8.3电话和传感器 同步习题 2024-2025学年教科版物理九年级上册

8.3电话和传感器 同步习题 一．选择题（共5小题） 1．如图是一个老式手摇式发电机，其发电电压最高可达30V。该发电机的原理可用下面的哪个实验解释（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，发电机的线圈从水平位置开始转动，下列说法正确的是（　　） A．线圈转到图示位置时不能产生感应电流 B．线圈转到图示位置，cd边不受磁场力作用 C．线圈从图示位置转过180°后ab边电流方向不变 D．线圈从图示位置转过90°瞬间线圈中没有电流 3． 2024年1月29日，我国成功完成了超高速低真空管道磁浮交通系统（简称“高速飞车”）全尺寸超导电动悬浮试验。如图所示，其设计时速达到1000千米，具有更快速、更便捷、更舒适、更安全的特点。关于高速飞车（　　） A．超导材料用于高速飞车，可减少能量损耗 B．高速飞车是利用电流的磁效应来工作的，与发电机工作原理相同 C．高速飞车设计速度约为278m/s D．列车悬浮是通过列车底部与轨道上磁极间的相互作用来实现的 4．风能是一种清洁能源，风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。以如图所示实验，能说明风力发电机原理的是（　　） A． B． C． D． 5．下列对图中的四个实验的描述正确的是（　　） A．图1，移走小磁针，电流的磁场消失 B．图2，闭合开关后，小磁针N极将顺时针偏转 C．图3，该装置可用来研究发电机的工作原理 D．图4，导体ab竖直向上运动，电流表指针偏转 二．填空题（共5小题） 6．如图所示，将闭合电路中的导线ab放在蹄形磁体的磁场中，导线ab左右运动时　 　，这一过程中，该装置将 　 　转化为电能。这一现象在生活中的应用有 　 　。 7．如图所示是动圈式话筒（麦克风）和扬声器（喇叭）的构造示意图，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中的这种运动，它的工作原理是 　 　。变化的电流经放大器放大后通过扬声器的线圈，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸盆发出声音，线圈向左运动，那么当电流方向改变时　 　运动，话筒在电路中相当于 　 　（选填“电源”或“用电器”）。 8．如图甲是发电机原理的示意图，工作时 　 　能转化为 　 　能。图乙中的“〇”表示导线ab，当它在磁场中分别转动到1～4位置时，运动方向已用箭头标出　 　（选填“1”、“2”、“3”或“4”）。 9．抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水到上水库，在电力负荷高峰期再放水到下水库发电，相当于是一个巨大的充电宝。我国最大的抽水蓄能电站——惠州抽水蓄能电站，年抽水耗电量60亿kW•h，则平均能源利用效率约为 　 　。在将水提高550m时，水泵抽水量为44立方米/秒，则此时抽水的功率约为　 　。放水发电时用到发电机，发电机的原理是 　 　。（g取10N/kg） 10．如图所示，为动圈式话筒，当人们对着话筒说话时　 　振动时，线圈中会产生与声音变化相应的感应电流，这样就把声音信息转变成了相应的 　 　信息。 三．解答题（共4小题） 11．利用垃圾发电可缓解城市垃圾过多带来的问题，如图甲是某垃圾发电厂综合利用垃圾的主要流程： （1）垃圾发电厂中的发电机是根据 　 　原理来工作的。 （2）发电厂利用部分电能来电解水，理论上电解1.8吨水能得到氢气 　 　吨。 （3）研究表明，每燃烧1吨生活垃圾可以发电200千瓦时，发电的同时还可以处理生活垃圾3千瓦的发电机，若它每天工作10小时，则一天可以处理多少吨生活垃圾？　 　 （4）我国生活垃圾中厨余垃圾占比最大，下列属于厨余垃圾的是 　 　（选填字母）。 A.玻璃瓶 B.易拉罐 C.剩菜剩饭 D.瓷碗碎片 （5）厨余垃圾难以进行焚烧发电，但它含有的淀粉可被淀粉乳酸杆菌分解为乳酸，乳酸可用于生产可降解塑料。淀粉乳酸杆菌分解淀粉产生乳酸的大致过程如下：淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌一些酶　 　，该物质进入细胞后，可进一步被分解为乳酸，并释放出能量用于各项生命活动。如图乙所示为A、B、C三种不同的淀粉乳酸杆菌对淀粉的分解，菌株 　 　（选填“A”、“B”或“C”）分解淀粉的能力最强。 12．为节约能源，某型号汽车在关闭发动机后，通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中。表中所示是该型号汽车的部分技术参数，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率。耗油量是指汽车正常行驶100km消耗燃油的体积。测试中，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭发电机两种情况下，计算出动能Ek。 xx型汽车 总质量（kg） 1200 储能效率（%） 70 耗油量（L/100km） 9 （1）发电机是根据　 　原理制成的。发电过程中，动能除了转化为电能外，由于线圈有电阻　 　能。 （2）汽车正常行驶100km，完全燃烧燃油产生的热量为　 　J（燃油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，热值q＝4.6×107J/kg）。 （3）测试时，汽车在大小为800N的牵引力作用下，以20m/s的速度匀速直线行驶1000m。此过程中　 　。 A.受到的阻力为1.2×104J B.行驶的时间为40s C.牵引力做的功为3.2×108J D.牵引力的功率为16kW （4）若汽车正常行驶时的动能Ek0＝4×105J，某时刻关闭发动机，同时发电机开始工作　 　J的动能转化为内能。 13．图是动圈式话筒（麦克风）和扬声器（喇叭）的构造示意图，产生的声音使膜片以及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中的这种运动，变化的电流经放大器放大后，又通过扬声器的线圈，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸盆也来回振动 根据以上原理，请思考并回答： （1）图示装置的主要目的是为了改变声音的 　 　（填“音调”“响度”或“音色”）； （2）话筒是一种把声音信号转化为电信号的装置，它利用了 　 　原理； （3）扬声器是把电信号转化为声信号的装置，其中的线圈振动的原因是 　 　。 14．一位设计师设计了一种“重力灯”。如图是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，使转轴转动，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中 （1）“重力灯”是利用 　 　原理，将 　 　能转化为电能。 （2）求重物下落时做了多少功。 （3）求重物在一次下落过程中，装置能量转化的效率。 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．如图是一个老式手摇式发电机，其发电电压最高可达30V。该发电机的原理可用下面的哪个实验解释（　　） A． B． C． D． 【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理；分析各个图像的工作原理，从而得出答案。 【解答】解：老式手摇式发电机的原理是电磁感应现象； A、由图可知，灵敏电流计的指针会发生偏转，这是电磁感应现象； B、该图是电流的磁效应，故B错误； C、通电导体ab在磁场中受到力的作用，故C错误； D、该图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了发电机、电动机的原理、磁场对电流的作用、电流的磁效应等，有一定综合性，都是重要的电磁学知识点。 2．如图所示，发电机的线圈从水平位置开始转动，下列说法正确的是（　　） A．线圈转到图示位置时不能产生感应电流 B．线圈转到图示位置，cd边不受磁场力作用 C．线圈从图示位置转过180°后ab边电流方向不变 D．线圈从图示位置转过90°瞬间线圈中没有电流 【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，在电路中会产生感应电流； 当线圈平面和磁感线垂直时，上下两边运动方向与磁场方向平行，不切割磁感线，线圈中无感应电流； 导体中感应电流的方向，跟磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关，当只改变其中一个方向时，感应电流方向将改变； 交流发电机原理是电磁感应，通电线圈在磁场中受力转动是电动机的原理。 【解答】解：A、由图可知，线圈平面和磁感线平行，做切割磁感线运动，故A错误； B、线圈转到图示位置，故B错误； C、线圈从图示位置转过180°后，电流的方向发生了改变； D、图中线圈转过90°瞬间，上下两边与磁场方向平行，线圈中无电流。 故选：D。 【点评】物理学是以观察和实验为主的实验学科，很多的物理知识都来源于实验，在学习中应重视实验的学习，要牢记一些重要实验装置图。 3． 2024年1月29日，我国成功完成了超高速低真空管道磁浮交通系统（简称“高速飞车”）全尺寸超导电动悬浮试验。如图所示，其设计时速达到1000千米，具有更快速、更便捷、更舒适、更安全的特点。关于高速飞车（　　） A．超导材料用于高速飞车，可减少能量损耗 B．高速飞车是利用电流的磁效应来工作的，与发电机工作原理相同 C．高速飞车设计速度约为278m/s D．列车悬浮是通过列车底部与轨道上磁极间的相互作用来实现的 【分析】（1）超导材料电阻为零，不会将电能转化为内能； （2）发电机工作原理为：闭合电路中的部分导体切割磁感线运动可以产生感应电流； （3）根据“其设计时速达到1000千米”分析； （4）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 【解答】解：A．超导材料电阻为零，因此可以减少能量损耗； B．磁悬浮列车利用电流的磁效应工作，不是电流的磁效应； C．由“其设计时速达到1000千米”可知≈278m/s； D．悬浮是通过列车底部与轨道上的磁极间的相互作用来实现的； 故选：B。 【点评】该题目综合考查超导体特点、速度的计算、电与磁的常见应用，难度适中。 4．风能是一种清洁能源，风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。以如图所示实验，能说明风力发电机原理的是（　　） A． B． C． D． 【分析】风力发电机工作过程中，是机械能转化为电能，是电磁感应现象，找出原理相同的即可。 【解答】解：风力发电机的工作原理是电磁感应现象； A、如图是奥斯特实验，故A错误。 B、如图电铃是利用电流的磁效应来工作的。 C、如图是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，是电磁感应。 D、如图电路中有电源，是电动机的工作原理。 故选：C。 【点评】电磁联系包括电流的磁效应、电磁感应、磁场对电流的作用三方面，注意区分三方面的应用。 5．下列对图中的四个实验的描述正确的是（　　） A．图1，移走小磁针，电流的磁场消失 B．图2，闭合开关后，小磁针N极将顺时针偏转 C．图3，该装置可用来研究发电机的工作原理 D．图4，导体ab竖直向上运动，电流表指针偏转 【分析】（1）通电导线周围存在磁场； （2）根据安培定则和磁极间的相互作用规律分析； （3）通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向有关； （4）根据电磁感应现象分析。 【解答】解： A、通电导线周围存在磁场，电流的磁场依然存在； B、闭合甲图中的开关，螺线管的左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，故B正确； C、丙图装置，不是电磁感应现象； D、磁铁放在水平面上，没有切割磁感线，电流表指针不会偏转。 故选：B。 【点评】本题考查了学生对电磁学几个重要实验的掌握情况，理解相关的知识是解题的基础。 二．填空题（共5小题） 6．如图所示，将闭合电路中的导线ab放在蹄形磁体的磁场中，导线ab左右运动时　偏转　，这一过程中，该装置将 　机械能　转化为电能。这一现象在生活中的应用有 　发电机　。 【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，这就是电磁感应现象；利用这一原理制成了发电机。 【解答】解：闭合开关后，使导线ab在磁场中左右运动，因此会有感应电流产生；这是电磁感应现象，利用它人们发明了发电机。 故答案为：偏转；机械能。 【点评】此题考查了电磁感应现象的实验，尤其要注意导体如何运动才能切割磁感线，难度不大。 7．如图所示是动圈式话筒（麦克风）和扬声器（喇叭）的构造示意图，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中的这种运动，它的工作原理是 　电磁感应现象　。变化的电流经放大器放大后通过扬声器的线圈，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸盆发出声音，线圈向左运动，那么当电流方向改变时　右　运动，话筒在电路中相当于 　电源　（选填“电源”或“用电器”）。 【分析】（1）扬声器和电动机的原理相同，是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的。 （2）动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的。 （3）话筒是将声信号变成电信号的，将机械能转化为电能。 【解答】解：当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，能产生随着声音变化而变化的电流。其工作原理利用了电磁感应现象。 线圈的运动方向与磁场方向和电流方向有关，磁场方向不变，线圈的运动方向改变，线圈向左运动，受力方向改变。 扬声器的工作原理为通电导线在磁场中受到力的作用，相当于电动机，因此话筒在电路中相当于电源。 故答案为：电磁感应现象；右；电源。 【点评】本题考查的是电磁感应现象和通电导体在磁场中受到力的作用；知道动圈式话筒和扬声器的基本原理。 8．如图甲是发电机原理的示意图，工作时 　机械　能转化为 　电　能。图乙中的“〇”表示导线ab，当它在磁场中分别转动到1～4位置时，运动方向已用箭头标出　1　（选填“1”、“2”、“3”或“4”）。 【分析】产生感应电路的条件：①闭合电路的一部分导体；②导体切割磁感线运动这两个条件。根据图示判断1、2、3、4位置按箭头方向运动时，能否切割磁感线即可判断出能否产生感应电流。 【解答】解：发电机将机械能转化为电能； 小圆圈“〇”表示垂直于纸面、绕垂直于纸面的轴转动的一根导线；由图知磁感线方向水平向右，不切割磁感线；导线在位置2、3，能产生感应电流。 故答案为：机械；电；4。 【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象，以及感应电流产生的条件的了解和掌握，是一道基础题。 9．抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水到上水库，在电力负荷高峰期再放水到下水库发电，相当于是一个巨大的充电宝。我国最大的抽水蓄能电站——惠州抽水蓄能电站，年抽水耗电量60亿kW•h，则平均能源利用效率约为 　75%　。在将水提高550m时，水泵抽水量为44立方米/秒，则此时抽水的功率约为　2.42×108W　。放水发电时用到发电机，发电机的原理是 　电磁感应　。（g取10N/kg） 【分析】（1）根据题意分析可知平均能源利用效率等于年发电量占年抽水耗电量的百分比； （2）先根据G＝mg＝ρVg算出水泵每秒的抽水重力大小，再根据W＝Gh算出水泵提升这些水到h高度克服重力做的功，最后根据P＝计算出功率大小； （3）发电机是利用电磁感应现象的原理制成的。 【解答】解：（1）根据题意分析可知平均能源利用效率等于年发电量占年抽水耗电量的百分比即： η＝； （2）先根据G＝mg＝ρVg算出水泵每秒的抽水重力大小： G＝mg＝ρVg＝1.0×108kg/m3×44m3×10N/kg＝5.4×105N， 水泵提升这些水到h高度克服重力做的功： W＝Gh＝6.4×105N×550m＝5.42×108J， 根据P＝计算出功率大小为： P＝＝2.42×108W； （3）发电机是利用电磁感应现象的原理制成的。 故答案为：75%；4.42×108W；电磁感应。 【点评】本题以惠州抽水蓄能电站为背景，考查了能量的转化效率、功和功率的计算以及发电机的原理，难度一般。 10．如图所示，为动圈式话筒，当人们对着话筒说话时　切割磁感线　振动时，线圈中会产生与声音变化相应的感应电流，这样就把声音信息转变成了相应的 　电流　信息。 【分析】根据电磁感应的条件进行分析。 【解答】解：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就有电流产生，置于磁极附近的线圈在声音推动下做切割磁感线振动时，这样就把声音信息转变成了相应的电流信息。 故答案为：切割磁感线；电流。 【点评】本题考查电磁感应的应用之一：动圈式话筒，本题属于基础内容，难度不大。 三．解答题（共4小题） 11．利用垃圾发电可缓解城市垃圾过多带来的问题，如图甲是某垃圾发电厂综合利用垃圾的主要流程： （1）垃圾发电厂中的发电机是根据 　电磁感应　原理来工作的。 （2）发电厂利用部分电能来电解水，理论上电解1.8吨水能得到氢气 　0.2　吨。 （3）研究表明，每燃烧1吨生活垃圾可以发电200千瓦时，发电的同时还可以处理生活垃圾3千瓦的发电机，若它每天工作10小时，则一天可以处理多少吨生活垃圾？　300t　 （4）我国生活垃圾中厨余垃圾占比最大，下列属于厨余垃圾的是 　C　（选填字母）。 A.玻璃瓶 B.易拉罐 C.剩菜剩饭 D.瓷碗碎片 （5）厨余垃圾难以进行焚烧发电，但它含有的淀粉可被淀粉乳酸杆菌分解为乳酸，乳酸可用于生产可降解塑料。淀粉乳酸杆菌分解淀粉产生乳酸的大致过程如下：淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌一些酶　葡萄糖　，该物质进入细胞后，可进一步被分解为乳酸，并释放出能量用于各项生命活动。如图乙所示为A、B、C三种不同的淀粉乳酸杆菌对淀粉的分解，菌株 　B　（选填“A”、“B”或“C”）分解淀粉的能力最强。 【分析】（1）发电机是根据电磁感应现象制成的； （2）根据水在通电的条件下生成氢气和氧气，结合反应方程式进行计算； （3）根据W＝Pt求解产生的电能，结合燃烧1吨生活垃圾产生的200千瓦时电能可以求解垃圾质量进行分析； （4）根据垃圾分类进行辨别； （5）淀粉可被淀粉乳酸杆菌分解为乳酸，对比图表中乳酸多少进行选择。 【解答】解：（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，根据这一现象了发电机的发明； （2）设电解1.8吨的水的质量得到氢气的质量为x 5H2O 2H8↑+O2↑ 36         4 8.8吨       x x＝0.3t； （3）发电机一天的发电量为：W＝Pt＝6.0×105kW×10h＝6×104kW•h； 一天处理垃圾的质量为：m＝＝300t； （4）A.玻璃瓶属于可回收垃圾，A错误； B.易拉罐属于可回收垃圾，B错误； C.剩菜剩饭属于厨余垃圾，C正确。 D.瓷碗碎片属于其他垃圾，D错误。 故选：C； （5）淀粉可被淀粉乳酸杆菌先分解为葡萄糖，然后分解为乳酸，相同的淀粉量，因而分解淀粉的能力最强。 故答案为：（1）电磁感应；（2）0.2t；（4）C；B。 【点评】本题考查了垃圾的分类以及化学方程式的计算、电功的计算，是跨学科的好题。 12．为节约能源，某型号汽车在关闭发动机后，通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中。表中所示是该型号汽车的部分技术参数，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率。耗油量是指汽车正常行驶100km消耗燃油的体积。测试中，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭发电机两种情况下，计算出动能Ek。 xx型汽车 总质量（kg） 1200 储能效率（%） 70 耗油量（L/100km） 9 （1）发电机是根据　电磁感应　原理制成的。发电过程中，动能除了转化为电能外，由于线圈有电阻　内　能。 （2）汽车正常行驶100km，完全燃烧燃油产生的热量为　2.898×108　J（燃油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，热值q＝4.6×107J/kg）。 （3）测试时，汽车在大小为800N的牵引力作用下，以20m/s的速度匀速直线行驶1000m。此过程中　D　。 A.受到的阻力为1.2×104J B.行驶的时间为40s C.牵引力做的功为3.2×108J D.牵引力的功率为16kW （4）若汽车正常行驶时的动能Ek0＝4×105J，某时刻关闭发动机，同时发电机开始工作　1.2×105　J的动能转化为内能。 【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，根据这个原理制成了发电机；在电磁感应现象产生了电流，同时电流通过线圈，电流做功，将电能转化为内能； （2）耗油量是指汽车正常行驶100km消耗燃油的体积，知道燃油的密度，可利用公式m＝ρV计算质量，又知道燃油的热值，可利用公式Q＝mq计算燃料燃烧放出的热量。 （3）A、汽车匀速行驶，在水平方向上受到的牵引力与阻力是一对平衡力，从而可以判断阻力的大小。 B、知道路程和速度，可利用公式t＝计算时间。 C、已知牵引力和移动的距离，可利用公式W＝Fs计算牵引力做的功。 D、知道牵引力做的功和时间，可利用公式P＝计算牵引力的功率。 （4）知道汽车的储能效率，从而可以计算出动能转化为内能的效率，再利用公式W内＝Ek0η计算内能的多少。 【解答】解： （1）发电机的工作原理是电磁感应原理；在发电过程中，由于线圈有电阻； （2）汽车正常行驶100km，消耗汽油的体积： V＝9L＝9×10﹣8m3， 汽油的质量： m＝ρV＝0.5×103kg/m3×3×10﹣3m3＝2.3kg， 完全燃烧这些燃油产生的热量： Q放＝mq＝6.2kg×4.6×107J/kg＝2.898×108J； （3）汽车在大小为800N的牵引力作用下，以20m/s的速度正常行驶1000m。 A、汽车匀速行驶，因此牵引力为800N，故A错误； B、行驶的时间为：t＝＝，故B错误； C、牵引力做的功为：W＝Fs＝800N×1000m＝3×105J，故C错误； D、牵引力的功率为：P＝＝，故D正确。 （4）因为储能效率70%，所以动能转化为内能的效率为：η＝3﹣70%＝30%， 而Ek0＝4×102J，所以W内＝Ek0η＝4×102J×30%＝1.2×106J。 故答案为：（1）电磁感应；内；（2）2.898×108；（3）D； （4）4.2×105。 【点评】本题考查的知识点有，发电机的工作原理，质量、热量、阻力、时间、功、功率、转化效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要学会从所给信息中找到有用的数据。 13．图是动圈式话筒（麦克风）和扬声器（喇叭）的构造示意图，产生的声音使膜片以及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中的这种运动，变化的电流经放大器放大后，又通过扬声器的线圈，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸盆也来回振动 根据以上原理，请思考并回答： （1）图示装置的主要目的是为了改变声音的 　响度　（填“音调”“响度”或“音色”）； （2）话筒是一种把声音信号转化为电信号的装置，它利用了 　电磁感应　原理； （3）扬声器是把电信号转化为声信号的装置，其中的线圈振动的原因是 　通电线圈在永磁体的磁场中会受到磁力的作用　。 【分析】（1）要掌握声音的三要素。并能区别它们的不同。 （2）要知道电磁感应原理，知道磁能生电。 （3）要知道通电线圈在磁场中，受磁力作用，力的大小与电流的大小有关。 【解答】解：（1）声音经过扩音器后响度变大，所以它的主要目的是为了改变声音的响度； （2）声音使膜片振动，使线圈在磁场中做切割磁感线运动。这是电磁感应现象。 （3）变化的电流使电磁铁的磁性时强时弱，所以会引起膜片的振动。扬声器是把电信号转化为声信号的装置。 故答案为：（1）响度；（2）电磁感应。 【点评】此题通过动圈式话筒和扬声器考查了声音的三要素及电磁感应现象，同时还考查了通电线圈在磁场中受力的作用。考查得很全面。 14．一位设计师设计了一种“重力灯”。如图是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，使转轴转动，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中 （1）“重力灯”是利用 　发电机　原理，将 　机械　能转化为电能。 （2）求重物下落时做了多少功。 （3）求重物在一次下落过程中，装置能量转化的效率。 【分析】（1）发电机的工作原理是电磁感应现象，工作时将机械能转化为电能； （2）知道重物的质量和下落的高度，根据W＝Gh＝mgh求出重力做的功； （3）重物下落的时间和灯泡持续正常发光时间相等，由P＝得该装置获得的电能，再利用计算出图中装置能量转化的效率。 【解答】解：（1）由题意可知，当重物下落时拉动绳子，小灯泡就可以发光，所以图中虚线框内一定有发电机，把机械能转化为电能； （2）重物下落时，重力做的功：W机械＝Gh＝mgh＝25kg×10N/kg×2.4m＝600J； （3）由P＝得，该装置获得的电能：W电＝PLEDt＝7W×4×60s＝240J， 甲图装置能量转化的效率：η＝×100%＝； 答：（1）发电机；机械； （2）重物下落时做功600J； （3）重物在一次下落过程中，图中装置能量转化的效率为40%。 【点评】本题考查了发电机的原理和功的公式等，要注意重物下落的时间和灯泡持续正常发光时间相等。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$