3 电磁感应-2023-2024学年八年级科学下册精讲精练(华师大版)

1、电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象。

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。

【实验拓展】什么情况下磁能生电
实验探究什么情况下磁能生电？
设计实验将一根导线用细线悬挂起来，并与灵敏电流计（实验中产生的电流较小，普通电流表检测不出来）、开关串联组成闭合回路，将导线（用多匝方形线圈更明显）AB 放在蹄形磁体的磁场中，如图所示。

其中，蹄形磁体提供磁场，灵敏电流计用来检测电路中是否有电流并显示电流方向（灵敏检流计零刻度线在中间，指针可左右偏转以显示电流方向），开关用来控制电路的通断。

进行实验按表格要求进行实验，并将实验现象填入表格中。

实验序
号
电路
磁场方
向
导体AB的运动方向
灵敏电流计指针的偏转
方向1
闭合
向下向右向左2向下向左向右
3向上向右向右
4向上向左向左
5
闭合
向上静止不偏转6向下静止不偏转
7向上上、下不偏转
8向下上、下不偏转
9断开重复上面的实验不偏转
现象分析1实验1至4中导线AB做切割磁感线运动，灵敏电流计指针偏转，说明有电流产生；实验5至8中导线AB在磁场中静止或上下运动但不切割磁感线，灵敏电流计指针不偏转，说明没有电流产生；电路断开，重复以上所有实验，灵敏电流计指针都不发生偏转，说明也没有电流产生。

归纳总结1闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。

这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。

现象分析2①比较1、2或3、4可知，在磁场方向不变时，导线做切割磁感线运动的方向相反，产生的感应电流的方向也相反，说明感应电流方向与导线切割磁感线运动的方向有关；
产生感应电流的条件
1、导体为闭合电路的一部分。

如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流。

2、导体做切割磁感线运动。

（1）如果把磁场比作一块麦田，把磁感线比作生长的小麦，把导体比作
镰刀，要切割小麦，必须让手指的镰刀与竖直的小麦成某一角度，垂直或斜着都可以切割到小麦，但如果镰刀在平行小麦的方向运动时，则无法切割；（2）由运动的相对性可知，如果导体静止，让磁场运动，也能产生切割磁感线的效果，也能产生感应电流。

影响感应电流大小的因素
1、导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大；
2、磁场越强，感应电流越大；
3、线圈匝数越多，感应电流越大。

1、图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，下列哪种情况不会产生感应电流（）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】A．磁极间的磁感线从N极指向S极，导体没有切割磁感线，不会产生感应电流，故A符合题意；BCD．磁极间的磁感线从N极指向S极，导体运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流，故BCD不符合题意。

故选A。

2、如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，让导体AB静止在磁场中，回路中是否有感应电流产生？；让导体AB做切割磁感线运动，回路中是否有感应电流产生？；当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向是否改变？。

【答案】否；是；是。

【解析】只有当闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流，所以闭合开关，让导体AB静止在磁场中时，回路中没有感应电流产生。

让导体AB做切割磁感线运动时，闭合回路中会产生感应电流。

回路中的电流方向和磁场方向以及导体运动方向有关，当磁场方向或导体的运动方向变得相反时，感应电流的方向会发生改变。

所以当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向也会发生改变。

3、小科在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡光。

在此过程中，将电能转化为机械能的装置是（选填“甲”或“乙”）乙的工作原理是，如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是。

【答案】甲；电磁感应；对调电源正负极。

【解析】甲装置闭合开关，电路有电流，通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。

甲转动时带动乙转动，乙装置这个闭合回路的线圈在磁场中转动时做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，使灯泡
发光，将机械能转化为电能，这个现象叫电磁感应现象。

通电导体在磁场中受到力的作用，受到的力的方向与电流方向和磁感线方向有关，如果要使甲的转动方向与原来相反，则可以对调电源的正负极，让电路中电流的方向相反。

1、风力发电路灯的核心部件是小型风力发电机，其工作原理是（）
A．电磁感应B．电流的磁效应
C．磁场对电流的作用D．磁极间的相互作用
【答案】A
【解析】当风吹过的时候，线圈会在磁铁中做切割磁感线运动，线圈中就产生感应电流，这是电磁感应现象，利用电磁感应现象制成了发电机，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

2、如图是一款自发电手电筒。

上下快速移动手电筒，筒内的磁体就会上下运动，使筒壁上的线圈内产生感应电流，为手电筒内的蓄电池充电。

下列说法正确的是（）
A．动圈式话筒也应用了手电筒的发电原理
B．感应电流给蓄电池充电时，蓄电池相当于电源
C．闭合开关，灯泡发光，灯泡将光能转化为电能
D．导线中电流的方向就是电荷定向移动的方向
【答案】A
【解析】A．手电筒的工作原理是电磁感应现象，动圈式话筒工作过程：声波振动——引起膜片振动——带动线圈振动——线圈切割磁感线产生感应电流——经放大器传给扬声器，所以其工作原理是电磁感应现象，与手电筒的工作原理相同，故A正确；
B．感应电流给蓄电池充电时，蓄电池将电能转化为化学能储存起来，消耗了电能，相当于用电器，故B错误；
C．闭合开关，灯泡发光，消耗电能，获得光能，所以是电能转化为光能，故C错误；
D．导线是金属导体，靠自由电子定向移动形成电流，电流的方向为正电荷定向移动的方向，与电子定向移动的方向相反，故D错误。

故选A。

3、小科学习了“电与磁”知识后，设计了如图所示的装置：用导线将磁场中的金属杆ab、cd和光滑金属导轨连接成闭合回路。

以下说法正确的是（）
A．当左右移动cd时，ab不会运动
B．当左右移动ab时，cd会运动
C．当上下移动右侧磁体时，ab会运动
D．当左右移动cd时，右侧装置工作原理与电动机原理相同
【答案】B
【解析】A．由题意可知，金属杆ab、cd和光滑金属导轨连接成闭合回路，当左右移动cd时，金属杆cd 在做切割磁感线的运动，此时电路中产生感应电流，带电金属杆ab在磁场中受力运动，故A错误；B．当左右移动ab时，此时电路中产生感应电流，带电金属杆cd在磁场中做运动，故B正确；
C．当上下移动右侧磁体时，相当于金属杆cd没有在磁场中做切割磁感线的运动，闭合电路中没有感应电流，金属杆ab不会运动，故C错误；
D．当左右移动cd时，金属杆cd在磁场中做切割磁感线的运动，此时电路中产生感应电流，这与发电机的工作原理相同，故D错误。

故选B。

4、关于下列四幅图片，说法正确的是（）。

A．图甲：说明通电导线周围存在磁场
B．图乙：导体ab沿竖直方向上下运动时，电流表指针偏转
C．图丙：闭合开关，蹄形磁体磁极上下对调后，导体ab的运动方向不发生改变
D．图丁：探究的是电磁铁A、B的磁性强弱与电流大小的关系
【答案】A
【解析】A．甲图为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A正确；
B．导体ab沿竖直方向上下运动时，没有切割磁感线，没有感应电流的产生，电流表指针不偏转，故B错误；
C．闭合开关，蹄形磁体磁极上下对调后，改变了磁场方向，电流方向不变，则受力方向改变即导体ab的运动方向发生改变，故C错误；
D．丁图中电磁铁A、B是串联的，电流相等，电磁铁A、B匝数不同，探究的是电磁铁A、B的磁性强弱与线圈匝数的关系，故D错误。

故选A。

5、跳绳也可以“发电”。

用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，据动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。

则（）
A．向任意方向摇绳均可产生电流B．电流方向与绳子运动方向无关
C．此过程中机械能转化为电能D．跳绳发电属于电流的磁效应
【答案】C
【解析】AB．地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极的地理南极附近，所以磁感线大致南北方向，所以两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，铜线跳绳才能切割磁感线运动，才有电流，电流方向与绳子运动方向有关，故AB不符合题意；
C．此过程中要切割磁感线产生电流，是机械能转化为电能，故C符合题意；
D．跳绳发电属于电磁感应现象，故D不符合题意。

故选C。

6、图所示，在探究产生感应电流条件的实验中，把马蹄型磁铁竖直放置在水平桌面上。

闭合开关，当导体AB （竖直/水平）运动时，回路中有感应电流；当磁铁沿平行于AB的方向运动时，回路中感应电流。

【答案】竖直无
【解析】产生感应电流的条件是导体在磁场中做切割磁感线运动，蹄形磁铁按图示方向放置时，导体只有在竖直运动时才能够产生感应电流，沿平行于AB方向运动时不会产生感应电流。

7、如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号“×”表示垂直于纸面指向纸而里的磁场的磁感线。

现将铜棒EF和GH垂直放在金属导轨上，当拉动GH使其向左或向右移动时，发现EF也向左或向右移动。

则GH棒上发生的能量的转化是；请解释发生上述现象的原
因。

【答案】机械能转化为电能；EF导体，有电流通过，通电导体在磁场中受力，会运动。

【解析】因为GH运动，在磁场中切割磁感线，在GH中会产生感应电流，故发生的能量转化是把机械能转化为电能。

拉动GH使其向左或向右移动时，GH在磁场中切割磁感线，会产生感应电流，可以把GH当作电源，把电流提供给EF，这时EF相当于通电导体放入磁场中，通电导体在磁场中受力，所以也会向左或向右运动。

8、无线充电是一种更便捷的充电方式。

如图甲所示是市场上支持无线充电的智能手机和充电器。

无线充电的原理是：电流通过送电线圈（充电器内）产生磁场，受电线圈（手机上）靠近磁场时就会产生电流，给智能手机充电，如图乙所示。

送电线圈处的工作原理是（选填“奥斯特”、“法拉第”）发现的，受电线圈处用到了如下图（选填“A”、“B”）所示的实验原理。

A、B、
【答案】奥斯特；B。

【解析】电流通过送电线圈（充电器内）产生磁场，说明电流周围存在磁场，因此送电线圈处的工作原理是电生磁，是奥斯特发现的。

受电线圈（手机上）靠近磁场时就会产生电流，这是磁生电现象，即电磁感应现象，是由法拉第发现的，用到了图B所示的实验原理。

1、如图所示是某小组的同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)，
下列说法中正确的是（）
A.比较图(a)和图(b)可知，感应电流的方向与磁场方向有关
B.比较图(b)和图(c)可知，感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向无关
C.比较图(a)和图(c)可知，感应电流的方向与磁场方向无关
D.由图(d)可以得出感应电流的方向与导体是否运动无关
【答案】A
【解析】本题就电磁感应现象实验中感应电流方向的影响因素进行考查.感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。

2、如图是分析发电机工作原理的剖面图，图中小圆圈表示垂直于纸面、绕垂直于纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分，当它在图中1、2、
3、4位置按箭头方向运动时，会产生感应电流的是()
A. 1和2
B. 1、2和3
C. 1、3和4
D. 2、3和4
【答案】D
【解析】产生感应电流的条件：①闭合电路的一部分导体；①导体切割磁感线运动这两个条件。

小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分。

由图磁感线方向水平向左，1的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电流；2、3、4的运动方向切割磁感线，能产生感应电流。

所以ABC错误，D正确。

3、甲、乙、丙三个同学用长导线作为“绳子”，按图所示情景进行跳绳游戏.若想要使电流表的指针偏转最大，甲、乙同学站立的方向是（）
A.南北方向
B.东西方向
C.任意方向都可以
D.任意方向都无效
【答案】B
【解析】影响感应电流大小的因素之一为是否正切磁感线.地磁场的磁感线是由地理南极到地理北极的，即南北指向，则甲、乙同学沿东西方向站立摇绳时，绳刚好垂直切割磁感线。

4、如图所示，在磁场中悬挂一根直导线，导线的两端分别连接在电流表的两个接线柱上，组成一个闭合电路。

当导线沿着图示方向运动时，有两个运动方向能使电流表的指针偏转，这两个运动方向是()
A．向左或向右B．向上或向下C．向左或向上D．向右或向下
【答案】A
【解析】产生感应电流的条件是：（1）导体是闭合电路的一部分；（2）导体做切割磁感线运动，所以在图中向右或向左运动能产生电流。

5、如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面向内的磁感线，线框从位置A向右匀速移动到位置B的过程中，关于线框内产生感应电流的情况，下列说法中正确的是()
A．无→有→无→有→无B．无→有→无C．没有感应电流D．一直有感应电流
【答案】A
【解析】线框进入磁场区域前，没有切割磁感线，因此无感应电流产生；线框从刚进入磁场区域到全部进入磁场区域前，符合产生感应电流的条件，此时有感应电流产生；当线框全部进入磁场区域后，整个闭合电路都在磁场中，不符合部分导体，因此无感应电流产生；线框刚从磁场区域中出来到全部出来前，符合
产生感应电流的条件，此时有感应电流产生；线框全部出来后，不再切割磁感线，因此无感应电流产生。

故A选项正确。

6、某校九年级科学兴趣小组的同学，学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。

（1）如图甲，将小磁针放在南北方向的直导线正下方，小磁针静止，N极指向北。

如图乙触接电源，小磁针的N极向纸外偏转。

断开连接后，小磁针恢复到图甲位置。

如图丙，将电源正负极对调，再次触接电源，小磁针的N极向纸内偏转。

则：
①通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与有关；
①断开电源后，小磁针恢复到图甲状态，这是因为小磁针受到了的作用；
①如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，小磁针将发生如图所示方向的偏转，原因是。

（2）利用图戊所示的装置，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况，记录在下表中。

已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时，指针向左偏转；从右侧接线柱流入时，指针向右偏转。

根据表中记录的实验信息，完成下列问题：
①由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中（填“会”或“不会”）产生感应电流；
①由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与的方向有关。

如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流表的指针向偏转；
①本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。

为了使探究过程更加完整，
应；
①小明将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是；
①发电机的原理与本实验的原理一样，己图为发电机的示意图，图中时刻线框水平，箭头为线框旋转的方向，此时ab边中的电流方向（填“由a到b”或“由b到a”）
【答案】导线中的电流方向地磁场乙物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反。

不会导体做切割磁感线运动右保持导体棒切割磁感线运动的方向不变，对调磁体的N、S极，记录电流表的偏转情况导体棒运动速度太慢，产生的感应电流太小由a到b
【解析】（1）①由图甲、乙可知，导线中通过电流时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，能使小磁针发生偏转，由图乙、丙可知，导线中的电流方向不同时，小磁针的偏转方向不同，说明导线中的电流方向不同时产生的磁场方向不同，即电流产生的磁场的方向与导线中的电流方向有关。

①断开电源后，通电导线的磁场消失，小磁针在地磁场的作用下恢复到图甲状态。

①如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，电流方向与电子运动的方向相反，电流方向与图乙相同，小磁针将发生如图乙所示方向的偏转，原因是：物理学规定正电荷定向移动的方向为电流，负电荷定向移动的方向与电流方向相反。

（2）①由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，不切割磁感线，电流表指针不发生偏转，闭合回路中不会产生感应电流。

①由第3、4两次实验可知，导体棒AB运动的方向相反，导体棒AB中感应电流的方向也相反，因此感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关。

如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，相当于磁体不
动，导体棒向左运动，与第3次实验情况相同，根据表中记录的实验信息可知，电流表的指针向右偏转。

①本实验的设计不完整，只探究了感应电流的方向与导体棒AB运动方向的关系，为了使探究过程更加完整，还需探究感应电流的方向与磁场方向的关系，根据控制变量的要求，应保持导体棒切割磁感线运动的方向不变，对调N、S极，记录电流表的偏转情况，从而得出结论。

①小明将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是导体棒运动速度太慢，产生的感应电流太小，不足以使小灯泡发光。

①发电机的原理与本实验的原理一样，己图为发电机的示意图，图中时刻线框水平，箭头为线框旋转的方向；将发电机旋转，N极在上，与实验原理图一样，此时相当于ab向左运动，电流表指针向右偏转，即电流从右侧流入，b端相当于电源正极，此时ab边中的电流方向由a到b。

7、图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。

（1）实验时，小明通过观察来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小明进行了如图所示的5次操作，其中能产生感应电流的是（选填所有符合要求的操作序号）；
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：；（4）利用“磁生电”工作的装置有（选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。

【答案】灵敏电流计的指针是否偏转①①①将导体AB换成多匝线圈动圈式话筒
【解析】（1）感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流。

（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，①导体棒AB水平向右运动，导体棒AB做切割磁感线运动，产生感应电流；①导体棒AB斜向上运动，导体棒AB做切割磁感线运动，产生感应电流；①磁体水平向左运动，导体棒AB切割磁感线，产生感应电流。

①导体棒AB竖直
运动，没有切割磁感线运动，不产生感应电流；①磁体竖直向上运动，磁感线没有被导体切割，不产生感应电流。

所以①①①可以产生感应电流。

（3）电流的大小应与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关；将导体AB换成多匝线圈（或换磁性更强的磁体，增大导体AB切割磁感线的运动速度）。

（4）扬声器是把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理；电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应；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，是电磁感应原理。

8、如图，在“探究什么情况下磁可以生电”实验中：
（1）比较1、2（或1、3）实验现象可知，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；
（2）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是：；（选填字母）
A．使用磁性更强的磁体
B．保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向
C．上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是能转化为电能：
（4）如果将电流表换成，可以探究磁场对通电导体的作用。

【答案】切割磁感线B机械电源
【解析】（1）比较1、2（或1、3）实验现象可知，保持磁体和导体不动，电路中不会产生感应电流，但是
保持磁体不动，导体水平切割磁感线时会产生感应电流，故可得出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会产生感应电流。

（2）感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关，所以想要改变感应电流的方向，可以只上下调换磁极，或者只改变导体水平运动的方向，如果上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向，感应电流的方向不会发生变化。

故选B。

（3）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会产生感应电流，所以是机械能转化为电能。

（4）如果将电流表换成电源，则构成一个完整的闭合回路，这样可以探究磁场对通电导体的作用。