本地研发浙江省杭州市浙教版初中八年级下册第一章磁生电教师版.docx
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本地研发浙江省杭州市浙教版初中八年级下册第一章磁生电教师版
磁生电
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1．电磁感应现象，产生感应现象的条件和规律；
2．电动机和发电机的结构和工作原理。
一、磁场对通电导线的作用
1．通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。
2．通电导线在磁场中所受力的方向判断（左手定则），判断方法为：
伸开左手，让大拇指与其他四指垂直，让磁感线穿过手心，四指指向电流方向，则大拇指所指的方向就是通电导线的受力方向（如右上图所示）。
二、磁场对通电线圈的作用
1．通电线圈处于下图位置－－线圈平面与磁场平行时，线圈发生转动。
据图对照分析：
由于通电线圈的两条对边中电流方向相反，它们在磁场中受到的磁场力的方向相反且不在同一条直线上，在这两个力的作用下线圈会发生转动。
通电线圈处于上图位置——线圈平面与磁场垂直时，线圈不发生转动。
据图对照分析：
当线圈平面与磁场垂直时，这两个力恰好在同一直线上，而且大小相等、方向相反，是一对平衡力。
线圈在这对平衡力作用下可以在该位置保持静止。
这个位置也叫平衡位置。
2．通电线圈转到平衡位置时，为什么不立即停下来，而是在平衡位置附近摆动几下才停下来？
通电线圈转到平衡位置前具有一定的速度，由于惯性它会继续向前运动，但由于这时受到的磁场力及摩擦力等又会使它返回平衡位置，所以它要摆动几下后再停下来。
三、直流电动机
1．电动机原理：
通电线圈在磁场里受力而转动。
2．直流电动机：
利用直流电源供电的电动机叫直流电动机。
3．直流电动机的组成：
由磁体、线圈、换向器和电刷组成，实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成。
4．换向器的结构和作用：
结构：
由两个半环构成作用：
每当线圈转过平衡位置，自动改变线圈中电流的方向。
5．能量转化：
电动机工作时把电能转化为机械能。
四、电磁感应
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的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。
产生的电流叫感应电流。
电磁感应现象首先由英国物理学家法拉第发现。
2．电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，没有感应电流，但是导体中却有感应电压。
3．产生感应电流的条件：
电路闭合且一部分导体做切割磁感线运动。
4．感应电流的方向与导体切割磁感线的方向、磁场的方向有关。
用右手定则可以形象地表示三者的关系：
伸开右手，使大拇指跟四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体运动的方向，那么，伸开的其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
5．电磁感应现象中的能量变化：
用机械力移动导体，消耗了机械能，却在闭合电路中产生了电能。
即机械能转化为电能。
五、交流电
1．交流发电机的工作原理就是电磁感应，线圈在磁场转动一周，感应电流方向改变两次；线圈不断转动，则感应电流方向不断作周期性变化。
这种周期性改变方向的电流就是交流电。
交流电跟我们从电池得到的电流有所不同，从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。
2．实际使用的大型交流发电机的结构与模型有所不同，但仍是由转子和定子两部分组成。
一般采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电。
为了得到较强的磁场，还要用电磁铁代替永磁体。
3．我国供生产、生活用的交流电的周期是0.02秒，频率为50赫兹，即发电机线圈转一周用0.02秒，1秒内线圈转50周，每秒出现50个周期，电流方向改变100次。
4．发电机与电动机的结构本质上是一样的，都是由定子和转子组成，因此用机械动力旋转电动机的轴（转子）也可用于制造发电机。
例1.（★★）如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动．现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（）
A．只改变电流方向B．只改变电流大小
C．换用磁性更强的磁铁D．对换磁极同时改变电流方向
【解析】直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关，若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变，它的转动方向将改变。
但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向，线圈的转动方向将不变。
【答案】A
例2.（★★★）如图，风速计是由风叶和改装的电流表构成。
风速越大，风叶转动越快，电流表读数也越大。
下图与这一过程的工作原理相同的是（）
【解析】从题意可知风速计应该是由风叶、电流表和发电机组成，在备选的四个图中，属于发电机工作原理图的是B。
【答案】B
例3.（★★）如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置．回顾探究过程，以下说法正确的是（）
A．让导线ab在磁场中静止，蹄形磁体的磁性越强，灵敏电流计指针偏转角度越大
B．用匝数较多的线圈代替单根导线ab，且使线圈在磁场中静止，这时灵敏电流计指针偏转角度增大
C．蹄形磁体固定不动，当导线ab沿水平方向左右运动时，灵敏电流计指针会发生偏转
D．蹄形磁体固定不动，当导线ab沿竖直方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转
【解析】电磁感应现象中，产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
导体静止，不管是使磁性增强还是使线圈匝数变多，都不能产生感应电流，因此Ａ、Ｂ都错误；如果导体运动，但是没有切割磁感线，也不会产生感应电流，因此Ｄ错误；当导体左右运动时，就会产生感应电流，灵敏电流计指针就会发生偏转，故选Ｃ。
【答案】C
例4.（★★）下列有关电和磁的说法正确的是（）
A.两个条形磁铁靠近时一定会相互排斥
B.指南针静止时它的北极总是指向地理的南极
C.电磁铁磁性强弱可以通过改变电流大小来控制
D.直流电动机转动方向不能由电流方向来控制
【解析】本题综合考查了电与磁的知识，两个条形磁铁靠近时可能相互排斥，也可能相互吸引；指南针静止时它的北极总是指向地理的北极；电磁铁磁性强弱可以通过改变电流大小来控制；直流电动机转动方向能由电流方向来控制，所以选择答案C。
【答案】C
例5．（★★★）为进一步研究电现象与磁现象之间的联系，小明利用身边的实验器材做了下面的探究：
（1）小明利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”；闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路；小明将实验中观察得到的现象记录在表中．
次数
开关
磁场方向
导体ab的运动方向
电流表指针的偏转方向
1
断开
上N下S
向右运动
不偏转
2
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
3
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
4
闭合
上N下S
向上运动
不偏转
5
闭合
上S下N
向下运动
不偏转
6
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
7
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
①实验中，小明通过观察 来判断电路中是否有感应电流？
②比较实验2和3（或6和7）可知：
在磁场方向一定时，感应电流的方向与
有关．
③比较实验 可知：
在导体运动方向不变时，感应电流方向与磁场方向有关．
④小明分析得出，产生感应电流的条件是：
．
（2）小明在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，设计的部分电路如图乙所示，请根据要求在答题卡上用笔画线代替导线将图中的电路补充完整．
要求：
①小磁针的指向满足如图所示的方向；
②滑动变阻器的滑片向A段移动后，通电螺线管的磁性减弱；
③原有导线不得更改．
【解析】解：
（1）①小明通过观察电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有电流．
②由2和3（或6和7）知，磁场方向相同，导体的运动方向不同，电流表指针的偏转方向不同，说明感应电流的方向与导体运动的方向有关．
③由表格中数据知，2和6或3和7的导体运动方向相同，磁场方向不同，电流表指针的偏转方向也不同，说明感应电流的方向与磁场的方向有关．
④由表格中数据知，当开关断开时，不会有电流产生；若导体向上运动或向下运动时，不切割磁感线，此时电路中也没有电流，可得产生感应电流的条件是：
闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动．
（2）将螺线管的另一个接线柱与电源的正极相连．此时螺线管电流方向向下，由右手螺旋定则得，螺线管的右侧是N极，左侧是S极，吸引小磁针的N极，小磁针N极向右．
滑动变阻器的滑片向A段移动后，通电螺线管的磁性减弱，所以电阻值变大，所以滑动变阻器应接下面的B接线柱．如图所示：
故答案为：
（1）①电流表指针是否偏转；②导体运动的方向；③2、6（或3、7）；④闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；
（2）见上图．
（基础训练）
1．（2017•贺兰县校级模拟）在如图所示的电路中，能使电流表指针发生偏转的情况是（ ）
A．导体棒ab向上运动B．导体b向下运动
C．导体棒ab向左运动D．导体棒不动，磁铁向上运动
【解析】解：
本题图中，磁体不动，导体AB左右运动，或者导体AB不动，磁体左右运动，都切割磁感线，都会有感应电流产生，电流表指针都会发生偏转，但是磁体不动，导体AB竖直向上运动，导体运动方向和磁感线方向平行，所以不会有感应电流产生，导体AB和磁体都不动，当然不会切割磁感线，不会产生电流．
故选C．
2．（2016•本溪）下列四个装置中，主要利用电磁感应原理工作的是（ ）
A．
B.
C.
D.
动圈式话筒电磁起重机扬声器电动机
【解析】解：
A、动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应现象原理，故A正确；
B、电磁起重机的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应原理，故B错误；
C、扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理，故C错误．
D、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故D错误；
故选：
A．
3．（2016•海南）如图所示的几种器件，工作时应用了电磁感应现象的是（ ）
A．
B.
C.
D.
电铃电风扇风力发电机门吸
【解析】解：
A、电铃是利用电流的磁效应来工作的，故A错误；
B、电风扇主要部件是电动机，利用通电导体在磁场中受力的原理工作的，故B错误；
C、风力发电机时利用电磁感应现象原理制成的，故C正确；
D、门吸是利用磁体能够吸引铁、钴、镍等的性质制成的，故D错误．
故选C．
4．（2016•南平）超市的服装贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，触发报警器达到防盗目的．则安检门的工作原理是（ ）
A．电磁感应B．磁极间的相互作用
C．通电导体周围存在磁场D．磁场对通电导体的作用
【解析】解：
当未消磁的标签经过超市出口处的安全门时，安全门上的线圈会产生感应电流，因此该现象属于电磁感应现象，故A正确，BCD错误．
故选A．
5．（2016•郴州）关于电与磁及其应用，下列说法正确的是（ ）
A．法拉第发现了电流的磁效应B．奥斯特发现了电磁感应现象
C．电动机应用了电磁感应原理D．电磁铁应用了电流的磁效应
【解析】解：
据课本知识可知，
A、电磁感应现象是法拉第发现的，故A错误；
B、奥斯特发现了通电导线周围有磁场，故B错误；
C、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故C错误；
D、电磁铁是利用电流的磁效应的原理制成的，故D正确．
故选D．
（巩固提高）
1.（2014•黄冈）在一次实验中，小宇连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的A端为N极
B．小磁针静止时，S极水平指向左
C．当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电磁铁磁性增强
D．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
【解析】解：
A、电流从右端流入，左端流出，故据安培定则可知，此时电磁铁的A端是N极，B端是S极，故正确；
B、据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，故错误；
C、滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱，故错误；
D、该实验表明了电能生磁，此现象与发电机无关，故错误；
故选A．
2．（2015•来宾）关于电与磁的说法正确的是（ ）
A．电磁波不能在其真空中传播
B．奥斯特实验说明电流周围存在磁场
C．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近
D．发电机是利用电磁感应现象制成的，工作时将机械能转化为电能
【解析】解：
A、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误；
B、奥斯特实验说明电流周围存在磁场，故B正确；
C、由地磁场的特点可知，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故C正确；
D、发电机是利用电磁感应现象制成的，工作时将机械能转化为电能，故D正确．
故选BCD．
3．（2016•呼和浩特）如图所示，下列说法中错误的是（ ）
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
D．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极
【解析】解：
A、据图可知，该实验是用于模拟奥斯特实验的一个场景，故A正确；
B、该实验中，若给导线通电，下面的小磁针会转动，即说明通电导线周围存在着磁场，故B正确；
C、由于磁场的方向与电流的方向有关，所以将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变，故C正确；
D、将图中导线断开，小磁针由于地磁的缘故，即N极将指向地理的北极，而不是地磁的北极，故D错误；
故选D．
4．（2016秋•文昌校级期末）一根长直铜导线在靠近一个原来静止的小磁针的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小磁针不动，导线不可能有电流通过
B．小磁针发生转动，导线一定通有电流
C．小磁针发生转动，导线不一定通有电流
D．小磁针不动，导线一定没有电流通过
【解析】解：
A、若通电导体周围磁场磁性太弱，小磁针是不会有明显偏转，A错．
B、只要小磁针发生转动，则说明一定有磁场存在，故导线中一定通有电流，B对．
C、只要小磁针发生转动，则说明导线中一定通有电流，C错．
D、若通电导体周围磁性太弱，小磁针是不会有明显偏转，D错．
故选B
5．（2015•滨州）关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A．甲图的实验说明磁场能产生电流
B．乙图的实验所揭示的原理可制成发电机
C．丙图是演示电磁感应现象的实验装置
D．丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用
【解析】解：
A、图甲是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场；所以A说法错误，不符合题意．
B、图乙是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机；所以B说法正确，符合题意．
C、图丙是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动；所以C说法错误，不符合题意．
D、图丁是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音．动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的；所以D说法错误，不符合题意．
故选B．
（巩固提高）
1．（2014•包河区校级一模）如下图所示，利用了电磁感应的设备是（ ）
A．
B
C
D
扬声器动圈式话筒直流电动机交流发电机
【解析】解：
A、扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理；
B、动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应现象原理；
C、电动机的前提是供电，结果是产生运动，利用通电导体在磁场中受力的原理；
D、发电机的前提是运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理工作的．
故选BD．
2．（2007•乐山模拟）在下列几种情况下，一定能产生感应电流的是（ ）
A．导体在磁场中运动
B．闭合导体一部分在磁场中运动
C．导体在磁场中作切割磁感线运动
D．闭合导体的一部分在磁场中作切割磁感线运动
【解析】解：
A、导体在磁场中运动，是否是闭合电路的导体不确定，是否做切割磁感线运动也不确定，两个条件都不一定满足．故不一定产生感应电流．A错误．
B、在磁场中运动，不一定是切割磁感线运动，故不一定产生感应电流．故B错误．
C、导体所在的电路是否是闭合的，也不确定．故C错误．
D、闭合电路的导体在磁场中做切割磁感线运动，两个条件都满足了，故一定能产生感应电流．故D正确．
故选D．
3．（2006•济南）如图是一个收录机磁头的工作原理示意图，在实际应用中它既可以承担放音的任务，又可以承担录音的任务．则使用它（ ）
A．放音时运用了电磁感应现象的原理
B．放音时运用了电流磁效应
C．录音时运用了通电导体在磁场中受力的原理
D．录音时运用了电流的热效应
【解析】解：
放音的主要原理磁生电，所以是电磁感应现象，录音的主要原理是电生磁，是电流的磁效应．故A正确．
故选A．
4．（2005•新疆）如图所示实验装置可以研究（ ）
A．电流的磁效应B．通电导体在磁场中受力
C．磁铁的磁性强弱D．电磁感应现象
【解析】解：
图中，是闭合电路，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，电路中有电流，这种现象是电磁感应．
电流的磁效应、电磁铁的磁性、通电导体在磁场中受力情况，都需要电路中有电流、有电源，本题电路中没有电源．
故选D．
5．（2016•台州）有人发明了一种“发电地板”，如图所示．发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，使能发电．该发电地板的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同（ ）
A．
B．
C．
D．
【解析】解：
A、该图是奥斯特实验，即通电导体周围存在磁场；不合题意；
B、该图是电磁感应原理，即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生电流的现象；符合题意；
C、该图是电动机的原理图，即通电导体在磁场中受力运动；不合题意；
D、该图是探究电磁铁磁性强弱与匝数的关系；不合题意．
故选B．
1．（2016•梧州）现在有环保型手电筒，筒内没有电池，使用时只要来回摇晃手电筒，使筒内永磁体在线圈中来回运动，灯泡就能发光．下列电器或电机也是利用该原理工作的是（ ）
A．发电机B．电铃C．电烙铁D．电动机
【解析】解：
A、发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，故A正确；
B、电铃在工作的过程中，是电能转化为机械能，是电能的利用，故B错误；
C、电烙铁是根据电流的热效应的原理制成的，故C错误；
D、电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故D错误．
故选：
A．
2．（2016•北海）如图所示，ab金属棒与导线、电流表、开关组成闭合回路，下列说法正确的是（ ）
A．当ab棒向左运动时，电流表的指针偏转，电动机是根据这个原理制作的
B．当ab棒向左运动时，电流表的指针偏转，发电机是根据这个原理制作的
C．当ab棒沿磁感线方向运动时，电流表的指针偏转，电动机是根据这个原理制作的
D．当ab棒沿磁感线方向运动时，电流表的指针偏转，发电机是根据这个原理制作的
【解析】解：
AB、装置图是闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动（与磁感线方向垂直，沿水平方向），通过电流表指针偏转来显示电流，此现象是电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的．故A错误、B正确；
CD、ab棒沿磁感线方向运动，不会产生感应电流，电流表指针不会偏转．故C、D均错误．
故选B．
3．（2016•荆州）我国现在已拥有世界先进水平的反潜巡逻机．机尾的“棍子”叫作磁异探测器，它能将潜艇经过的海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在．如图所示能解释磁异探测器工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解析】解：
磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，说明有感应电流产生；
A、图示为通电导体在磁场中受力，是电动机的原理，不合题意；
B、图示的实验是奥斯特实验，运用了电流的磁效应，可制成电磁铁，不合题意；
C、开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理．符合题意；
D、如图是研究电磁铁磁性强弱的影响因素，是一道综合题，不合题意．
故选C．
4．（2016•通辽）下列电与磁有关的说法中正确的是（ ）
A．地球是个巨大磁体，而且地磁场的北极在地理北极附近
B．电磁波在真空中传播速度是3×1O8m/s
C．电动机是利用电磁感应原理工作的
D．红外线、紫外线、超声波都属于电磁波
【解析】解：
A、地球是个巨大磁体，而且地磁场的北极在地理南极附近，不是在地理北极附近，故A错误；
B、电磁波在真空中传播速度是3×1O8m/s，故B正确；
C、电动机是利用通电导体在磁场中受到力的原理工作的，发电机是利用电磁感应原理工作的，故C错误；
D、红外线、紫外线都属于电磁波，而超声波不属于电磁波，故D错误．
故选B．
5．（2016•鄂州）如图甲、乙所示的实验现象，下列有关说法错误的是（ ）
A．甲图演示的现象与电动机原理相同
B．乙图演示的现象与发电机原理相同
C．甲、乙两图演示的现象说法电能生磁，磁也能生电
D．乙图中，导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流
【解析】解：
A、甲图，有电源，研究通电导体在磁场中受力，甲图演示的现象与电动机原理相同，故A正确；
B、乙图，当金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，故是电磁感应装置，乙图演示的现象与发电机原理相同，故B正确；
C、甲图说明通电导体的周围产生磁场，该磁场与磁体的磁场相互作用产生力，说明电能生磁；乙为电磁感应现象，说明磁也能生电，故C正确；
D、乙图中，导体ab只有做切割磁感线运动，才能在电路中产生感应电流，故D错．
故选D．
6．（2013•衡阳）摇摆钢笔
你有没有留神过，我们写字的时候，笔的上端都会小弧度的来回摇摆．有细心的中国设计师就发现了这个细微的动作，根据物理学原理设计出一款“收音机钢笔”，希望给在繁重功课压力下的学生朋友增添一些乐趣．这支钢笔内置有电池，当你书写的时候，【笔端摇摇摆摆产生电流】，就能给电池储存电量．而钢笔上面的频道调节、音量调节、耳机插孔、音响等配置一个不少．如此一来，在枯燥的学习之中你便可以听听音乐或是新闻，以缓和学习的压力．但是家长们应该不会赞同这样的设计吧，不是做功课的时候就应该乖乖做功课么？
请回答下列问题：
（1）文中括号部分是基于哪个物理学原理或规律制成的：
电磁感应 ．
（2）给内置电池充电过程发生的能量转化情况是：
A ．
A、电能转化为化学能B、化学能转化为电能C、机械能转化为电能D、电能转化为机械能．
【解析】解：
（1）这款摇摆钢笔是基于电磁感应的原理制成的；
（2）给电池充电时，使其内部发生化学变化，故使电能转化为化学能．故选A．
故答案为：
（1）电磁感应；
（2）A；．
7．（2013•成都）发电机是利用 电磁感应 现象制成的．如图所示，闭合开关，当金属杆ab左右移动时，灵敏电流表的指针将 偏转 （选填“偏转”或“不偏转”）．
【解析】解：
发
升级会员 