20.5 磁生电
一、单选题
1．（2022秋·广东惠州·九年级统考期末）如题图所示是新型武器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。下列设备与电磁炮的工作原理不同的是（ ）
A．我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置
B．唱K用的“动圈式话筒”
C．教室里的电风扇里的“电动机”
D．物理实验室里测量电流的“电流表”
2．（2022秋·广东惠州·九年级统考期末）如题图所示是一款磁力锁，这种磁力锁关闭时，电路接通磁铁有磁性吸住铁片，大门锁住。当刷卡或按一下开关，即可切断电路，磁力锁失去磁性，可将门打开。磁力锁与下列哪个物品工作原理相同（ ）
A． 耳机 B． 动圈式话筒
C． 电铃 D．电钻
3．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）探究什么情况下磁能生电的实验情景如图所示。导体AB的运动方向用箭头表示，没有箭头表示导体AB处于静止状态，观察电流计指针偏转情况。下列结论中合理的是（ ）
A．由甲、乙两图可得电流的产生与导体AB是否切割磁感线无关
B．由乙、丙两图可得电流方向与导体AB切割磁感线方向有关
C．由乙、丁两图可得电流方向与磁场方向有关
D．导体AB不动，磁体左右运动，不能产生电流
4．（2022秋·广东茂名·九年级统考期末）如图中能反映动圈式扬声器工作原理的是（ ）
A． B．
C．D．
5．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在蹄形磁铁中央，ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是（ ）
A．接入灵敏电流计可探究电磁感应现象，与动圈式话筒原理相同
B．接入灵敏电流计可探究通电导体在磁场中受力，与动圈式扬声器原理相同
C．接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同
D．接入电源可探究通电导体在磁场中是否受力的作用，与发电机原理相同
6．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图实验可以证明“磁能生电”，利用其原理制成了电动机
B．乙图实验可以证明“电流周围存在磁场”
C．丙图实验闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，可以改变电磁铁的磁场方向
D．丁图实验可以证明“磁场对通电线圈有力的作用”，利用其原理制成了发电机
7．（2022秋·广东茂名·九年级期末）如图所示，能够说明发电机工作原理的实验装置是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022秋·广东中山·九年级期末）对下列现象的描述不合理的是
A．甲：奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场
B．乙：闭合开关后小磁针静止后会指向如图所示的位置
C．丙：利用这个装置可以探究“电磁感应”现象
D．丁：电流相同，电磁铁的磁性随线圈匝数增加而增强
二、多选题
9．（2022春·广东深圳·九年级期末）下列四幅图中，所属原理与动圈式话筒相同的是（ ）
A． B．
C．D．
三、填空题
10．（2022秋·广东惠州·九年级统考期末）如题图所示，当导体ab在磁场中水平向右运动时，灵敏电流计指针会向右偏转，这个现象是科学家 于1831年发现的，利用此现象可以制成 （选填“电动机”或“发电机”）。若保持导体ab不动，只将蹄形磁体水平向左运动，则灵敏电流计指针 （选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”）。
11．（2022秋·广东惠州·九年级统考期末）如图甲，小军将条形磁铁向下插入线圈时，灵敏电流计的指针偏转；如图乙保持条形磁铁不动，向上提起线圈时，灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。于是他得出初步结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做 磁感线的运动时，导体中就会产生 。
12．（2022秋·广东惠州·九年级统考期末）水电站拦河大坝使上游水位升高，提高了水的 能，水从大坝的上游流下时冲击水轮机，通过 （选填“发电机”或“电动机”）把能量最终转化为 能。
13．（2022秋·广东江门·九年级统考期末）如图所示，开关闭合后，闭合电路的一部分导体向右运动时电流计指针向左偏转，改变磁场方向并让导体向左运动时电流计指针向 偏转，这是 现象。利用这个原理可以制成 （选填“发电机”或“电动机”）
四、实验题
14．（2022春·广东潮州·九年级统考期末）探究“产生感应电流的条件”实验中，艾思同学将灵敏电流计G串联到如图所示的电路中。
①实验中，可以通过观察 判断电路中是否有感应电流；
②闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁体，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流。
15．（2022秋·广东江门·九年级统考期末）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
（1）实验中，AB棒的材料可能是 （选填“塑料”、“铝”或“陶瓷”）；
（2）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 的关系；
（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
次数 AB棒在磁场中的运动情况 是否有感应电流
1 静止 无
2 沿磁场方向运动（不切割磁感线运动） 无
3 切割磁感线运动 有
根据实验现象，初步得出电路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 运动，在该运动过程中，主要将 能转化为电能；
（4）若将此装置中灵敏电流计换成 ，可进一步探究电动机的工作原理。
16．（2022秋·广东梅州·九年级统考期末）在“探究感应电流的产生”的实验中，某同学的四次实验情况分别如图所示。
（1）有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗？ （选填“对”或“不对”），图 可支持你的结论；
（2）为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系：
①根据图甲和图乙的实验现象可知：在磁场方向相同的情况下，感应电流的方向与 有关；
②根据图乙和图丁的实验现象可知：在导体的运动方向相同的情况下，感应电流的方向与 有关；
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是 能转化为 能的过程。
17．（2022秋·广东惠州·九年级统考期末）小惠继续了解混合动力汽车的电池与电机。
混合动力汽车
我国自行生产的某品牌混合动力汽车已经上市，小惠家打算换辆混合动力汽车，于是，小惠在网上了解了混合动力汽车的一些情况。
混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给磷酸铁锂蓄电池充电。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电。某种型号的混合动力汽车，所用的蓄电池组和电机的部分参数如表所示，当储存的电能降到最大值的20%时，必须停止对外供电。汽车行驶过程中受到阻力来自两部分，一是路面对汽车的摩擦阻力，这个阻力约为车重的0.06倍；二是空气对行驶汽车的阻力，这个阻力与速度的平方成正比。将这种汽车放在风洞静止测试时，风速45km/h时，汽车所受的总阻力为850N。
输出电压/V 最大功率/kW 最大容量/kW·h 总质量/kg
500 100 1000 1000
（1）电池组对外供电时，把 能转化为电能，电池组输出最大电流为 A，用最大功率供电时，可供电 h；
（2）电机充当发电机时，它是利用下面哪个实验的原理发电的 ；
A．B．
C．D．
（3）小惠思考，电机当电动机驱动汽车时，可以驱动汽车前进，如果倒车是不是可以使电动机反转就行了？因为小惠在物理课里学到磁场方向不变时，只要改变 方向，就可以改变通电导体受力的方向。如果要增大车速，可以增大通过电动机的 大小，增大电动机的转速来实现。
18．（2022秋·广东惠州·九年级统考期末）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
（1）实验中，AB棒的材料可能是 （选填“塑料”、“铝”或“陶瓷”）。
（2）我们可以通过灵敏电流计 来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断电流方向。
（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
次数 AB棒在磁场中的运动情况 是否有感应电流
1 静止 无
2 沿磁场方向运动（不切割磁感线运动） 无
3 切割磁感线运动 有
根据实验现象，初步得出电路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 运动，在该运动过程中，主要将 能转化为电能。
（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 的关系。
（5）若将此装置中灵敏电流计换成 ，可进一步探究电动机的工作原理。
19．（2022秋·广东茂名·九年级统考期末）如图在探究“产生感应电流的条件”实验中：
（1）实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流；
（2）磁铁不动，闭合开关，导体AB沿 （选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。导体AB不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针 （选填 “会”或“不会”）发生偏转；
（3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流。在产生感应电流的实验中，将 能转化为电能；
（4）如果将小量程电流表换成 ，可以探究磁场对通电导体的作用。
20．（2022秋·广东佛山·九年级期末）在学校实验室开放时，同学们对手摇发电机非常感兴趣，他们想：发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢？于是他们开展了探究，如图是他们所用的发电机和实验记录表：
实验顺序 线圈转速 线圈转向 小灯泡亮度
1
2
3
（1）根据表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与 有关。
（2）手摇发电机是利用 原理来发电的。在发电时将 能转化为电能。
（3）他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列方法属于“转换法”的是 （填序号）
①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱；
②为了研究电流的特点，把电流看成水流。
③为了研究电流和电阻的关系，使电压保持不变。
（4）手摇式发电机产生的感应电流是 （选填“交流电”或“直流电”）。
五、综合题
21．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）现代城市的道路两旁，常安装有风光互补LED路灯，路灯外形和电路原理图如图所示；某型号风光互补路灯的部件及参数如表；
部件名称 单位 数量 型号
太阳能电板 套 1 24V，280W
风力发电机 台 1 24V，300W
蓄电池 只 2 12V，120Ah
LED灯 只 2 24V，60W
（1）发电机是利用 原理来进行工作的；
（2）该灯电路中，两只LED灯的连接方式是 （选填“串联”或“并联”）；
（3）两只LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流 A；
（4）每燃烧1吨标准煤可以发电3000kW h，排放二氧化碳2.5吨；某道路有100套此路灯，每天工作10小时，则每天可减少 吨标准煤的燃烧，减少 吨二氧化碳的排放。
22．（2022秋·广东河源·九年级期末）广东的春季，天气潮湿，需要除湿，如图1所示为某实验室的自动除湿器。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图2所示。控制电路中的电源电压U1=12V，调控电阻R0的阻值范围为0﹣1000Ω，R为装在除湿器内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH）变化的图像如图3所示。L为磁控开关，当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中的电流随之发生变化，当电流大于或等于20mA时，L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压U2=220V，Rg为保护电阻，磁控开关L的线电阻不计。问：
（1）当S接通时，可判断出图2中线圈上端P的磁极是 极；
（2）磁性弹片可能是下列哪些材料组成 ；
A．钴、锌
B．铁、铝
C．钴、镍
D．铁、钢
（3）开关S闭合后，磁控开关L的两个弹片就具有了磁性，其原理与以下哪个装置相同？ （填写字母）；
A．电动机
B．电磁铁
C．发电机
D．话筒
（4）因实验室内有较敏感的器件，要求相对湿度控制在45%RH以内，则R0调控电阻的阻值不能超过 Ω；
（5）由图3可知，湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而 ；在磁控开关L闭合条件不变的情况下，若要早点开始除湿，则应将控制电阻R0的阻值 （以上两空均选填“增大”或“减小”）。
（6）小明查看了该除湿器的铭牌，其中有一参数为“除湿量1.2kg/h（30℃80%RH）”，表示在30℃、相对湿度80%的情况下每小时的除水量，相关资料显示在该环境条件下的室内空气含水量是30g/m3。小明所在的实验室环境温度为30℃、相对温度80%，体积为200m3，想使用这台总功率为1100W的除湿器为实验室除湿，如果每次都能把该实验室里的水分除干，则除湿一次需要消耗电能 J。
23．（2022秋·广东佛山·九年级期末）阅读短文，回答问题。
风力发电
风电技术就是利用风能发电的技术，风能是可再生环保能源，所以开发风电技术是当今诸多国家的发展主要战略，见图甲。
见图乙，风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，并通过增速机将旋转的速度提高，从而带动风机内的发电机发电。发电机所发的电通过电缆输送到升压变压器提升电压后，由高压输电线路输送给用户。
风电是清洁能源，每生产1度电，就可相应节约0.4千克标准煤，同时减少污染排放0.272kg碳粉尘、0.997kg二氧化碳、0.03kg二氧化硫、0.015kg氮氧化物。
回答下列问题：
（1）风力发电是将风能转化为 能的一种技术，风机中的发电机是利用 原理进行发电的。
（2）华锐风电科技集团研发的SL6000风力发电机组，最大发电功率为6×106W。此风力发电机组满功率工作5h，可生产 的电能，相当于 kg热值为3×107J/kg的煤完全燃烧释放的热能；可向大气减少排放 kg的二氧化碳。
（3）远距离输电，若输送电能的功率为P、输电电压为U、输电线路总电阻为R，则输电线路的因发热而造成的电能损失功率P损＝ 。
参考答案：
1．B
【详解】根据题意，电磁炮的原理为通电导线在磁场中受到力的作用，与电动机原理一致；
A．我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置利用了通电导线在磁场中受力而运动，与电磁炮的原理相同，故A不符合题意；
B．“动圈式话筒”利用了电磁感应原理，与电磁炮的原理不同，故B符合题意；
C．教室里的电风扇里的“电动机”，利用通电导线在磁场中受力运动，与电磁炮的原理相同，故C不符合题意；
D．物理实验室里测量电流的“电流表”，利用通电导线在磁场中受力运动发生偏转，与电磁炮的原理相同，故D不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】磁力锁关闭时，电路接通磁铁有磁性吸住铁片，大门锁住。当刷卡或按一下开关，即可切断电路，磁力锁失去磁性，可将门打开，由此可知，电磁铁的工作原理是电流的磁效应。
A．耳机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用，故A不符合题意；
B．动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，故B不符合题意；
C．电铃的主要部件是电磁铁，利用了电流的磁效应，故C符合题意；
D．电钻的工作原理是磁场对通电导体有力的作用，故D不符合题意。
故选C。
3．B
【详解】A．由图甲和图乙可知，磁场方向相同，图甲中导体没有切割磁感线，电流计指针没有偏转，没有产生感应电流，图乙中导体切割磁感线，电流计指针偏转，产生感应电流，说明感应电流的产生与导体AB是否切割磁感线有关，故A不符合题意；
B．图乙和图丙中，磁场方向相同，不同的是导体切割磁感线的方向，感应电流的方向不同，可以说明感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，故B符合题意；
C．图丙和图丁中，导体切割磁感线的方向相同，不同的是磁场的方向，感应电流的方向不同，可以说明感应电流的方向与磁场的方向有关，乙、丁两图中导体切割磁感线的方向不相同，磁场的方向也不同，不能说明感应电流的方向与磁场的方向有关，故C不符合题意；
D．导体AB不动，当磁体左右运动，相当于导体做切割磁感线运动，因此电路中会有感应电流产生，故D不符合题意。
故选B。
4．D
【详解】扬声器是利用通电线圈在磁场中要受到力的作用工作的。
A．该图是探究电磁感应原理，即闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流的现象；故A不符合题意；
B．该图是奥斯特实验，该图中的实验现象说明通电导体周围存在着磁场，故B不符合题意；
C．该图中两个电磁铁串联，通过它们的电流相等，线圈匝数不同，探究电磁铁磁性强弱与匝数的关系，故C不符合题意；
D．该图中有电源、磁体、导轨和金属棒，闭合开关，金属棒会发生运动，探究通电导体在磁场中受力的作用，故D符合题意。
故选D。
5．A
【详解】AB．在虚线框中接入电流表时，电路中无电源，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，可以探究电磁感应现象，与发电机的原理相同，动圈式话筒也是根据电磁感应现象制成的，而扬声器是利用电流的磁效应工作的，故A正确、B错误；
CD．在虚线框中接入电源时，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机的原理相同，故CD错误。
故选A。
6．B
【详解】A．甲图实验通过闭合电路的部分导线切割磁感线，产生感应电流，可以证明“磁能生电”，利用其原理制成了发电机，故A错误；
B．乙图实验中，当电路中有电流流过时，小磁针发生偏转，可以证明“电流周围存在磁场”，故B正确；
C．丙图实验闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，通过弹簧测力计示数的改变，可以看出电磁铁的磁性大小，该实验验证的是电磁铁磁性与电流大小的关系，故C错误；
D．丁图实验将通电导体放在磁场中，通电导体会运动，可以证明“磁场对通电线圈有力的作用”，利用其原理制成了电动机，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】发电机原理利用电磁感应原理工作：
A．由图可知是奥斯特实验，故A不符合题意；
B．由图可知是通电导体在磁场的受力实验，故B不符合题意；
C．由图可知是电磁感应实验，故C符合题意；
D．由图可知是通电螺线管实验，故D不符合题意。
故选C。
8．B
【详解】A．甲：是著名的是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，选项正确，故不符合题意；
B．乙：根据安培定则，可以判断螺线管的左端是S极，右端是N极，再根据磁极间相互作用，小磁针左端为S极，右端为N极，选项错误，故符合题意；
C．丙：是通电导体在磁场中受力运动的实验，这一现象叫电磁感应现象，选项正确，故不符合题意；
D．丁：电流一定时，匝数越多，磁性越强，选项正确．故D不符合题意．
9．AD
【详解】动圈式话筒可以将声音信号转化成电信号，即通过线圈在磁场中做切割磁感线的运动，将发声振动时的机械能转化成电能，与发电机工作过程相似，属于电磁感应现象；
AD．两图中都是通过线圈在磁场中做切割磁感线的运动，将线圈转动或摆动时的机械能转化成电能，与发电机工作过程相似，属于电磁感应现象。故AD符合题意；
BC．两图中都是利用通电导体在磁场受力而转动的原理工作的，与电动机的工作原理相同，故BC不符合题意。
故选AD。
10． 法拉第 发电机 向右偏转
【详解】[1][2]利用法拉第的学说“电磁感应”即闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动会产生感应电流，从而制成了发电机。
[3]因为产生感应电流的方向与导体运动的方向、磁场的方向有关，当磁体不动时，导体ab在磁场中水平向右运动时，灵敏电流计指针会向右偏转，则当ab导体不动，磁体向左运动相当于ab导体水平向右运动，灵敏电流计指针会向右偏转。
11． 偏转 切割 感应电流
【详解】[1]要产生感应电流，需要满足两个条件：①闭合电路；②部分导体做切割磁感线运动。在图乙中，闭合电路的部分导体（线圈）虽然没有运动，但磁体向下运动，由运动的相对性可知，这样操作和条形磁铁向下插入线圈效果相同，也相当于导体都做切割磁感线运动，故有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转。
[2][3]通过以上两个实验的现象可初步得出电路中产生感应电流的条件，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。
12． 重力势 发电机 电
【详解】[1]上游水位升高，水的质量变大，高度变大，水的重力势能变大。
[2][3]水从上游流下来时水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能，冲击水轮机的叶轮，使水的动能转移到叶轮上，水轮机的叶轮，带动发电机发电，将叶轮上的机械能转化成电能。
13． 左 电磁感应 发电机
【详解】[1][2][3]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这就是电磁感应现象，据此制成了发电机。影响感应电流方向的因素是导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向。若两个方向同时改变，则感应电流方向不变。如图所示，开关闭合后，闭合电路的一部分导体向右运动时电流计指针向左偏转，改变磁场方向并让导体向左运动时，则感应电流方向不变，故电流计指针向左偏转，这是电磁感应现象，利用这个原理可以制成发电机。
14． 灵敏电流计 有
【详解】①[1]灵敏电流计G串联在电路中，可检测电路中是否有电流通过。若有感应电流，灵敏电流计的指针会发生偏转。故观察灵敏电流计判断电路中是否有感应电流。
②[2]闭合开关，若导体ab不动，向左移动磁体时，根据运动的相对性可知，以磁体为参照，导体ab向右移动，此时切割磁感线。同理向右移动磁体时，相当于导体ab向左做切割磁感线运动，综上可知，导体ab不动，左右移动磁体，电路中会有感应电流。
15． 铝 磁场方向 切割磁感线 机械 电源
【详解】（1）[1]在探究电磁感应现象的实验中，我们必须保证处于磁场中的这部分是导体；这些物质中，塑料和陶瓷是绝缘体，铝是导体，所以我们应选择铝棒。
（2）[2]保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验时，只有磁场的方向发生了改变，则这次实验主要是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
（3）[3][4]三次实验中，只有在AB棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，则我们可以得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。在此过程中，主要是将机械能转化为电能。
（4）[5]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，由此可知，我们需要在电路中添加电源，即将灵敏电流计换成电源。
16． 不对 丙 导体运动方向 磁场方向 机械 电
【详解】（1）[1][2]要产生感应电流，闭合电路的部分导体在磁场中要做切割磁感线运动，如图丙，虽然导体运动了，但导体运动时不切割磁感线，而是顺着磁感线的方向运动，电流表的指针没有偏转，即电路中没有感应电流产生，所以此同学的说法不对。
（2）①[3]图甲导体向右运动，电流计的指针向左偏转；图乙磁场方向不变，导体向左运动，电流计的指针向右偏转，由甲、乙两图可知，在磁场方向相同的情况下，感应电流方向与导体的运动方向有关。
②[4]图乙N极在上，导体向左运动，电流计的指针向右偏转；图丁导体运动方向不变，改变了磁场的方向，使S极在上，电流计的指针向左偏转，由乙、丁两图可知，在导体的运动方向相同的情况下，电流的方向与磁场（或磁感线）的方向有关。
（3）[5][6]导体做机械运动，消耗了机械能，得到了电能，所以在此过程中，机械能转化为电能。
17． 化学 200 8 D 电流 电流
【详解】（1）[1]电池组对外供电时，消耗化学能产生电能，将化学能转化为电能。
[2]电池组输出最大电流为
[3]当储存的电能降到最大值的20%时，必须停止对外供电，电池最大容量是1000kW·h，额定功率是100kW，电池供电时间
（3）[4]A．图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意。
B．图中研究电磁铁磁性与线圈匝数的关系，故B不符合题意。
C．图中有电源和磁体，研究通电导体在磁场中受力的作用，故C不符合题意。
D．图中有电流表、磁体和导体，研究电磁感应现象，发电机根据此原理制成的，故D符合题意。
故选D。
（4）[5]通电导体受力的方向与磁场方向和电流方向有关，场方向不变时，只要改变电流方向，就可以改变通电导体受力的方向。
[6]电动机的转速与电流大小有关，要增大转速，可以增大电流大小。
18． 铝 是否偏转 切割磁感线 机械 磁场方向（磁感线方向） 电源（电池）
【详解】（1）[1]在探究电磁感应现象的实验中，我们必须保证处于磁场中的这部分是导体。两种物质中，塑料是绝缘体，铝是导体，所以我们应选择铝棒。
（2）[2]图中的灵敏电流计的指针，在电路中没有电流时，指在表盘中央；当有电流时，指针的偏转方向与电流方向一致。由此可知，我们可以根据指针的偏转方向判断出电流的方向。
（3）[3][4]三次实验中，只有在AB棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，则我们可以得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。在此过程中，主要是将机械能转化为电能。
（4）[5]保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验时，只有磁场的方向发生了改变，则这次实验主要是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
（5）[6]电动机工作时，是将电能转化为机械能，由此可知，我们需要在电路中添加电源，即将灵敏电流计换成电源。
19． 电流表指针偏转 左右 不会 切割磁感线 机械 电源
【详解】（1）[1]电路中有电流时，电流表的指针会转动。实验时，通过观察电流表的指针偏转来判断电路中是否有感应电流。
（2）[2]磁铁不动，闭合开关，导体AB沿左右方向运动时，导体AB在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，电流表指针会发生偏转。
[3]导体AB不动，闭合开关，磁铁上下运动，相当于磁铁不动，导体AB上下运动，因导体AB没有切割感感线，故电流表指针不会发生偏转。
（3）[4]根据上述实验现象可得，该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
[5]在实验过程中，消耗了机械能，获得了电能。在产生感应电流的实验中，将机械能转化为电能。
（4）[6]通电导体在磁场中会受到磁场力的作用。如果将小量程电流表换成电源，闭合开关后电流流过导体，导体受磁场力的作用，可以探究磁场对通电导体的作用。
20． 线圈转速和线圈的转向 电磁感应 机械 ① 交流电
【详解】（1）[1]由题表中记录数据可知，探究发电机产生感应电流的大小是否与线圈转速和线圈的转向有关。
（2）[2][3]手摇发电机中没有电源，利用电磁感应原理工作，工作时要先用外力使发电机模型线圈转动，即消耗了机械能，然后才能使小灯泡发光得到电能。
（3）[4]转换法主要是指在保证效果相同的前提下，将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法，根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱即利用了这一方法，为了研究电流的特点把电流看成水流利用了类比法，为了研究电流和电阻的关系使电压保持不变利用了控制变量法。
（4）[5]手摇式发电机产生的感应电流是交流电，电流大小方向都随时间做周期性变化的电流叫交流电。
21． 电磁感应 并联 5 0.04 0.1
【详解】解：（1）[1]发电机是利用电磁感应原理来进行工作的，利用闭合回路中的部分导体切割磁感线产生感应电能工作的。
（2）[2]该灯电路中，两只LED灯互不影响，连接方式是并联。
（3）[3]一只LED灯正常发光时的电流为
两只LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流是干路电流，根据并联电路中的电流规律，通过光控开关S的电流大小为
（4）[4]一只LED灯正常发光10h消耗的电能为
100套此路灯，每天工作10小时消耗的电能为
每天可减少标准煤的燃烧数量为
[5]减少二氧化碳的排放数量为
答：（1）发电机是利用电磁感应原理来进行工作的；
（2）该灯电路中，两只LED灯的连接方式是并联；
（3）两只LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流5A；
（4）每燃烧1吨标准煤可以发电3000kW h，排放二氧化碳2.5吨；某道路有100套此路灯，每天工作10小时，则每天可减少0.04吨标准煤的燃烧，减少0.1吨二氧化碳的排放。
22． N C B 500 减小 减小 1.98×107
【详解】（1）[1]当S接通时，电流从螺线管上端流入，由安培定则可判断出图2中线圈的上端P的磁极是N极。
（2）[2]磁性材料是指铁、钴、镍等物质，磁性弹片需要用磁性材料，锌、铝不是磁性材料，钢是磁性材料，但钢是硬磁性材料，通电时有磁性，断电时磁性不会消失，不适合做磁性弹片，故ABD不符合题意，C符合题意，故选C。
（3）[3]开关S闭合后，磁控开关L的两个弹片在电流的作用下被磁化成异名磁极，异名磁极相互吸引，利用了电流的磁效应：
A．电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故A不符合题意；
B．电磁铁的原理是导体通电产生了磁场，即电生磁，属于电流磁效应，故B符合题意；
CD．发动机和话筒的原理都是电磁感应，故CD不符合题意。
故选B。
（4）[4]由图3可知，当相对湿度控制在45%RH时湿敏电阻R的阻值
R′=100Ω
电流为
此时L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。根据欧姆定律可得，电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，调控电阻R0的阻值
R0=R总﹣R′=600Ω﹣100Ω=500Ω
（5）[5][6]根据图3可知湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而减小，若要早点开始除湿，即相对湿度减小，湿敏电阻阻值变大，由于衔铁被吸下的电流不变，根据欧姆定律可知，若U1不变，I不变，则R总不变，所以需要减小控制电阻R0的阻值。
（6）[7]根据密度公式可知实验室内水蒸气的质量为
m=ρV=30g/m3×200m3=6000g=6kg
除湿一次的时间为
消耗的电能为
W=Pt=1100W×1.8×104s＝1.98×107J
23． 电 电磁感应 3×104 3600 2.991×104
【详解】（1）[1]风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机将叶片的动能转化为电能。
[2]发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，其原理是电磁感应现象。
（2）[3]可提供电能
[4]煤完全燃烧释放的热能等于风力发电5h产生的电能，煤的质量为
[5]由于火力发电每产生1kW·h电能大约要排放0.997kg的CO2，风力发电机组满功率工作5h要少排放的CO2是
（3）[6]输送电能的功率为P、输电电压为U，则电路中的电流为
输电线路因发热而造成的电能损失功率
