内容正文:
专题14电磁转换
专题14
电磁转换
【学习要点】
定义:通电导体在磁场
中受力运动
磁场方向
作用力的方向的
磁性、磁极、磁体
影响因素
电流方向
磁体
磁体的指向性
磁极间相互作用的规律
原理
磁场对电
磁体和磁场
(应用:磁悬浮列车)
能量转化
流的作用
性质:对放入其中的
电动机应用
分类
磁体产生磁力作用
磁场
磁感线:假想模型
常见电动机
地磁场,磁偏角(中国沈括
磁场强弱
作用力的大小
电流大小
奥斯特实验(即电流
磁场方向
的磁效应,电生磁)
磁场强弱
定义
电和磁
外部的磁场
定义
通电螺
线管
磁极:安培定
内容
产生的条件
则判断
感应电流
作用
方向
电流的磁场
(即电生磁)
电磁铁的定义
大小
电磁感应现象
(即磁生电)
优点(与永磁体相比)
原理
应用:
实质
能量转化
电磁铁
发电机应用
组成
分类
应用:电磁继电器
工作原理
常见发电机
应用
发现:1831年,英国
物理学家法拉第发现
说明:电磁转换部分知识点比较多而且比较零碎,部分概念比较抽象,学生不容易理解,如
磁场的概念;部分知识点有好多相似之处,如电动机和发电机的原理及装置图等,学生容易混
淆,因此除了上面知识点的思维导图之外,我们还要注意以下几点:
1.电动机和发电机的主要区别:
从构造上看,电动机和发电机大致相同,都由转子和定子两部分构成,主要区别如下:
器材
工作原理
原理图
特征
能量转化情况
有电源(先通电,通电导
通电导体(线圈)
体在磁场中运动,简单
电能转化为机
电动机
在磁场中受力运
理解:有电才动,先有电
械能(和内能)
动(转动)
流,再有运动)
专题14电磁转换
器材
工作原理
原理图
特征
能量转化情况
没有电源(借助外力让
机械能转化为
发电机
电磁感应现象
线圈切割磁感线,先有
电能(和内能)
运动,再有电流)
2.几个重要的物理学史:
科学家的名字
国籍
贡献
装置图
地轴
地磁S极
地理北极
磁偏角(地磁场的磁极和
沈括
中国
地理两极不重合)
st
理南极
地磁N极
奥斯特
丹麦
电流的磁效应(电生磁)
安培
法国
磁场对电流的作用
法拉第
英国
电磁感应现象(磁生电)
【学习领航】
例1如图14-1所示,小明把甲、乙两个玩具电动机用导线连接在一起,用力快速拨动甲电动
机的扇叶,发现乙电动机的扇叶也缓慢转动起来.下列对这个现象分析正确的是
A.甲电动机的工作原理是电磁感应
B.乙电动机的工作原理和甲是相同的
C.甲电动机是电动机,能量转化为将电能转化为机械能
D.乙电动机是发电机,能量转化为将机械能转化为电能
图14-1
112
专题14电磁转换
考点追踪:
电动机和发电机的工作原理、电动机和发电机的能量转化
试题精析:
小明把甲、乙两个玩具电动机用导线连接在一起,相当于构成了一个闭合回路,用力快速
拨动甲电动机的扇叶,线圈在磁场中会切割磁感线,电路中会产生感应电流,此时甲电动机相
当于是发电机,工作原理是电磁感应,其能量转化是将机械能转化为电能,所以答案A正确,C
错误;对乙电动机而言,线圈中有电流通过,乙电动机的扇叶也缓慢转动起来,此时乙电动机相
当于是电动机,乙电动机的工作原理和甲是不同的,乙电动机的工作原理是通电线圈在磁场中
受力会发生转动,其能量转化是将电能转化为机械能,所以答案B和D都是错误的。
综上分析可知,本题答案是选A
解题逻辑:
电动机
先有电流,
通电线圈在磁
电能转化
再有运动
场中受力转动
为机械能
发电机
先有运动
电磁感应现象
机械能转
再有电流
化为电能
例2为了判断一根铁棒是否具有磁性,小明设计了四个实验,实验现象如下图14-2所示,能
确定铁棒具有磁性的是
()
传一次
A.与小磁针吸引B.静止时指南北C.吸引更多铁屑
D.电流计指针偏转
图14-2
考点追踪:
磁性的概念、磁极间相互作用的规律、磁体的指向性、磁体的基本性质、影响电磁铁磁性强
弱的因素、电磁感应
试题精析:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;磁体可以吸引铁钻镍等物质,图A中小磁针的一
端与铁棒的一端相互吸引,可能是铁棒靠近小磁针的这一端和小磁针右端的磁极是异名磁极,
异名磁极相互吸引;也有可能是铁棒没有磁性,靠近小磁针时,小磁针对铁棒有吸引作用,物体
间力的作用是相互的,铁棒也会吸引小磁针,结合上面两点可知,根据图A现象不能说明铁棒
具有磁性,所以A错误,
磁体受地磁场的影响,具有指向性,可能是铁棒有磁性,受地磁场作用而指南北,即使铁棒
没有磁性,受到力的作用发生转动,最终由于转动过程中受到阻力的作用也会停下来,可能停下
时恰好指向南北,因此一次实验具有偶然性,不能说明铁棒是否具有磁性,所以B错误,
给通电螺线管插入铁芯可使通电螺线管磁性增强,但在铁芯插入通电螺线管前,铁芯不一
113
专题14电磁转换
定要具有磁性,磁性增强的原因是通电螺线管具有磁性,将插入的铁芯磁化,通电螺线管的磁
场和铁芯的磁场叠加在一起,使通电螺线管磁性增强,所以C错误,
当拔出铁棒时,看到电流计指针发生偏转,说明电路中产生了感应电流,闭合电路的一部
分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中才会产生感应电流,这是电磁感应现象,该实验
必须要有闭合电路和磁场,装置中要有磁体才能发生,所以D正确。
解题逻辑:
铁棒没有磁性,磁体可以
相互吸引
吸引铁钴镍等物质
端与小磁针的
端靠近时
铁棒有磁性,异名磁极相互吸引
相互排斥
铁棒肯定有磁性,同名磁极相互排
铁棒肯定有磁性
多次转动,每次静止时都是指南北
(磁体的指向性),铁棒一定有磁性
铁棒
静止时指南北
铁棒不一定有磁性
只转一次,静止时指南北,一次实验
具有偶然性,铁棒不一定有磁性
给通电螺线管插入
不管铁芯有没有磁性,铁芯可以被磁化,通电螺线管
铁芯可使磁性增强
的磁场和铁芯的磁场叠加在一起,使磁性增强
电磁感应一
必须要有磁体才能发生一铁棒肯定有磁性
例3在央视“是真的吗”节目中,一位网友用如图14-3(a)所示的“铜
丝琴”演奏出了优美的乐曲,他将一根张紧的铜丝两端与扬声器接通,
磁铁
铜丝旁边放置一块磁铁,当他用手指拨动铜丝,就能使扬声器发出声
音.下列装置中与“铜丝琴”工作原理相同的是
图14-3(a)
A
B
D
图14-3(b)
考点追踪。
电磁感应现象、奥斯特实验、电磁铁实验、磁场对电流的作用
试题精析
由题意可知,人耳听到的声音是由杨声器发出的;铜丝与扬声器接通,构成了一个闭合电
路,铜丝旁边放置一块磁铁,相当于将铜丝放在磁场中,当用手指拨动铜丝时,实际上就是让铜
丝在磁场中做切割磁感线运动,根据电磁感应现象,铜丝中就会产生感应电流,感应电流通过
扬声器时,扬声器振动发出优美的乐曲
图A中,电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,所以A不符合题意;图B中没有电源,当
专题14电磁转换
导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,电流计的指针会发生偏转,所以B符合
题意;图C中有电源,当给磁场中的导体通电时,导体在磁场中运动,说明通电导体在磁场中
受到力的作用会发生运动,所以C不符合题意;图D是奥斯特实验,说明电流周围的磁场对放
入其中的小磁针有力的作用,所以D不符合题意.故本题的正确答案是B,
解题逻辑:
扬声器发
与扬声器接通的
铜丝旁边放有磁铁,
铜丝中的电流是由于电磁
出声音
铜丝中产生电流
用手指拨动铜丝
感应而产生的感应电流
例4如图14-4(a)所示,请根据图中小磁针磁极的指向,标出通
电螺线管的磁极和电源的“十”“一”极,
考点追踪:
磁极间的相互作用规律、安培定则
试题精析:
电源兴
与安培定则有关的作图题是本章经常出现的题型,本题先根
图14-4(a)
据磁极间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,判断出通电螺线管左端的
磁极为N极,右端的磁极为S极;再根据安培定则判断出电流的方向:电流从电源的右边流进
螺线管,从左边流进电源,从而判断电源的正、负极为左负右正,本题也可以根据小磁针N极
的指向,画出通过小磁针的磁感线,这个磁感线也就是通电螺线管外部的磁感线,再根据通电
螺线管外部的磁感线方向为N极指向S极,确定通电螺线管的磁极,利用安培定则判断出电
流的方向,并进一步判断电源的正、负极
解题逻辑:
通电螺线
通电螺线管中
小磁针的磁极
电源的正负极
管的磁极
的电流方向
例5
为了对机动车辆闯红灯时进行拍照记录,小明设计了一种“闯红灯违规证据记录器”.如
图14-5()所示是该装置的电路原理图,电路中的光控开关在接收到某种光的照射时会自动闭
合,否则处于断开状态.压敏电阻安装在车辆停止线外,其电阻大小会随着它所受到的车辆给
它的压力的变化而变化,变化规律如图14-5(b)所示.电磁继电器线圈电阻为10Ω,通过的电
流达到0.06A时衔铁被吸引.已知控制电路电源电压为6V.(g取10N/kg)
指示灯
8
R/2
240
电控
照相机
180
120
压敏
光控
60
工作电路
电阻开关
0
控制电路
4000800012000F/N
(a)
(b)
图14-5
115
专题14电磁转换
(1)要记录违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到
光时自动闭合,此时,工作电
路中的指示灯将
(选填“发光”或“熄灭”).图14-5(a)中线圈上端的磁极是
(选填“N”或“S)极,
(2)由图145(b)可知,当没有车辆通过时,压敏电阻阻值为
2.当有车辆通过时,
压敏电阻阻值会发生变化,并且当压力增大时,压敏电阻阻值将
(选填“增大”“减小”
或“不变”,下同),继电器的磁性将
(3)小明通过计算发现,当质量小于
kg的车辆闯红灯时,该记录器不能拍照记
录.若要使质量小一些的汽车闯红灯时,该记录器能够拍照记录,改进措施是
考点追踪:
欧姆定律、串联电路的特点、电磁继电器的工作原理、安培定则、电磁铁磁性强弱的影响因
素、重力的计算
试题精析:
(1)小明设计的是“闯红灯违规模拟记录器”,记录的肯定是红灯亮时继续行驶的车辆,因
此只有红光才能触发光控开关,绿光和黄光肯定不行;当车辆闯红灯时,光控开关闭合,电磁铁
将衔铁吸下,电控照相机所在的电路接通,记录器拍摄闯红灯的机动车,指示灯所在的电路断
开,工作电路中的指示灯将熄灭;根据线圈中的电流方向由安培定则可知图()中线圈上端的
磁极是N极
(2)分析图乙可以发现:当没有车辆通过时,压敏电阻受到的压力为0,压敏电阻阻值为
240Ω.当有车辆通过时,压敏电阻阻值会发生变化,并且当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根
据欧姆定律可知,电路中电流就会增大,电磁铁的磁性就会增大,
(3)根据欧姆定律计算出控制电路的工作电流为0,06A时电路的总电阻为R恶=
6V
0,O6A1000,根据串联电路电阻的特,点可以计算出衔铁刚好被吸引时压敏电阻的阻值
G
R=R总一R线=1002-102=902,从(b)图中可知对应的压力为4000N,根据m=
g
F4000N
g 10 N/kg
=400kg,所以当质量小于400kg的车辆闯红灯时,该记录器不能拍照记录,
若质量小于400kg的车辆闯红灯时,由于压敏电阻阻值大于90Ω,就会使电路中的电流
小于0.06A,衔铁不能被吸引下来,要使衔铁能被吸引下来,就要设法增加电路中的电流,根
据控制电路组成和欧姆定律可知:可以增大电源电压,另一方面,根据影响电磁铁磁性强弱的
因素:通过线圈的电流大小和电磁铁线圈的匝数有关,我们可以通过增加电磁铁线圈的匝数使
电磁铁线圈磁性增强.所以本题答案:增大电源电压或增加电磁铁线圈的匝数
专题14电磁转换
解题逻辑:
车辆闯红灯
光控开
控制电路
电磁铁将衔铁吸下,指
关闭合
有电流
示灯所在的电路断开
指示灯熄灭
通过的车辆
压敏电阻受到
压敏电阻
电路中电流
电磁铁的磁
质量越大
的压力越大
阻值减小
就会增大
性就会增大
通过的车辆
压敏电阻受到
压敏电阴
由欧姆定律可知,电
质量越小
的压力越小
阻值增大
路中电流就会减小
电磁铁的磁
电磁铁不
增大电磁
增大电流
增大电
源电压
性就会减小
能被吸下
铁的磁性
增加电磁铁线圈的匝数
【学习实践】
【基础题】
1.对下列四幅图解释正确的是
(a)
(b)
(c)
(d)
图14-6
A,图()中水平放置的指南针受到地磁场的影响,指南针S极总是指向地理的正南方向
B.图(b)中通电螺线管左端为N极
C.图(c)为发电机的工作原理图
D.图(d)说明了电磁铁磁性强弱与电流大小有关
2.在科学晚会上,小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其工作原理如图14-7
所示;甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合
电路,用手推动甲线圈,使甲线圈摆动时,乙线圈会随之摆动,对于这个过程,下列说法正确
的是
)
A.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
B.乙线圈随之摆动时机械能转化为电能
C.甲线圈相当于用电器,乙线圈相当于电源
D.乙线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力运动
圈甲
)(
电源
图14-7
图14-8
117
专题14电磁转换
3.小明用小磁针探究通电螺线管周围的磁场分布情况,某一时刻,闭合开关后,通电螺线管周
围的小磁针静止时所指的方向如图14-8所示,请在括号中标出小磁针的磁极,并标出图中
磁感线的方向.
4.白炽灯是一种电流通过灯丝时,灯丝会发热发光的照明电器,如图14-9所示,将一个强磁
体靠近一盏正在通电发光的白炽灯时,可以观察到灯丝
,说明
,生活中常见的家用电器,如
(举一例)就是根据该原理制成的
Z
(a)
(b)
图14-9
图14-10
5.在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中.如图14-10(a)所示,闭合开
关后,当导体棒AB左右运动时灵敏电流计指针会发生偏转,而上下运动时灵敏电流计指
针不发生偏转,说明产生感应电流的条件是只有当导体棒AB在电路中
才会产生感应电流.如图14-10(b)所示,将一条带有绝缘皮的长导线两端连在一个灵敏电
流计的两个接线柱上,形成闭合电路,两名同学迅速摇动这条导线,当两名同学沿
(选填“东西”或“南北”)方向站立时,灵敏电流计的指针偏转更明显,
【提升题】
6.如图14-11(a)所示,一个不能打开的盒子外面露出一段细长的导线,在不损坏导线的情况
下,若想用图14-11(b)中甲、乙、丙三个实验所对应的结论来判断导线中是否有电流,下列
说法中正确的是
()
丙
(a)
(b)
图14-11
A.只有甲、乙能
B.只有乙、丙能
C.只有甲、丙能
D.甲、乙、丙都能
7.为了探究“感应电流产生的条件”,小明将铁架台、导体AB、小量程电流表、蹄形磁体、开关
和若干导线按图14-12连接,
(1)在选择导体AB的材料时,你认为最好应该选择
(选填“铝棒”“铜棒”或
“铁棒”)。
18
专题14电磁转换
(2)闭合开关,小明左右移动导体AB,发现电流表的指针发生了
摆动,小明又沿多个不同方向来回移动导体AB,均发现电流表
的指针发生了摆动.
(3)经历了(2)的探究,小明便得出了产生感应电流的条件为:闭合
电路的一部分导体在磁场中运动.你认为小明的结论
(选
图14-12
填“正确”或“不正确”),你认为他在实验中可能存在的问题是
(4)实验中,小明在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手,发现导体AB左右
摆动,此时小量程电流表的指针
(选填“左右摆动”“偏向一边”或“静止不动”).导体
AB摆动过程中,如果不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦,导体AB的机械能将
(选
填“变大”“变小”或“不变”),简要说明你的理由
8.学校组织学生到历史博物馆参加国防教育实践活动.同学们被展厅自动大门所吸引,他们
发现当人靠近大门时,大门自动打开,如图14-13()所示.回校后,科技小组利用电磁继电
器、人体红外传感器、电动机等元件制作了模拟电路,部分电路如图14-13(b)所示.其中电
动机铭牌上标有“220V40W”的字样,控制电路的电源电压U为24V,R1为定值电
阻,人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化关系如图14-13(c)所示;当电磁
铁线圈中的电流为100A时,衔铁刚好被吸下,触发电动机工作,大门打开.(不计电磁铁
线圈的电阻)
人体红
外传感器
o220V。
4R/2
衔铁乏电动机①
工作
180
电路
150
120
9
可探测范围
铁
控制
电路
30
6m
红外传感器
0
1.53.04.56.0jm
(a)
(b)
(c)
图14-13
(1)开门一次用时3$,请计算开门一次电动机消耗的电能是多少焦耳?
(2)经测试L=3m时刚好触发电动机工作,则R1的阻值为多少?
(3)善于思考的小明同学想通过电表示数直观反映人与大门间的距离,于是他将一只电压
表并联在红外传感器R两端.已知R1为第(2)问所求值,请你推导出L在0~6m的范围
内,电压表示数U随L的变化关系式.(关系式中的单位可以省略)
119定律求出连入电路的总电阻.(3)由电路图可知,当S闭
磁感应,工作时将机械能转化为电能;电动机的工作原理
合,S,S2断开时,R1,R2,R3串联,根据电阻的串联表示
是通电导体在磁场中受力运动,电动机工作时消耗电能,
出总电阻;开关S,S1,S2都闭合时,R1,R2,R3并联,根据
得到机械能.对甲线圈而言,推动甲线圈摆动的过程相当
欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的并联表示出
于是闭合回路的一部分导体在做切割磁感线运动,闭合
电路中的总电阻;开关S,S闭合,S2断开时,电路为只有
回路中有感应电流产生,是发电机的工作原理,工作时将
R3接入的简单电路,开关S,S闭合,S断开时,电路为
机械能转化为电能.乙线圈随之摆动,乙线圈摆动的原理
只有R1接入的简单电路,根据题意“当开关S闭合时,改
是通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的工作原理,
变电路中开关S,S的状态,电流表的示数会有三种不
所以甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器,工作时将
同的电流值”可知R1与R3的阻值相等,然后联立等式
电能转化为机械能,故D正确.
求出R1的可能值,根据“R1,R2,R3的阻值可能是102,
15Ω或202三种阻值之一”确定R,的阻值,进一步求
(S)N)
[解析]由安培定则可知,图中通电
出定值电阻R2的阻值
电源日
专题14
电磁转换
螺线管的右端为N极,在通电螺线管的右侧,磁场方向向
[学习领航]
右,而磁场中的小磁针静止时N极所指的方向是该点的
例1A例2D例3B
磁场方向,所以小磁针静止时右端为N极;因为在磁体外
例4(N)
S)
部,磁感线总是从N极发出,回到S极,所以图中磁感线
的方向是指向左的
4.晃动通电导体在磁场中受力运动空调、电风扇等
电源
[解析]通电导体在磁场中受力运动,所以将磁体靠近发
(-)
(+)
光的灯泡时,由于灯泡中有电流通过,所以会受到磁场力
图14-4(b)
的作用;通电导体在磁场中所受力的方向与电流方向有
例5(1)红熄灭N(2)240减小增强(3)400
关,而家庭电路中使用的是交流电源,通过灯泡的电流是
增大电源电压或增加电磁铁绕圈的匝数
交流电,方向在不断改变,所以灯丝会晃动;该现象说明
[学习实践]
通电导体在磁场中会受力运动,电动机就是根据这个原
1.C[解析]对A选项,地球是一个大磁体,地磁南极在地
理制成的,日常生活中常用的一些家用电器如电冰箱、空
理北极附近,地磁北极在地理南极附近,图(a)中水平放
调或电风扇等主要部分就是电动机:
置的指南针受地磁场影响,指南针S极总是指向地磁北
5.做切割磁感线运动时东西[解析]本实验用到了转
极即地理南极附近,但不是指向正南,故A错误.对B选
换法,通过灵敏电流计指针是否偏转来判断是否产生感
项,首先判断电流的方向,图(b)中电流的方向是从电源
应电流,通过灵敏电流计指针偏转方向判断感应电流的
正极流向负极,所以电流从螺线管左侧导线(绕在螺线管
方向;产生感应电流的条件有两个:一是闭合电路的一部
的后面)流入,右侧导线(绕在螺线管的前面)流出,根据
分导体;二是导体做切割磁感线运动.导体AB上下运动
安培定则可以确定,右端为N极,故B错误.对C选项,
时,导体没有做切割磁感线运动;地球周围存在着地磁
图(c)中是闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感
场,将一条带有绝缘皮的长导线两端连在一个灵敏电流
应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故C正确
计的两个接线柱上,形成闭合电路,两名同学迅速摇动这
对D选项,电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数有
条导线,相当于在切割地磁场的磁感线,因地磁场在地球
关,运用控制变量方法进行分析,图(d)中两电磁铁串联,
外部的磁感线是由地磁场的北极指向地磁场的南极,所
通过它们的电流大小相等,螺线管匝数不同,吸引铁钉的
以东西方向站立时,灵敏电流计的指针偏转更明显,
数量不同,说明了电磁铁磁性强弱与螺线管匝数有关,故:6.D[解析]判断电路中是否有电流通过,通常的做法有:
D错误
用电流表测电流或在电路中串联一个灯泡观察亮度,由
2.D[解析]根据电磁感应现象和通电导体在磁场中受力
于不能损坏导线,因此就不能用这些方法,可以利用电流
运动来对图中的装置进行分析.发电机的工作原理是电
的磁效应及磁场对电流的作用来设计实验.()图实验对
19
应的结论:通电导体在磁场中受到力的作用.据此结论将
专题15
能效综合
导线放人磁场中,通过观察导线是否运动来进行判断导
[学习领航]
线中是否有电流.若导线在磁场中运动说明导线中有电
例1(1)3×104Pa(2)①1.35×105J②1.125×104W
流,若在磁场中不动说明导线没有电流.(b)图实验对应
(3)1.5×105J(4)2.7×104W(5)①75%②1.65L
的结论是:通电导体周围存在磁场.将导线沿南北方向放
(6)31.25%
置,与静止的小磁针平行,通过观察小磁针是否发生偏转
例2(1)热传递(2)9.2×102降低(3)15(4)12.5%
来进行判断导线中有无电流,若小磁针会发生偏转,就能
例3(1)可再生30(2)4.32×103kg(3)12.6%
说明导线中有电流,不偏转,说明导线中无电流.(c)图的
[学习实践]
实质是利用电磁铁来进行判断,将导线绕在铁钉上,通过
1.D[解析]A.水能可以从自然界里源源不断地得到补
观察钉尖是否吸引大头针进行判断,若钉尖能吸引大头
充,属于可再生能源,故A正确;B.水力发电,将水的机
针,就说明导线中有电流,不能吸引大头针,说明导线中
械能转化为电能,故B正确;C.煤等化石能源在地球上
无电流
的储量是有限的,消耗后不可能再生,属不可再生能源,
7.(1)铜棒(3)不正确导体AB没有上下或前后运动
故C正确;D.标准煤完全燃烧放出的热量Q放=g
(4)左右摆动变小机械能转化为电能[解析](1)探究
1.0×101°kg×3.0×10J/kg=3×1017J,火力发电站的
“感应电流产生的条件”实验中,在选择导体AB的材料
时,不能选择铁棒,因为铁棒会被磁化,影响实验效果,铝
发电效率)=Q
电×100%=1,14X102J×100%=
3×1017J
棒和铜棒不会被磁化,但铜棒比铝棒的导电性好,实验效
38%,故D错误
果更明显,故选铜棒.(3)产生感应电流的条件:闭合电路
2.(1)能量声源无线电波(2)1×102500.2[解
的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动.小明得出的
析](1)运-20的巨大轰鸣声能将小鸟震晕,说明声音可
实验结论不准确,为了得出准确的结论,应分别使导体棒
以传递能量.运-20设计师通过改进发动机的结构,以实
在磁场中多次沿不同方向运动,不仅是左右移动,还要多
现从声源处减弱噪声.飞行员通过无线电波与机场的塔
次上下或前后移动,才能比较切割磁感线和不切割磁感
台进行联系.(2)该过程中飞机发动机的推力做的功W
线时是否都能产生感应电流.(4)导体AB左右摆动,切
Fs=2.5×105N×4000×1000m=1012J,航空煤油完
割磁感线方向不断改变,所以感应电流方向不断改变,电
全燃烧产生的热量Q微=mg=4×10'J/kg×50X1000kg=
流表指针会左右摆动;导体运动过程中,将机械能转化为
2×102J,发动机的效率)一。
×100%=、102】
2×1012J
电能,所以机械能不断减少.
50%;每飞行100km,飞机发动机的推力做的功W
8.(1)开门一次电动机消耗的电能为120J(2)R1的阻值
F;'=2.5×105N×100×1000m=2.5×101°J,原来消
为120n(3)在0~6m的范围内,电压表示数UR随L
的变化关系式为U=2十(6m≥L≥0)[解析]
耗的航空煤油的质量m=Q=心
9+L
79
2.5×1010J
(1)电动机铭牌上标有“220V40W”的字样,根据W=
50%×4×107J/kg
=1250kg=1.25t,运-20换装效率
Pt可以求出开门一次电动机消耗电能.(2)L=3m时刚
好触发电动机工作,说明控制电路中的电流为I00mA,
为60%的新发动机后,消耗的航空煤油的质量m”-Q
79
根据欧姆定律1=
R的变形公式R=
了求出控制电路的
Γ60%×4X10j/kg-1041.7kg=1.0417t,可节约航
2.5×1010J
总电阻.根据图(c)确定当L=3m时R的阻值为:R=
空煤油的质量△m=m'-m"=1.25t-1.0417t≈0.2t
120Ω,利用串联电路电阻的特点求出R1的阻值.(3)根
3.(1)8.68X103J(2)2500N(3)46.7%[解析](1)一罐
据图(©)确定R与L的数学关系;根据串联电路电压的特
氢气完全燃烧放出的热量:Q微=mg=6.2kg×1.4×
点和电压分配规律求出电压表示数UR随L的变化关系
103J/kg=8.68×108J.(2)该车的速度:v=108km/h=
式.R=202/m×L+60n,
U_24V-U,不带单位代
R
30m/s,根据P=W-=F0得,该车以最大功率用最
tt
UR
入20L+60
24,整理可得Ug=24L+72
120
9+L
高速度匀速直线行驶时,所受阻力:f=F奉=卫