16.5电磁感应发电机 ---2024-2025学年苏科版物理九年级下学期

2024—2025学年九年级下册物理苏科版16.5电磁感应发电机 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示的手电筒内部有一个线圈，线圈内有一可来回运动的条形磁体，当上下摇动时手电筒即可发光。图所示实验中，与手电筒工作原理一致的是（　　） A． B． C． D． 2．各式各样的电热器进入我们每家每户的家庭生活中，电热器使用起来效率高，又清洁、安全，最先精确地研究电流产生热量的科学家是（    ） A．英国的法拉第 B．英国的焦耳 C．丹麦的奥斯特 D．德国的赫兹 3．张林同学在物理复习过程中，将书中的科学家及其伟大发现、相关应用进行了梳理，但是不慎破损了一角，如图所示。下列可正确填入的科学家是（　　） A．爱迪生 B．法拉第 C．特斯拉 D．伽利略 4．如图所示的实验装置中，能反映发电机原理的是 A． B． C． D． 5．无线充电技术应用了特斯拉线圈，如图，用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时，LED灯发光了，灯被点亮的现象可以用我们学过的哪一知识来解释（　　） A．电流的磁效应 B．磁场对电流的作用 C．安培定则 D．电磁感应 6．国产新型电动汽车具有各种“超能力”．其“动力系统”是由四个独立驱动电机构成的；“能量回收系统”可以将车辆制动时部分能量转化为电能，储存在蓄电池中．下列说法正确的是（    ） A．驱动电机与发电机的原理相同 B．四个独立驱动电机是并联的 C．能量回收系统与电动机的原理相同 D．能量回收时，蓄电池相当于电源 7．下面所说的各种情况中能产生感应电流的是（ ） A．一段导体在磁场中作切割磁感应线运动 B．矩形线圈在磁场里转动 C．整个闭合电路在磁场里静止不动 D．将闭合电路的一段导体在磁场中作切割磁感应线运动 8．下列关于下图中的四幅图的说法中正确的是（　　） A．甲图是发电机的工作原理 B．乙图是电动机的工作原理 C．只要钓鱼竿是绝缘体就可以在高压线下钓鱼 D．洗衣机的金属外壳要接地 9．某同学利用如图所示的实验装置探究电磁感应现象，实验时开关S始终闭合且磁体保持静止，下列探究过程及结论均合理的是（　　） A．导线ab保持静止，未观察到灵敏电流计指针发生偏转，说明磁不能生电 B．导线ab上下运动，未观察到灵敏电流计指针发生偏转，说明导体在磁场中运动不会产生感应电流 C．导线ab分别向左、向右运动，观察到灵敏电流计指针偏转方向不同，说明感应电流的方向与导线运动方向有关 D．磁体的S极在上时，使导线ab向左运动；N极在上时，使导线ab向右运动，观察到两次灵敏电流计指针偏转方向相同，说明感应电流的方向与磁场方向无关 10．如图所示是发电机的工作原理图，以下排列顺序正确的是(        ) A．甲乙丙丁 B．乙丙丁甲 C．丙丁甲乙 D．甲丁丙乙 11．闭合电路的一部分导体在磁场中运动的方向如图所示，图中小圆圈表示导体的横截面，箭头表示导体运动的方向，下列各图中不能产生感应电流的是（  ） A． B． C． D． 12．关于电磁现象，下列说法中正确的是（  ） A．地磁场的北极在地理的北极附近 B．电动机工作时把机械能转化为电能 C．电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数的多少有关 D．只要导体在磁场中做切割磁感线运动，就会产生感应电流 13．关于发电机和交流电，下列说法正确的是 A．发电机产生感应电流的大小和方向在周期性地变化 B．电流在1s内完成周期性变化的次数叫做频率，单位是次数 C．我国电网的交流电频率是100Hz D．发电机产生的是直流电 14．如图所示的四个情景中，属于电磁感应现象的是 A． B． C． D． 15．如图是有关电与磁实验的装置图，其中应用与所对应的原理图错误的一组是 A． B． C． D． 二、填空题 16．小明学习了“电磁感应”后进行了深度学习，通过查阅资料发现感应电流的方向可以通过“右手定则”来判断，如图甲所示：伸出右手，让磁感线穿入手心，大拇指指向导体运动的方向，则四指指向为感应电流的方向。请你根据上述方法判断图乙中导体棒沿竖直导体框下落的过程中电阻R内的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”），图中“×”表示垂直导体框向里的磁感线。 17．发电机利用了 的原理发电，将 转化为电能。 18．物理学家法拉第发现了 ，亲手制成了世界上第一台发电机，探究这个电磁感应现象应选用如图中 （填“甲”或“乙”）所示的装置进行试验 19．如图所示的实验装置中，当导体棒 ab 运动时（选填 “上下” 或“左、右”），灵敏电流计的指针会发生偏转．人们利用该实验原理发明了 （选填“电动机”或“发电机”）． 三、计算题 20．如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置．   （1）闭合开关后，当导体ab向左或向右运动时，电流表指针偏转，当导体ab向上或向下运动时，电流表指针不偏转，说明闭合电路中的部分导体在磁场中做 运动时导体中会产生感应电流．     （2）在此实验过程中，能量转化情况是 ．     （3）实验中发现，当导体ab向左运动时，电流表指针向右偏转，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，说明 ．     （4）小明猜想“感应电流大小可能与导体运动速度大小有关”，他验证猜想的过程是：让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动较快，观察两次实验中的 ，然后进行分析与判断． 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年3月2日初中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B C D B D D C D 题号 11 12 13 14 15 答案 C C A D C 1．D 【详解】当上下摇动时手电筒，手电筒即可发光，是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，是利用了电磁感应原理； A．此图反映了通电线圈在磁场中受到力转动，与手摇电筒的工作原理无关，故A项不符合题意； B．此图反映了通电导体在磁场中受到力运动，与手摇电筒的工作原理无关，故B项不符合题意； C．此图反映了通电导体周围存在磁场，与手摇电筒的工作原理无关，故C项不符合题意 D．此图反映了导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流，这是电磁感应现象，与手摇电筒的工作成原理相符合，故D项符合题意。 故选D。 2．B 【详解】A．法拉第发现了电磁感应现象，故A不符合题意； B．在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系，即发现了焦耳定律，故B符合题意； C．奥斯特发现了电流的磁效应，故C不符合题意； D．赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在，不符合题意。 故选B。 3．B 【详解】磁生电即电磁感应现象，最先发现的是法拉第，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】A．该图是用来研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系的实验，不符合题意； B．图示的是奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，不符合题意； C．图示的是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生电流，是电磁感应现象，属于发电机的工作原理，符合题意； D．图示的通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，不符合题意． 5．D 【分析】（1）物体由于被举高而具有的能量是重力势能．影响重力势能的因素是质量和被举高度； （2）在研究物体的运动情况时，要先选取一个标准做为参照物，研究对象和参照物的位置发生了改变，就是运动的；如果位置没有发生改变，则是静止的； （3）天空二号上有许多电子设备，需要电能的提供，太阳能电池板就可以将太阳能转化为电能； （4）物体所含物质的多少叫质量．质量是物体本身的一种属性，与物体的形状、状态、位置、温度无关． 【详解】用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时，LED灯发光了，这说明灯泡中产生了电流，故该现象为电磁感应现象． 【点睛】此题考查的是生活中的物理，解答这类题就要求我们在生活中多观察、多思考． 6．B 【详解】闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，该过程为电磁感应现象；“动力系统”是由四个独立驱动电机构成的，其原理是通电导体在磁场中受力的作用，与电动机的原理相同；能量回收系统可以将车辆制动时部分能量转化为电能，其原理是电磁感应，则能量回收系统与发电机的原理相同，故AC错误；四个独立驱动电机可以单独工作，是并联的，故B正确；能量回收时，蓄电池相当于用电器，故D错误．故选B． 7．D 【详解】A. 导体所在的电路是否是闭合的，也不确定．故错误；B. 在磁场中运动，不一定是切割磁感线运动，故不一定产生感应电流．故错误．C. 整个闭合电路在磁场里静止不动，即没有做切割磁感线运动，所以没有感应电流，故错误；D. 闭合电路的导体在磁场中做切割磁感线运动，两个条件都满足了，故一定能产生感应电流．故正确．故选D. 8．D 【详解】A．甲图是通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理，故A错误； B．乙图是电磁感应现象，是发电机的工作原理 ，故B错误； C．安全用电原则是不靠近高压带电体，故只要钓鱼竿是绝缘体就可以在高压线下钓鱼的做法不可取，故C错误； D．为了防止外壳带电造成人体触电，洗衣机的金属外壳要接地，故D正确。 故选D。 9．C 【详解】A．导线ab保持静止，未观察到灵敏电流计指针发生偏转，说明导线不切割磁感线时，磁不能生电，故A不符合题意； B．导线ab上下运动，未观察到灵敏电流计指针发生偏转，说明导体在磁场中不切割磁感线运动时，不会产生感应电流，故B不符合题意； C．导线ab分别向左、向右运动，观察到灵敏电流计指针偏转方向不同，说明感应电流的方向与导线切割磁感线时运动的方向有关，故C符合题意； D．磁体的S极在上时，使导线ab向左运动：N极在上时，使导线ab向右运动，观察到两次灵敏电流计指针偏转方向相同，不能说明感应电流的方向与磁场方向无关，因为没有保持导线ab的运动方向不变，故D不符合题意。 故选C。 10．D 【详解】发电机是利用电磁感应原理工作的，开始时线圈处于平衡位置，不切割磁感线，电路中无感应电流产生，即甲图；接下来线圈按顺时针依次转过丁图，丙图和乙图，电路中电流方向也随之改变两次．故选D． 11．C 【详解】由电磁感应现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线的运动，导体中会产生感应电流。 A．磁感线的方向是竖直向下的，物体运动方向斜向上，属于切割磁感线的运动，所以能产生感应电流，故A不符合题意； B．磁感线的方向是竖直向下的，物体运动方向水平向左，属于切割磁感线的运动，所以能产生感应电流，故B不符合题意； C．磁感线的方向是竖直向下的，物体运动方向竖直向下，与磁感线方向平行，不属于切割磁感线的运动，所以不能产生感应电流，故C符合题意； D．磁感线的方向是竖直向下的，物体运动方向斜向下，属于切割磁感线的运动，所以能产生感应电流，故D不符合题意。 故选C。 12．C 【详解】A．地磁场的北极在地理的南极附近，故A错误； B．电动机属于用电器，工作时把电能转化为机械能，故B错误； C．电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关，故C正确； D．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，在电路中才会产生感应电流，故D错误。 故选C。 【点睛】要解答本题需掌握：（1）地球周围存在磁场，地磁的北极在地理南极附近； （2）发电机的原理是利用电磁感应现象，而电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，它们的能量转化分别是：机械能转化电能，电能转化为机械能； （3）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数； （4）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，在电路中才会产生感应电流。 13．A 【详解】A、发电机产生的是交变电流，即电流大小和方向在周期性地变化，简称交流电，故A正确； B、电流在1s内完成周期性变化的次数叫做频率，单位是赫兹，故B错误； C、我国电网的交流电频率是50Hz，电流方向每秒钟改变100次，故C错误； D、发电机产生的是交流电，经过换向器等设备可以转换为直流电，故D错误． 故选A． 【点睛】注意区分清楚交流电的频率和电流方向改变次数的关系，我国交流电的频率是50Hz，表示电流在每秒内有50个周期性的变化，电流方向改变100次． 14．D 【详解】电磁感应现象是指：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流．A图实验是著名的奥斯特实验，该实验说明了通电导线周围存在着磁场，故不符合题意；B图电路中有电源，即通电后，磁场中的金属棒会受力运动，所以演示的是利用通电导线在磁场中受力的作用，故不符合题意；C图装置中有电源，当开关闭合时，线圈中有电流通过时，通电线圈在磁场中会受力而转动，所以演示的是利用通电导线在磁场中受力的作用，故不符合题意；在D图的闭合电路中没有电源，当线圈转动时，其恰好切割磁感线运动，于是电流计中就会有电流通过，所以演示的是电磁感应现象，故符合题意；故选D． 15．C 【分析】首先要弄清楚每一选项的物理原理，再看应用是否和原理相对应，最后进行判断． 【详解】A、如图原理是通电导体在磁场中受力．电动机就是利用这一原理来工作的．故A正确； B、实验原理为：通电导体周围存在磁场．电铃就是应用该原理来工作的．故B正确； C、实验说明：同名磁极相互排斥．不是光盘的工作原理．故C错误； D、实验原理：电磁感应现象．发电机就是应用该原理来工作的．故D正确． 故选C． 16．由b到a 【详解】图中“×”表示垂直导体框向里的磁感线，由右手定则可得，四指所指的方向为电流的方向，导体棒中的电流方向由P到Q，运动的导体棒在电路中相当于电源，所以定值电阻R的电流由b到a。 17． 电磁感应 机械能 【详解】[1][2]发电机的原理是电磁感应，是导体在磁场中切割磁感线时产生了感应电流，在这一过程中消耗了机械能，得到了电能。 18． 电磁感应 甲 【详解】据课本知识可知，物理学家法拉第发现了电磁感应，亲手制成了世界上第一台发电机；在该题的甲图中，因动而生电，故是电磁感应现象，该利用该现象制成了发电机，其是将机械能转化为电能的装置；在图乙中，是因通电而运动，即是通电导线受力的作用的实验装置，故是电动机的制作原理，其是将电能转化为机械能的过程． 【点睛】电磁感应现象的前提是运动，结果是产生电流，即将机械能转化为电能；通电导体在磁场中受力的前提是通电，结果是受力运动，即将电能转化为机械能，即电动机就是利用该原理制成的；区分上述两个实验的主要依据是看是否存在电源，故据上面的理解分析该题即可解决． 19． 左右 发电机 【详解】如图为研究电磁感应现象的实验． 实验装置中，当导体棒 ab切割磁感线运动时才会产生感应电流，所以应左右运动； 灵敏电流计的指针会发生偏转，说明产生了电流，揭示了电磁感应原理，人们利用该原理发明了发电机．使人们大规模的使用电能成为可能． 点睛：电磁感应的实验中，牢记产生感应电流应具备三个条件，一、闭合回路，即必须是通路，二、一部分导体，三、切割磁感线运动． 20． 切割磁感线 机械能转化为电能 感应电流的方向跟导体运动方向有关 电流表指针偏转情况 【分析】要产生感应电流，则电路是闭合的，且导体做切割磁感线运动；产生感应电流的过程中机械能转化为电能． 导体运动的方向不同，指针偏转的方向不同，即感应电流的方向不同； 要验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系，就要控制其它因素一定，而导体的运动快慢不同，据此解答． 【详解】（1）在此次操作中，使导体ab向上或向下运动时，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，因此要产生感应电流，必须同时满足两个条件：电路是闭合的；导体做切割磁感线运动； (2)导体在磁场中运动，消耗了机械能，产生了电能，所以产生感应电流的过程是机械能转化为电能的过程． （3）由于感应电流是导体在磁场中做切割磁感线运动而产生的，当导体运动的方向改变时，电流表指针偏转方向也改变，由此可以联想到感应电流的方向跟导体运动方向有关； （4）要验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系，就要控制其它因素一定，而导体的运动快慢不同，让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动较快，观察到两次电流表的指针偏转情况不同，由此可以联想到感应电流的大小跟导体运动速度有关． 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$