第24讲 电与磁（二）
中考物理总复习
考点一 电动机
1.通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟_____
方向和_______方向都有关,如两个方向中任意一个发
生改变,受力方向就会改变.
2.电动机
(1)构造:主要由_____和_____组成.
(2)原理:通电_____在磁场中___________.
(3)能量转化:电动机工作时将___能转化成_____能.
(4)换向器的作用:当线圈转过_________时,自动改变
线圈中_________,使线圈能连续转动下去.
电流
磁感线
定子
转子
导体
受力的作用
电
机械
平衡位置
电流方向
考点二 磁生电
1.电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做_____
_______运动时,导体中就产生电流,这种现象叫做
_________现象,产生的电流叫做_________,其方向与
_____方向和_________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.
切割
磁感线
电磁感应
感应电流
磁场
导体运动
2.发电机
(1)原理:利用_____________制成的.
(2)能量转化:发电机工作时将_____能转化成___能.
3.如果导线左右往复运动，电流表指针来回摆动，
电路中产生的是_________，简称_____.我国交流电的
频率是___Hz.
4.扬声器是把_______转换成_______的一种装置.扬声器
的线圈中通时刻变化的电流，产生不同方向的磁场，线
圈就不断地来回_____，纸盒也_____起来，就发出了声音.
电磁感应现象
机械
电
交变电流
交流
50
电信号
声信号
振动
振动
考点一 电动机
命题点：(1)通电导线在磁场中受到力的作用；(2)电动机的原理、结构与能量转化.
例1（2013·兰州)下列设备中利用了通电导体在磁场中受到力的作用的是（ ）
A.发电机 B.电动机
C.动圈式话筒 D.电磁铁
解析：本题考查电动机原理.A选项中，发电机的原理是电磁感应；B选项中，电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用；C选项中，话筒的原理与发电机的原理相同，也是电磁感应；D选项，电磁铁的原理是电流周围有磁场.故选B.
答案：B
例2（2013·广州)线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（ ）
A.相反，是由于磁场方向相反了
B.相反，是由于流过ab的电流方向相反了
C.相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D.相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
解析：本题考查电动机的工作原理.电动机工作时，线圈转动的原因是：①线圈中有电流；②线圈的周围有磁场.因此线圈运动方向与电流方向、磁场方向有关，由图可知，线圈持续转动，ab在甲图中受到向上的力，在乙图中受到向下的力，受力方向相反.原因是：由于换向器的存在，改变了ab导线中电流的方向，从而改变了线圈所受磁场力的方向.故选B.
答案：B
考点二 磁生电
命题点：(1)电磁感应现象；(2)发电机；(3)交流电.
例3（2013·泸州)在如图所示的
实验装置中，用棉线将铜棒
ab悬挂于磁铁N、S极之间，
铜棒的两端通过导线连接到
电流表上.下列说法中正确的是（ ）
A.ab棒在图中位置水平左右运动时，应观察到电流表的指针发生偏转
B.ab棒在图中位置竖直上下运动时，应观察到电流表的指针发生偏转
C.该装置是研究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向的关系
D.该装置在实验中通过磁场对电流的作用，使电能转化为机械能
解析：本题考查电磁感应现象.此装置探究的是电磁感应现象，C选项错误；ab棒在图中位置水平左右运动时，做切割磁感线运动，故有感应电流产生，所以电流表的指针发生偏转,A选项正确； ab棒在图中位置竖直上下运动时，没有切割磁感线，没有产生感应电流,B选项错误；在实验过程中，将机械能转化为电能，D选项错误.故选A.
答案：A
例4（2013·安徽)如图，能说明发电机工作原理的是图_____（填“甲”或“乙”）.
解析：本题考查直流电动机、发电机的构造与原理.由图可知甲图有电源，是电动机，它工作时将电能转化为机械能；乙图无电源，所以是发电机，它工作时将机械能转化为电能.
答案：乙
【方法总结】
电动机是“通电则转动”，所以电动机原理的研究装置有“电源”无“电流表”；而发电机是“能够发电”，需要“显示电流”，所以发电机的研究装置有“电流表”无“电源”.
1.下列设备中，利用“通电导体在磁场中受力运动”原理工作的是( )
A.电铃 B.发电机
C.电动机 D.电磁起重机
答案：C
2.在制作简易电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，可以( )
A.改变通电电流的大小
B.将电源的正负极对调
C.改用磁性更强的磁铁
D.增加电动机的线圈匝数
答案：B
3.关于电磁感应现象，下列说法正确的是( )
A.电磁感应现象中机械能转化为电能
B.感应电流的方向只跟导体运动方向有关
C.感应电流的方向只跟磁场方向有关
D.导体在磁场中运动，就能产生感应电流
答案：A
4.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
答案：C
5.右图是动圈式话筒的构造示意图，
当人对着话筒说话时，声音使膜片
振动，与膜片相连的线圈在磁场中
运动，产生随声音变化而变化的
电流，经放大后通过扬声器还原成声音，
下列设备与动圈式话筒工作原理相同的是( )
A.电钳 B.电饭锅
C.电动机 D.发电机
答案：D
考点训练 24
一、选择题（每小题3分，共30分）
1.（2013·呼和浩特)电磁感应现象的发现，进一步揭示了电和磁之间的联系，由此发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化时代.发现这一现象的科学家是( )
A.麦克斯韦 B.安培
C.法拉第 D.奥斯特
答案：C
2.(2013·株洲)收音机、电视机、音响里都有扬声器，如图，其工作原理是( )
A.电磁感应现象
B.磁场对通电导线有力的作用
C.电流周围存在磁场
D.机械能转化为电能
答案：B
3.如图所示的四个实验中，能说明电动机工作原理的是( )
答案：B
4.（2013·广东)下列电器中，利用电磁感应原理工作的是( )
A．电动机 B．发电机
C．电烙铁 D．电灯
答案：B
5.（2013·广州)如图所示，磁感应线竖直向下，AB棒运动，电流表指针偏转( )
A.AB棒可能是竖直向下运动的
B.AB棒可能是水平向左运动的
C.开关断开，电流表指针也会偏转
D.实验说明电路有电流不一定需要电源
答案：B
6.（2013·德州)风力测定仪是由风叶和改装的电流表构成，风力越大，风叶转动越快，电流表读数也越大．图中与这一过程的工作原理相同的是( )
解析：C选项中，导体ab切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大，电流表的读数越大，与题中所述过程的工作原理相同.故选C.
答案：C
7.如图所示，导线ab放在磁场中，接通电源后，ab向右运动，如要使其向左运动，下列方法可行的是( )
A.增大电路中的电流
B.换用磁性更强的磁铁
C.将电源正负极对调
D.同时对调磁铁两极和电源正负极
解析：影响通电导体受力方向的因素是电流方向和磁场方向，改变其中一个因素后，导体的受力方向就会改变，若两个同时改变，则受力方向不变，因此C选项正确.
答案：C
8.奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭开了电与磁的联系；法拉第发现了电磁感应现象，进一步揭示了电与磁的联系，开辟了人类的电气化时代.下列有关电磁现象的说法正确的是( )
A.通电导体周围一定存在磁场
B.导体在磁场中运动一定产生感应电流
C.电磁波在真空中无法传播
D.通电导体受到磁场的作用力与磁场方向无关
解析：只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，B选项错误；电磁波的传播不需要介质，真空也能传播电磁波，C选项错误；通电导体在磁场中受到的力的方向与磁场方向和电流方向均有关，D选项错误；电流周围存在磁场，只要有电流的地方，其周围一定有磁场产生，A选项正确.
答案：A
9．（2013·株洲）如图，电源电压恒定，R1为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化，实验测得其变化关系如甲图所示，其中B表示磁场的强弱，单位为特斯拉（T）．则在乙图中当R1所处的磁场逐渐减弱时（ ）
A．R1的阻值变大
B．电压表的示数变小
C．电流表的示数变小
D．电流表的示数变大
解析：根据图甲可知，R1的电阻随磁场的增强而变大；所以当R1所处的磁场逐渐减弱时，R1的阻值变小，A错误；因为电源电压不变，而电压表测量电源电压，故电压表示数不变，B错误；因为电源电压不变，R1的阻值变小，由 可知，
通过R1的电流变大，即电流表的示数变大，D正确，C错误.故选D．
答案：D
10．（2013·温州）信用卡刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙，线圈中会产生电流．此过程主要涉及的知识是（ ）
A．电磁感应
B．磁极间的相互作用
C．通电导线周围存在磁场
D．通电导线在磁场中受力运动
解析：信用卡刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙，线圈中会产生电流，其实质是使闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象．只有A符合题意．故选A．
答案：A
二、填空题（每空3分，共39分）
11.电磁感应现象是英国物理学家法拉第划时代的重大发现，即在一定的条件下通过磁场可获得电流，这是一个原本存在的自然规律还是发明创造？____________.在物理学历史上有许多发明与发现，请写出一个你所知道的发明事例：_____________.
解析：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这是一个原本就存在的自然规律；依据该规律可制成发电机、麦克风等.
答案：自然规律 发电机(等)
12.纳米是长度的单位，1 nm=_______m,如图所示为世界上最小的发电机——纳米发电机.纳米发电机主要依靠氧化锌等晶体材料在机械压力作用下产生电压，实现将________能转化为_________能，为纳米器件提供电力.

答案：10-9 机械 电
13.如图甲所示，使线圈位于两磁极间：
(1)通电后，图甲中ab段导线的电流方向是__________
(填“由a到b”或“由b到a”)，图甲中ab段导线受磁场力的方向向上，用箭头标示出图丙中ab段导线所受磁场力的方向.
(2)线圈转过图乙所示位置，用__________的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈.
(3)若把图甲中的电源换为电阻，快速转动线圈，电阻发热.此过程机械能先转化为_________能再转化为
_________能.
解析：(1)在电源外部，电流总是由电源正极流出，经用电器流向负极，则图甲中ab段导线的电流方向是由a到b的；图丙与图甲相比较，磁场方向不变，ab段导线中电流方向不变，故ab段导线所受磁场力的方向也不变(方向竖直向上)；(2)当线圈转至图乙所示平衡位置时，改变ab段导线中的电流方向或改变磁场方向，均可改变ab段导线所受磁场力的方向，使其能够继续沿顺时针方向转动至少半圈；
(3)若把图乙中的电源换为电阻，快速转动线圈，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈将会在闭合电路中产生感应电流，该过程中，机械能转化为电能；电流通过电阻时做功，使电阻发热，电能转化为内能.
答案：(1)由a到b 如图所示
(2)改变电流方向
（或改变磁场方向）
(3)电 内
14.（2013·济宁)小满同学做了一个如图所示的装置.闭合开关，用外力使导体ab水平向右运动，发现导体棒cd也随之运动起来，则实验装置中甲部分应用的物理原理是___________，乙部分产生的现象与________
的工作原理相似.
解析：本题考查电磁感应现象和磁体对导线的作用.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，闭合电路中会产生感应电流，由此可知实验装置甲部分原理为电磁感应现象；通电导体在磁场中会受到力的作用而发生运动，根据此原理发明了电动机.
答案：电磁感应现象 电动机
15.如图所示，把一条长约10 m的导线两端连在灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合电路.有两个同学迅速摇动这条导线，这两个同学沿_______(填“东西”或“南北”)方向站立时，电流计指针更容易偏转.应用该原理制成了__________机.

答案：东西 发电
三、实验探究题（16题16分，17题15分，共31分）
16.探究“利用磁场产生电流”的实验中，连接了如图所示的实验装置.
(1)将磁铁向下插入螺线管时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，这表明______________.在这个过程中以磁铁为参照物，螺线管是__________(填“静止”“向上运动”或“向下运动”)的；
(2)将磁铁从螺线管中向上拔出，你会观察到灵敏电流计的指针____________(填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”)；
(3)通过(1)(2)两步实验，可以得出感应电流的方向与________________________有关.
(4)要探究感应电流方向与磁场方向的关系，你设计的实验做法是____________________________________
_____________________________________________.
答案：(1)电路中产生了电流（“利用磁场可以产生电流”“电路中产生了感应电流”等表述均可） 向上运动
(2)向右偏转
(3)导体运动方向(或“磁铁的运动方向”)
(4)保持线圈的位置不动，先将磁铁的一端向下插入线圈，观察指针的偏转方向，然后对调磁极，用另一端向下插入线圈，观察指针的偏转方向，比较两次电流表的偏转方向是否相同
17.（2013·黄冈)在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，小芳发现每次电流表指针摆动的角度不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题.
(1)小芳猜想可能与导体切割磁感线运动的速度有关，速度越大，___________能越大，转化成电能就越多.你的猜想是：可能与______________有关.
(2)小芳为了验证自己的猜想，利用如图装置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ沿直线水平向右运动(导体运动区域的磁场强弱相同).同一次实验，应使导体做____(填“匀速”或“变速”)运动.下表是实验测得的数据，分析数据可得出结论：_______________________
______________________________________________.
(3)此实验运用的研究方法主要是 _________________
_______________________________________________.
解析：（1）感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度、磁场强弱有关.导体切割磁感线运动速度越大，动能越大，转化成的电能越多.（2）同一次实验应使导体做匀速运动.从图中可知，其他条件相同时，感应电流的大小与运动速度成正比(或其他条件相同时，导体切割磁感线的运动速度越大，感应电流就越大).（3）采用的是控制变量法.
答案：(1)动 磁场强弱(其他合理答案均可)
(2)匀速其他条件相同时，感应电流的大小与运动速度成正比(其他合理答案均可) (3)控制变量法