麥克風C.電動機

圖】圖2

到，我們就認為有感應電流產生。

（2）閉合開關后，若導體不動，磁鐵左右水平運動，電路中是否有感應電流？

（3）改變導體在磁場中的運動速度，測出每次實驗時電流表偏轉示數的最大值，實驗結果記錄如表，分析

表中數據可以得出的結論：在相同條件下，___________________________________________________

實驗次數123456

速度(cm/s)123456

電流（mA）2.04.05.98.110.211.8

（4）圖2三種設備中，應用電磁感應原理工作的是（填字母）

9.（2021八下?蒼南期末）探究產生感應電流條件的實驗步驟如下圖中所示，雙箭頭表示導體AB移動

（1）實驗中，通過觀察來判斷電路中是否有感應電流。

（2）比較圖中的兩圖可知，產生感應電流的一個條件是電路要閉合；閉合開關，當蹄形磁體或

導體做下列的運動，可以產生感應電流的是（填寫選項中的字母）。

A.導體不動，蹄形磁體做左右運動

B.導體不動，蹄形磁體做上下運動

C.蹄形磁體不動，導體在磁體中前后運動

D.蹄形磁體不動，導體在磁體中斜向上下運動

（3）實驗過程中，某些同學按圖丁方法進行操作時，實驗現象不太明顯，請你提出一條改進的措

施：_____________________________

題組C培優拔尖練

1.（2021八下?杭州期中）材料一：1820年，丹麥物理學家奧斯特發現了通電導體周圍存在磁場。

材料二：1825年，瑞士物理學家科拉頓做了如下實驗：他將一個能反映微小變化的電流表，通過導線與螺

旋線圈串聯成閉合電路，并將螺旋線圈和電流表分別放置在兩個相連的房間，如圖甲所示。他將一個條形

磁鐵插入螺旋線圈內，同時跑到另一個房間里，觀察電流表的指針是否偏轉。進行多次實驗，他都沒有發

現電流表指針發生偏轉。

材料三：1831年，英國物理學家法拉第用閉合電路的一部分導體，在磁場里切割磁感線的時候，發現導體

中產生電流，從而實現了利用磁場獲得電流的愿望。

材料四：法國科學家阿爾貝?費爾和德國科學家彼得?格林貝格爾由于巨磁電阻（GMR）效應而榮獲2007年

諾貝爾物理學獎。

（1）進行奧斯特實驗時，在靜止的小磁針上方,

圖甲

需要放置一根導線。為了產生明顯的實驗現象，該導線放置的方向應該是（選填“東西”或“南

北”）。

（2）科拉頓的實驗中，（選填“已經”或“沒有”）滿足產生感應電流的條件。

（3）科拉頓、法拉第等物理學家相繼進行如材料所說的實驗研究，是基于的科學猜想。

（4）如圖乙是研究巨磁電阻特性的原理示意圖。實驗發現，在閉合開關與、&且滑片P向右滑動的過程中,

電磁鐵磁性（選填“增強”或“減弱”）。此時指示燈明顯變暗，這說明巨磁電阻的阻值和磁場

的關系是o

2.（2021八下?杭州月考）某魔方興趣小組在學習了“電磁感應”等知識后，提出了“魔方充電寶”的構

想，如圖甲所示。在“魔方充電寶”內部中心里嵌入導體金屬絲，利用小方塊轉動時導體切割磁感線來產

生電能并把電能儲存在電池中，利用如圖乙所示裝置探究“魔方充電寶”的工作原理：

（1）利用此裝置探究感應電流方向與磁場

方向和切制磁感線方向之間的關系，觀察到的實驗現象記

錄如下：

實驗序號磁場方向導體切割磁感線方向電流表指針偏轉方向

①向下向右向左

②向上向右向右

③向下向左向右

④向上向左向左

在上述四次實驗中，比較①②兩次實驗，可知感應電流方向與有關；比較兩次實驗,

可知同時改變磁場方向和切剖磁感線方向則感應電流方向不變。

（2）在探究中還發現導體AB在磁場中水平向左（或向右）運動速度越大，電流表的指針偏轉角度較大，

說明感應電流的大小與有關。

（3）魔方轉動時小方塊類似于一個個獨立的線圈，將魔方連接上靈敏電流計。慢慢轉動，觀察到靈敏電流

計的指針（選填“左右擺動”或“向一側擺動”）。這表明該發電機模型發出的電是（選

填“交流電”或“直流電”）。

3.（2021八下?臺州月考）小敏了解到發光二極管（LED）具有單向導電性，如圖甲，當電流從“+”極流

入時，LED燈會發光，當電流從“-”極流入時，LED燈則不發光。小敏設想用LED燈來研究“感應電流的

方向與哪些因素有關”，于是將兩個相同的LED燈反向并聯后接到線路中，與線圈構成閉合電路，并進行

了如下實驗操作：

①條形強磁鐵（鎖鐵硼強磁鐵）的N極朝下放置，將條形強磁鐵快速向下插入線圈中（如圖乙），發現A

燈發光，B燈不發光；

②再將插入線圈中的條形強磁鐵快速向上拔出，發現B燈發光，A燈不發光。

IK

（1）實驗中，將兩個相同的LED燈反向并聯的目的

二

三

5ZA1一

在5一

二

,.

內

是O

（2）通過上述實驗可以獲得的結論是。

（3）在圖乙中，若要想證明“感應電流的方向與磁場方向有關”，在做了上述步驟①后，還應該補做的實

驗是o

（4）結合上述已獲得的結論，小明按圖丙實驗：將S極朝下放置于線圈中的條形強磁鐵快速向上拔出，可

以觀察到燈A、B的發光情況是o

A.A燈發光，B燈不發光B.B燈發光，A燈不發光

C.A和B燈均不發光D.A和B燈均發光

4.（2021八下?柯橋期末）電能是我們現在廣泛應用的清潔能源，有關電能的探索永不停止，電流的產生

有許多種形式。

材料一：公元前624-546年希臘哲學家達爾斯，發現摩擦琥珀會吸引麥桿的碎渣，猶如磁石吸鐵屑。他

錯誤地把電和磁混為一回事，這一見解一直延續了2200年。

材料二：1821年，德國物理學家塞貝克把兩根銅絲和一-根鐵絲與靈敏電流表串聯成閉合電路，然后把

銅絲和鐵絲的一個連接點放在盛有冰水混合物的容器里保持低溫，另一個連接點放在火焰上加熱，發現靈

敏電流表的指針發生了偏轉。塞貝克把這種電流稱為“熱電流”。

材料三：1825年，瑞士物理學家科拉頓把導線與螺旋線圈串聯成閉合電路，將一個條形磁鐵插入螺旋線圈

內，同時跑到另一個房間里，觀察電流表的指針是否偏轉。進行多次實驗，他都沒有發現電流表指針發生

偏轉。1831年，英國物理學家法拉第用閉合電路的一部分導體，在磁場里切割磁感線的時候，發現導體中

產生電流，從而實現了利用磁場獲得電流的愿望。（1）材料一中“磁石吸鐵屑”，

是因為____________________________________

（2）材料三中科拉頓、法拉第等物理學家相繼進行如材料所說的實驗研究，是基于

的科學猜想。

（3）小科所在小組按如圖所示的電路，模擬塞貝克實驗，探究了決定“熱電流”大小的因素。通過實驗測

得了如下一組數據:

綜上所述，可得出閉合電路產生熱電流的條件是。

5.（2021八下?臨海期末）某同學參加課外拓展性活動，發現靈敏電流計內部結構與電動機、發電機

內部結構類似（如圖甲）。出于好奇，該同學利用圖乙所示的裝置進行了下面的實驗。

指針線

網永磁

體

乙

［進行實驗］去掉A電流計表面的透明面板，用手撥動指針，發現B電流計的指針發生了偏轉。［交流反思］

在此實驗中，與發電機功能相同的是（選填"A”或"B”）電流計。

［拓展提升］

①反方向再次撥動A電流計的指針，發現B電流計指針的偏轉方向（選填“改變”、“不變”）；

②該同學多次重復.上述實驗后發現B指針偏轉角度有時大有時小。查閱資料得知：通電導體在磁場中的

受力大小隨電流大小的增大而增大；在其他條件相同時，僅讓導體切割磁感線的速度增大，產生的感應電

流也增大。利用原器材可以讓B電流計的指針偏轉角度更大的操作是。

6.（2021八下?濱江期中）某同學為了探究電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關。取用電磁鐵、磁敏電阻R

（阻值隨磁場強度變化而變化）、可調電源巳、&、靈敏電流表、定值電阻R<,（起保護電路的作用）、滑動

變阻器、開關等。設計了如下電路，通過調節磁敏電阻的位置或磁場強度的大小來改變電阻。試結合自己

所學的知識分析：

當單刀雙擲開關Si連接a時，靈敏電流計有示數；當將單刀雙擲開關Si連接b時，靈敏電流計示數變小。

則磁敏電阻的阻值隨磁場強度的變化關系曲線可能是如圖3的（選填"A"、"B”或“C”）。

（2）在實驗中閉合開關S?后，下列的哪些操作能夠使靈敏電流計的示數增大。

①將滑動變阻器的滑片向左移動②抽出電磁鐵的鐵芯

③將電磁鐵向右移動，靠近磁敏電阻④減小可調電源E1的電壓

（3）如果將可調電源E,拆除，仍保持電路閉合，將開關與連接b,移動滑動變阻器的滑片逐漸向左。在此

過程中，你認為靈敏電流計的指針會偏轉嗎？并說明原因。

7.（2020八下?鎮海期末）

（1）如圖所示，赤道表面地磁場磁感線與水平地面平行指向北方，導線與能測微弱電流的電流表組成閉

合電路，下列哪種操作可讓電流表指針擺動？（）

A.導線水平南北放置，水平向東運動

B.導線水平南北放置，豎直向上運動

C.導線水平東西放置，豎直向下運動D.導線水平東西放置，豎直向北運動

（2）科學家猜測，某地海龜在春季是利用地磁場（如圖1）向南返回出生地，以下為相關研究。

①在春季該地某屏蔽磁場的實驗室中，無磁場環境下海龜無固定游向；當把海龜置于模擬地磁場中（用

圖2簡化示意），圖中1為磁體N極，2為磁體S極，按科學家猜測，海龜應向游動（選填“左”、

“右”）。

②地磁場在緩慢變化，科學家每年記錄海龜出生地筑巢地點移動的方向，并追蹤地磁場的微小移動方向，

發現海龜筑巢地點的移動方向與地磁場的微小移動方向（填“一致”或“不一致”），并與地理

南北方向有一個夾角，則此現象符合猜測。

堆戌南極接電源接電源

圖1圖2

第5節磁生電

號目標導航

課程標準課標解讀

1.知道電磁感應現象及產生感應電流的條件。理解解讀1：能描述電磁感應現象和說明產生感應電

電磁感應現象中的能量轉化情況。流的條件，常見題型為選擇題、填空題和實驗

2.知道影響感應電流方向的因素，知道影響感應電探究題，難度適中。

流大小的因素。解讀2：知道感應電流方向跟磁場方向和導體運

3.知道交流發電機的工作原理。動方向有關，掌握發電機的工作原理和能量轉

4.了解交流電與直流電的區別，大型交流發電機的化，能區分發電機與電動機，常見題型為選擇

組成，交流電的周期與頻率。題和填空題，難度適中。

蜜知識播井

王、知識點01電磁感應現象

(一)探究產生電磁感應現象的條件和規律

(1)器材：線圈、開關、磁體、靈敏電流表、導線若干。

(2)用遮電通表來檢測電路中是否有電流，A當電路中產生電流時，靈敏電流表指針發生偏轉，當電流方

向改變時，指針會反向偏轉。

實驗結論：不論是導線運動還是磁體運動，只要閉合電路的一部分導

體在磁場中做切割磁感線運動，導體中就會產生電流。

(-)電磁感應現象團會電路的二部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，導體中就會產生電流，這種

現象叫做電磁感應，產生的電流叫感應電流。

(三)產生感應電流的條件

(1)導體為閉合電路的一部分。

（2）導體做切割磁感線運動。（四）影響感應電流方向的因素

感應電流的方向與導體切割磁感線的方向和磁場方I句有關。改變導體切割磁感線方向或磁場方向，感應電

流的方向隨之改變；若導體切割磁感線方向和磁場方向同時改變，則感應電流的方向不變。

（五）增大感應電流的方法

一般情況下，（1）增強磁場；（2）增大切割磁感線的導體的有效長度；（3）增加線圈的匝數；（4）增大導體切割

磁感線的速度；（5）讓導體切割磁感線運動的方向與磁感線方向垂直等，都會使感應電流增大。

（六）能量轉化

在電磁感應現象中，用力移動導體，消耗了機械能，在閉合電路中產生了電能，這就實現了機械能向電能

的轉化。

（七）電磁感應現象發現的意義

英國物理學家法拉第經過不懈的努力于1831年發現了電磁感應現象，電磁感應現象不僅揭示了電與磁之間

的內在聯系，而且為電與磁之間的相互轉化奠定了實驗基礎，為人類獲取巨大而廉價的電能開辟了道路。

【能力拓展】①如果電路不閉合，當導體做切割磁感線運動時，導體中不能產生感應電流，但在導體兩端

會有感應電壓。

②導體的運動方向與磁感線方向的夾角不為0°或180°,則稱導體的運動是切割磁感線運動。

③當導體運動方向與磁感線方向垂直時，產生的感應電流最大。

【即學即練1］如圖所示是研究產生感應電流的實驗，下列說法正確的是（）

b

A.電磁感應是把電能轉化為機械能

B.只對■調兩個磁極，電流計的指針偏轉方向發生改變

C.只要導體ab在磁場中運動，電流計的指針就會發生偏轉

D.只改變導體ab切割磁感線的方向，電流計的指針偏轉方向不發生改變【答案】B

【解析】A.電磁感應是把機械能轉化為電能，故A錯誤；

B.只對調兩個磁極，那么磁場方向發生改變，則感應電流方向改變，即電流計的指針偏轉方向發生改變,

故B正確；

C.只有導體ab在磁場中做切割磁感線運動，電流計的指針才會發生偏轉，故C錯誤；

D.只改變導體ab切割磁感線的方向，電流計的指針偏轉方向發生改變，故D錯誤。

【即學即練2］（2021八下?新昌期末）如圖甲所示是探究電磁感應現象的裝置。

（1）小明按圖甲連接好電路，讓導體

ab沿水平方向左右運動，觀察到靈敏電流計的指針沒有偏轉，可能原因

是o

（2）在探究中發現導體ab水平向左（或向右）緩慢運動時，靈敏電流計的指針偏轉角度較小：導體AB水平

向左（或向右）快速運動時，靈敏電流計的指針偏轉角度較大。說明感應電流的大小與有

關。

（3）如圖乙所示是實驗室用到的手搖發電機模型，將小電燈換成靈敏電流計，慢慢搖動手柄，觀察到靈敏

電流計的指針（選填"左右擺動”或“向一側擺動”）。

（4）利用此裝置，探究感應電流方向與哪些因素有關，觀察到的實驗現象記錄在表中。

實驗序號磁場方向導體切割磁感線方向靈敏電流計指針偏轉方向

①向下向右向左

②向上向右向右

③向下向左向右.

④向上向左向左

在上述四次實驗中，比較①②或③④兩次實驗，可以得到結論是O

【答案】（1）開關未閉合/電路某處斷路（合理即可）

（2）導體運動速度

（3）左右擺動（4）感應電流的方向與磁場方向有關

【解析】（1）電流計的指針沒有偏轉，說明沒有電流產生，據此分析解答；

（2）根據題目的描述分析哪個因素發生改變即可；

（3）通電導體在磁場中的受力方向與磁場方向和電流方向有關；

【解答】（1）根據圖甲可知，磁場沿豎直方向，則導體ab沿水平方向左右運動時肯定切割磁感線，之所

以沒有電流產生，可能是電路沒有閉合，即開關未閉合或電路某處斷路。

（2）根據“緩慢運動和快速運動”可知，兩次實驗中其它條件相同，只由導體的運動速度無關，則說明感

應電流的大小與導體運動速度有關。

（3）手搖發電機模型發出的電流為交流電，即電流方向不斷改變，因此電流計的線圈受力方向不斷改變，

則觀察到靈敏電流計的指針左右擺動。

（4）比較實驗①②可知，導體切割磁感線的方向相同但是磁場方向不同，因此得到的結論為：感應電流的

方向與磁場方向有關。

掌''知識點02交流發電機

（-）原理：電磁感應原理。

（二）基本結構：磁體、矩形線圈、銅環、電刷等。

（三）工作過程

（1）如圖1所示，ab向左運動，cd向

右運動，運動方向與磁場方向平行（不切割磁感線），線圈中沒有電流。

（2）如圖2所示，ab向下運動，cd向上運動，運動方向與磁場方向垂直（切割磁感線），線圈中有電流，線

圈中的電流方向為dfc-bfa。外部電流方向從B電刷到A電刷。

⑶如圖3所示，ab和cd邊的運動方向與圖甲中相反，與磁場方向平行（不切割磁感線），線圈中沒有電流。

（4）如圖4所示，ab和cd邊的運動方向與圖乙中相反，與磁場方向垂直（切割磁感線），線圈中有電流，線圈

中的電流方向與圖乙中的相反，為afbfcfd。外部電流方向從A電刷到B電刷。

（四）能量轉化：機械能轉化為電能。

（五）線圈在磁場中轉動一周，感應電流方向改變兩次。

（六）定子和轉子：實際使用的大型發電機中的轉子不是線圈（線圈是由多匝銅線繞制而成的，因此很重）,

而是電磁鐵。大型發電機一般采用線圈不動、磁極旋轉的方式來發電。

（七）交流電與直流電

（1）交流電：大小和方向都發生周期性變化的電流叫交流電。（2）直流電：方向不變的電流叫直流電。

（3）我國生產和生活中使用的交流電的周期是0.02秒，頻率是50赫茲。在1秒內電流方向改變100次。

（4）發電機線圈中產生的電流始終是交流電，如果外電路中使用的是兩個銅質圓環，則外電路中的電流是交

流電，如果是兩個銅質的半環，則外電路中的電流是直流電（半環的作用相當于換向器）.

【即學即練3】（2021八下?杭州期中）如圖所示是直流發電機工作原理圖，關于直流發電機下列說法中

正確的是（）

A.圖中的E,F稱為換向器，它的作用是改變線圈中的電流方向

B.直流發電機線圈內產生的是直流電，供給外部電路的也是直流電

C.它是利用通電線圈在磁場中受到力的作用而轉動的原理工作的

D.直流發電機線圈內產生的是交流電，供給外部電路的是直流電

【答案】D

【解析】無論是直流發電機，還是交流發電機，線圈中產生的都是交流電，只是直流電動機在線圈外部有

?個換向器，將交流電轉化為直流電，故A、B錯誤，I）正確：直流發電機是利用電磁感應的原理工作的,

故C錯誤。【即學即練4］（2020八下?臺州月考）如圖所示為科學興趣小組用來探究“影響感應電流大

小的因素”的實驗裝置，金屬圓盤在磁極間不斷轉動，相當于每根導線都在做切割磁感線運動，從而產生

持續的電流。

【提出問題】影響感應電流大小的因素有哪些？

【建立猜想】

猜想1：切割磁感線的速度大小會影響感應電流的大小。

猜想2：磁場強弱會影響感應電流的大小。

猜想3：

【實驗研究】

⑴驗證猜想1：當圓盤轉速增大時，電流表指針偏轉角度增大。⑵驗證猜想2：保持圓盤轉速不變，換用

發現電流表指針偏轉角度更大。

⑶驗證猜想3：保持圓盤轉速不變，換用一個半徑更大的金屬圓盤，發現電流表指針偏轉角度更大。

【實驗結論】影響感應電流大小的因素有：切割磁感線的速度、磁場強弱、.

【評價交流】上述實驗中金屬圓盤均逆時針轉動，某同學發現電流表指針在實驗中都向一個方向偏轉。若

想讓電流表指針向另一個方向偏轉，則需要。

【答案】磁性更強的磁鐵；導線的長度；將金屬圓盤順時針轉動（或將磁鐵的兩極對調）

【解析】【實驗研究】（2）猜想2是探究磁場的強弱會影響感應電流的大小，根據控制變量法的要求，要

控制轉速相同而改變磁場強弱，即換用磁性更強的磁鐵：

【實驗結論】根據【實驗研究】中每個猜想中的變化因素確定實驗結論。

【評價交流】感應電流的方向與兩個因素有關：①磁場方向；②導體的運動方向。

【解答】【實驗研究】（2）保持圓盤轉速不變，換用磁性更強的電磁鐵發現電流表指針偏轉角度更大。

【實驗結論】根據猜想3可知，變化的因素是圓盤的半徑，即導線的長度，因此得到結論：影響感應電流

大小的因素有：切割磁感線的速度、磁場強弱、導線的長度；

【評價交流】若想讓電流表指針向另一個方向偏轉，則需要：將金屬圓盤順時針轉動（或將磁鐵的兩極對調）。

發電機畫

棚□□工電tfi-r,電麗衣攵土zura軌

如果將圓環換成半環，就可以將外電路中的

交流電變成直流電，而內電路始終是交流電

考法01產生感應電流的條件

在理解產生感應電流的條件時，容易漏掉其中的條件。誤認為一段導體在磁場中做切割磁感線運動就產生

感應電流，或閉合電路的一部分導體在磁場中運動就產生感應電流。產生感應電流的條件：一是導體是閉

合電路的一部分；二是導體做切割磁感線運動，二者缺不可。

【典例1］如圖所示，虛線區域內的"X”為垂直紙面的磁感線。當線框從位置A向右勻速移動到位置B時,

關于線框內產生感應電流的情況，下列說法中正確的是（）

：XXX：

：xXX：

C.沒有感應電流D.一直有感應電流

【答案】A

【解析】電磁感應的條件：①閉合電路的部分導體；②在磁場中；③做切割磁感線運動，據此分析解答。

【解答】當線框完全在磁感線區域外時，沒有切割磁感線，不產生感應電流。

當線框部分進入磁感線區域時，切割磁感線，產生感應電流。

當線框完全進入磁感線區域時，雖然切割磁感線，但是不產生感應電流；

當線框部分露出磁感線區域外時，切割磁感線，產生感應電流；

當線框完全處在磁感線區域外時，沒有切割磁感線，不產生感應電流。

則感應電流的情況為：無f有f無f有f無。

品分層提分

題組A基礎過關練

1.（2021九上?拱塞月考）2019年底前，浙江麗水景寧縣完成了91個水電站生態改造，擦亮“中國農村

水電之鄉”的金名片。以下哪一實驗裝置最能體現水電站發電原理（）

通電導體產生磁場B.通電螺線管產生磁場

C.通電導體在磁場中受力運動D.導體在磁場中切割磁感線

【答案】D【解析】水電站的發電原理其實就是電磁感應，據此分析各個選項中包含的原理即可。

A.當導線中有電流經過時，小磁針的指向發生偏轉，說明電流周圍存在磁場，故A不合題意；

B.閉合開關后，通過電流的線圈會吸引鐵釘，這是電流的磁效應，故B不合題意；

C.閉合開關后，通過電流的導體在磁場中受力運動，這是電動機的工作原理，故C不合題意；

D.閉合開關后，導體在磁場中做切割磁感線運動時，電流表的指針擺動，說明有電流產生，這就是電磁感

應現象，故D符合題意。

2.（2021?湖州）如圖是動圈式話筒的部分結構。聲波使振膜左右振動，連接在振膜上的線圈也隨之一起

振動，切割永磁體的磁感線產生電流，此過程中（）

振膜永磁體

線圈A.利用了電磁感應原理B.利用了通電導體在磁場中受力的原

理

C.利用了電流的磁效應D.產生了直流電【答案】A

【解析】閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，會產生感應電流，這就是電磁感應現象，據

此分析判斷。

【解答】聲波使振膜左右振動，連接在振膜上的線圈也隨之一起振動，切割永磁體的磁感線產生電流，這

里利用了電磁感應原理，故A正確，而B、C、D錯誤。

3.（2021八下?臺州月考）如圖所示，在虛線框中接入一個適當的元件，可探究電磁轉換現象中的某一個

實驗。關于此實驗，下列說法正確的是（）

A.在虛線框中接入電源，可以探究電磁感應現象

B.在虛線框中接入電流表，可以探究通電導體在磁場中受力情況

C.在虛線框中接入電源，可以探究磁場對電流的作用

D.在虛線框中接入電源，可以探究影響電磁鐵磁性強弱的因素

【答案】C

【解析】根據電磁感應和通電導體在磁場中受力運動的實驗過程、器材和結論分析判斷。

在虛線框中接入電源，讓導體ab中有電流經過，可以探究通電導體在磁場中受力運動的現象，故A、D錯

誤，C正確；

在虛線框中接入電流表，然后讓導體ab在磁場中做切割磁感線運動，此時電流表的指針擺動，說明有感應

電流產生，即探究電磁感應現象，故B錯誤。

4.（2021AT?濱江期中）如圖“0”表示閉合電路中的一部分導體得橫截面，箭頭表示導體運動方向，

下列說法正確得是（）

A

IK。一丁［斤工尸ptA.兩圖中均不能獲得感應電流B.兩圖中感應電流方向不同

C.兩圖中感應電流方向相同D.以上說法均不正確

【答案