20.5 磁生电-2023-2024学年九年级物理全册举一反三系列（解析版）（人教版）.docx
20.5磁生电（解析版）
本节学习目标
1.理解电磁感应现象；
2.知道产生感应电流的条件；
3.了解发电机的构造和工作原理；
4.会解释和判断电磁感应现象。
要点一电磁感应现象
知识点一、电磁感应现象
1.电磁感应：当导体回路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，回路中就会产生电流，这种现象称为电磁感应。
2.产生感应电流必须同时满足三个条件：
（1）电路是闭合的；
（2）导体要在磁场中做切割磁感线的运动；
（3）切割磁感线运动的导体只能是一部分，三者缺一不可。如果不是闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体的两端产生感应电压。
3.感应电流的方向：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。因此要改变感应电流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁感线方向反向。但是若导体运动方向和磁感线方向同时改变，则感应电流的方向不发生改变。
【例】（2023·广东省）如题图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（）。
A.线圈不动，磁铁快速向上 B.线圈不动，磁铁快速向下
C.磁铁不动，线圈快速向上 D.线圈和磁铁同时同速向上
【答案】D。
【解析】A．线圈不动，磁铁快速向上，闭合回路的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故A不符合题意；
B．线圈不动，磁铁快速向下，闭合回路磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故B不符合题意；
C．磁铁不动，线圈快速向上，闭合回路的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故C不符合题意；
D．线圈和磁铁同时同速向上，线圈和磁铁保持相对静止，闭合回路的磁通量不会发生变化，不会产生感应电流，电流计指针不会发生偏转，故D符合题意。
故选D。
【变式1】（2023·潜江、天门、仙桃）关于如图所示的实验，下列说法正确的是（）。
A.该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用”；
B.导线ab运动时将电能转化为机械能；
C.导线ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针一定偏转；
D.导线ab水平向左运动时，灵敏电流计指针一定偏转
【答案】D。
【解析】A．该装置是研究电磁感应的现象实验装置，图中电流计是否发生偏转反映了是否有感应电流产生，故A错误；
B．ab棒运动时，具有机械能，产出感应电流时，电路中具有电能，产生感应电流的过程是机械能转化为电能的过程，故B错误。
CD．产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流。当ab棒在图中位置水平左右运动时，符合产生感应电流的条件，电路中有感应电流产生，灵敏电流计的指针发生偏转；当ab棒在图中位置竖直上下运动时，没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，电流表指针不会发生偏转；故D正确，C错误；
故选D。
【变式2】（2023·郴州）在探究电磁感应现象时，要改变感应电流的方向，下列方法中正确的是（）。
A.改变导体切割磁感线的方向；
B.改变导体所在处磁场的强弱；
C.改变导体切割磁感线的速度大小；
D.改变导体的长度
【答案】A。
【解析】在探究电磁感应现象时，要改变感应电流的方向，要么改变导体切割磁感线的方向，要么改变磁场的方向，故A正确，BCD错误；
故选A。
【变式3】（2023·鄂州）物理小组的同学们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。
（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿___________（选填“上下”、“左右”或“前后”）方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转；
（2）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论：___________电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流；
（3）该实验在探究过程中，是将___________能转化成电能，生活中的___________（填“电动机”或“发电机”）是根据这一原理制成的。
【答案】①左右；②.闭合；③.机械；④.发电机。
【解析】（1）[1]磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流表指针会发生偏转。
（2）[2]断开开关，不是闭合电路，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，都不会产生感应电流，电流表指针都不发生偏转，由此得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流。
（3）[3][4]产生感应电流的过程中，消耗了机械能，转化为电能，人们利用电磁感应现象制成了发电机。
要点二发电机
知识点二、发电机
1.发电机的原理是电磁感应，发电机的基本构造是磁场和在磁场中转