第十九章电能从哪里来随堂同步练习---2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

第十九章电能从哪里来 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图，夏天经常看到一些小鸟站落在110kV的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露的电线，但小鸟仍能安然无恙。下面说法正确的是（　　） A．鸟有耐高压的天性 B．鸟的身体不导电 C．鸟两脚间的电压几乎为零 D．鸟体的电阻极大所以无电流通过 2．小明同学利用如图所示的实验装置探究“感应电流的产生条件”，保持线圈位置不动，将条形磁铁水平向右快速插入线圈中时，观察到灵敏电流表的指针向右偏转。下列分析判断正确的是（   ） A．该装置相当于电动机模型 B．条形磁铁与线圈保持相对静止也可观察到灵敏电流表指针偏转 C．该装置中条形磁铁相当于电源 D．若将条形磁铁从线圈中向左拔出，灵敏电流表指针将向左偏转 3．下列关于直流发电机与交流发电机的有关说法中，不正确的是（    ） A．直流发电机工作时，线圈里产生的是直流电 B．交流发电机工作时，线圈里产生的是交流电 C．不论是交流发电机，还是直流发电机，线圈里产生的都是交流电 D．交流发电机的两个铜环被两个半环组成的换向器取代，便成了直流发电机 4．图所示的几种与电和磁有关的情景，工作时应用了电磁感应原理的是 A． 风力发电机 B． 电风扇 C． 电饭锅 D． 电磁起重机 5．如图所示，小明连接好电路后，下列操作能使电流表指针偏转的是（　　） A．导体AB向右运动 B．导体AB向上运动 C．闭合开关，导体AB向下运动 D．闭合开关，磁铁向右运动 6．如图所示的实验中，能说明电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 7．如图，把铜导线弯折并拧紧固定在G表（灵敏电流计）接线柱上，构成一个整体；在铜导线旁有一条形磁铁，其中心与铜导线等高且对齐，铜导线足够长，不考虑磁场对G表内部电路的影响；以下的操作中，能使G表有感应电流通过的是（　　） A．① B．①② C．②③ D．①②③ 8．科技馆内有一款电磁跷跷板，如图所示，当跷跷板上下跷动时，磁铁由于重力，会在线圈中左右滑动，两个二极管交替发光，下列设备的工作原理与其相同的是（   ） A．电风扇 B．动圈式话筒 C．电磁铁 D．电铃 9．新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表，各项技术均处于世界领先水平。其中一种能量回收技术，是当汽车在滑行或制动时，内部线圈切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。如图实验中工作原理与之相同的是（   ） A． B． C． D． 10．现在的社会离不开电，第一个发现磁生电的科学家是（　　） A．安培 B．焦耳 C．法拉第 D．奥斯特 二、多选题 11．如图所示，把一个接在家庭电路中正在发光的白炽灯放到蹄形磁体中间，发现灯丝晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是（　　） A．白炽灯发光是利用了电流的热效应 B．灯丝晃动是因为磁场对通电导体有力的作用 C．灯丝晃动过程中，电能转化为机械能 D．利用该现象的原理可以制成发电机 12．将两个电流计和（主要部件是永磁体和带有指针的线圈）用导线连接起来，如图所示。当拨动的指针时，观察到的指针也会随之摆动。下列说法正确的是（　　） A．拨动的指针时，电路中产生了电流 B．的工作原理与扬声器的原理相同 C．的指针摆动幅度一定大于 D．的工作原理与动圈式话筒的原理相同 13．如图所示是发电机模型，图中标有“红”、“绿”字样的是发光二极管。当线圈匀速转动时，下列说法正确的是（     ） A．线圈转动过程中，两个二极管交替发光 B．线圈转至某位置时，两个二极管都不发光 C．线圈转动过程中，线圈中的电流大小不变 D．该装置中的线圈和磁体部分在电路中相当于用电器 14．关于电磁现象，以下装置工作原理对应正确的是（　　） A．电磁起重机——电流的磁效应 B．动圈式话筒——电磁感应 C．手摇发电机——磁场对电流的作用 D．电铃——电磁铁与永久磁体相互作用 三、填空题 15．将电风扇、一节干电池和灵敏电流表等按图所示电路连接，当断开、闭合时，电扇转动，它的工作电压是 V，当断开、闭合时，用手快速拨动电风扇叶使其转起来后，发现电流表指针会摆动，此时电风扇的能量转化是 。 16．发电机工作原理 (1)构造：发电机由 和 两部分组成。大型发电机一般采用 旋转的方式来发电。 (2)工作原理： 。线圈转动时，电流表指针偏转；当线圈转动到后半周时，切割磁感线方向相反，若没有换向器，电流表指针偏转方向相反。 (3)能量转化： 转化为 能。 17．如图所示，重庆蟠龙抽水蓄能电站于2024年全部投产，每年可减少二氧化碳排放39.87万吨。抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，将水从下水库抽到上水库储存，这是将电能转化为水的 能；在用电高峰时，将水从上水库放到下水库带动发电机发电，发电机是利用 原理工作的。 18．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面里的磁场的磁感线，现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动，对EF铜棒而言，此过程中能量的转化是 。 19．如图是动圈式话筒的构造示意图，当你对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中做 运动，能产生随着声音的变化而变化的 ，经放大后，通过扬声器还原成声音，动圈式话筒能把声信号转变成电信号，利用的原理是 。 四、实验题 20．如图1所示是小宇自制的几种水果电池的一种，可以让LED灯发光． （1）为了确定水果电池的正负极，他可以选用下列 实验仪器进行判断．（填字母） A．小灯泡     B．电压表     C．电阻 （2）在水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板间的距离、极板与水果的接触面积不变，测量两块极板之间的电压，结果如表： 极板材料 水果种类 两极板间的电压/V 铁﹣锌 铁﹣铜 铜﹣锌 苹果 0.55 0.60 0.95 梨 0.40 0.50 0.90 菠萝 0.50 0.55 1.00 橙 0.75 0.78 1.05 ①“水果电池”实现的是 能转化为电能． ②根据表中数据及相关条件可知：“水果电池”电压与 和 有关． （3）小宇学习了野外生火的知识，做了如图2所示的点火实验，用铁丝把两种材料的钉子两两一组缠在一起，留下头尾两颗钉子接上电线，柠檬电池就完成了．把准备好的钢丝绒拿出来，上面铺上一些碎纸片，然后用柠檬电池两条电线去接触钢丝绒，通电后观察到钢丝绒上面的纸片很快开始燃烧． ①多插几组钉子相当于多几节电池 联，效果会比较明显； ②通电后的钢丝绒会使纸片着火是因为电流的 效应； ③在选择柠檬电池的两极材料时，最好选择上表中的 一组极板材料制成的钉子． 五、综合题 21．深入落实国家关于碳达峰碳中和重大决策，推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于日常生活、生产中利用太阳能的调研活动。他们观察到城市、乡村道路旁如图甲所示的风光互补路灯系统，可利用风力和太阳能发电，并将电能输送至蓄电池储存起来供LED路灯照明使用。其自动控制电路如图丙所示，为保护电阻（阻值不变），R为光敏电阻。白天太阳能电池板或风力发电机为蓄电池充电，夜晚蓄电池为LED灯供电照明。 请结合上述信息回答下列问题： (1)太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它属于 （选填“导体”“绝缘体”“半导体”或“超导体”）。风力发电机的工作原理是 现象。 (2)顶端风机叶片采用了翼型技术，如图乙所示，当风从左向右水平吹向水平扇叶A时，水平扇叶A将 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动。 (3)如图丙所示，闭合开关S，电磁铁的上端是 （选填“N”或“S”）极。 (4)蓄电池的额定电压为12V，容量为400A·h。风力发电机的输出功率P与风速v的关系如图丁所示，当风速为12m/s时，仅靠风力发电的情况下，仅将蓄电池的电量由20%充到70%需要 h。 (5)请你再写出一个日常生活、生产中应用太阳能的实例： 。 22．我们生活在电的时代，电能的广泛使用，使电能的社会需求日趋紧张．节约电能，提高能源的利用率是一个在国民经济中具有重要战略意义的问题．改造和淘汰陈旧的设备、采用高压输电是节约能源的重要措施．其电站与用户间距离为10km，输送的电功率为6.0×104kW，每米输电导线的电阻为1.8×10﹣3Ω，若输电电压从1.0×105V提高到3.0×105V． （1）求输电线路损耗的电功率减少了多少？ （2）现输电导线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如图1所示电路进行检测．电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.5A，则短路的位置离电站的距离为多少？ （3）安全用电的常识之一是不靠近高压电，而双脚站在高压线上的小鸟（两脚间距离为5cm，电阻为104Ω）居然安然无恙（图2），计算说明小鸟为什么不会触电死亡？在你的计算中运用了什么近似条件？ 23．小凯同学制作了柠檬电池，并与电压表接在一起，如图所示： (1)可知这个柠檬电池的正极是 （选填“A板”或“B板”）。柠檬电池是把什么能转化为什么能的装置？ 。 (2)小凯把发光二极管接在这个柠檬电池上，如图所示；接好导线后，小凯发现发光二极管不亮，其原因可能是 。 ①发光二极管的正负极接反了     ②电路中有断路现象 ③柠檬电池的电压过低           ④发光二极管烧坏了 (3)当发光二极管接入电路中发光时，能量是如何转化的？ 。 《第十九章电能从哪里来》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D A A D A A B A C 题号 11 12 13 14 答案 ABC AD AB AB 1．C 【详解】鸟的本身是导电的，也不具有耐高压性，能站在电线上的原因是因为小鸟并联在两脚之间的导线上，而导线长度很小，故该部分导体的电阻小，分得的电压很小，接近于零，所以，不会对小鸟造成危害，故C正确。 故选C。 2．D 【详解】A．保持线圈位置不动，将条形磁铁水平向右快速插入线圈中时，线圈在磁场中切割磁感线，观察到灵敏电流表的指针向右偏转，说明产生了感应电流，这是电磁感应现象，该原理应用于发电机，所以该装置相当于发电机模型，故A错误； B．条形磁铁与线圈保持相对静止时，线圈没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，灵敏电流表指针不会偏转，故B错误； C．该装置中，线圈切割磁感线产生感应电流，为电路提供电能，所以线圈相当于电源，条形磁铁没有连入电路中去，不是电源，故C错误； D．若将条形磁铁从线圈中向左拔出，线圈切割磁感线的方向与插入时相反，而磁场方向不变，则产生的感应电流方向与插入时相反，所以灵敏电流表的指针将向左偏转，故D正确。 故选D。 3．A 【详解】交流发电机和直流发电机都是利用线圈在磁场中转动，产生感应电流这种现象工作的，因此，线圈中产生的电流都是交流电，只是直流电动机向外输出电流时，由于两个铜环被两个半环组成的换向器取代，将交流电变成了直流电，故A错误，符合题意，BCD正确，不符合题意。 故选A。 4．A 【详解】A．发电机是利用电磁感应原理制成的，符合题意； B．电风扇是利用磁场对电流的力的作用制成的，不符合题意； C．电饭锅是利用电流的热效应的原理制成的，不符合题意； D．电磁起重机是利用电流的磁效应的原理制成的，不符合题意． 5．D 【详解】电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，导体中有感应电流产生。产生感应电流同时具备三个条件：闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动，三个条件缺一不可。 A．没有闭合电路，导体AB向右做切割磁感线运动，不能产生感应电流，电流表指针不偏转，故A不符合题意； B．没有闭合电路，且导体AB向上运动，没有做切割磁感线运动，不能产生感应电流，电流表指针不偏转，故B不符合题意； C．闭合开关，导体AB向下运动，导体AB没有做切割磁感线运动，不能产生感应电流，电流表指针不偏转，故C不符合题意； D．闭合开关，磁铁向右运动，导体AB相对磁铁向左运动，做切割磁感线运动，能产生感应电流，电流表指针偏转，故D符合题意。 故选D。 6．A 【详解】A．当放在磁场中的导体通电后，导体运动起来，说明磁场对通电导体有力的作用；此装置为电动机的原理图，故A符合题意； B．该实验为奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意； C．图中闭合电路中的部分导体在切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，这是电磁感应现象，故C不符合题意； D．图中线圈通电后，会产生磁场，是电流的磁效应现象，故D不符合题意。 故选A。 7．A 【详解】闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。由图可知磁体周围磁场方向为从左到右，当磁体上下运动时，铜导线会切割磁感线，所以会产生感应电流，则G表有感应电流通过；当磁体左右运动、前后运动，铜导线没有切割磁感线，不会产生感应电流，则G表没有感应电流通过；所以操作①能使G表有感应电流通过，操作②③不能使G表有感应电流通过，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．B 【详解】电磁跷跷板中，磁铁在线圈中滑动，线圈切割磁感线产生感应电流，使二极管发光，利用的是电磁感应原理。 A．电风扇主要利用通电导体在磁场中受力运动，故A错误； B．动圈式话筒是声音使膜片振动，带动线圈切割磁感线产生感应电流，利用电磁感应原理，故B正确； C．电磁铁利用电流的磁效应，故C错误； D．电铃利用电流的磁效应，故D错误。 故选B。 9．A 【详解】能量回收技术是当汽车在滑行或制动时，内部线圈切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，这是电磁感应现象。 A．导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，这是电磁感应现象，故A符合题意； B．图中为奥斯特实验，小磁针偏转，说明通电导线有磁场，这是电流的磁效应，故B不符合题意； C．电磁铁吸引大头针，利用的是电流的磁效应，故C不符合题意； D．通电线圈在磁场中受力转动，电能转化为机械能，这是电动机的原理，故D不符合题意。 故选A。 10．C 【详解】A．安培研究了电流产生的磁场的判断方法，故A不符合题意； B．焦耳研究了电流的热效应，故B不符合题意； C．法拉第发现当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，能够产生感应电流，是第一个发现磁生电的科学家，故C符合题意； D．奥斯特发现了电流周围存在磁场，故D不符合题意。 故选C。 11．ABC 【详解】A．白炽灯灯丝通电发热至白炽状态而发光，是电流热效应。故A正确； B．灯丝中有交流电，处于磁场中会受到变化的力，从而晃动。此现象为通电导线在磁场受力的作用。故B正确； C．此现象中用电器消耗的电能，转化为灯丝发热（内能）和灯丝在磁场受力运动（机械能）。晃动部分的能量是电能转化为机械能。故C正确； D．此现象是通电导体在磁场中受力运动，原理是电动机，不是发电机，发电机是电磁感应，导体运动产生电流。故D错误。 故选ABC。 12．AD 【详解】A．拨动的指针时，相当于中的线圈做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，故A正确； BD．的工作原理是电磁感应现象，与动圈式话筒的原理相同，扬声器的工作原理是通电导线在磁场中受力运动，则与扬声器的工作原理不同，故B错误，D正确； C．由于导线有电阻，感应电流通过导线时会因发热损失一部分电能，故的指针摆动幅度一定小于，故C错误。 故选AD。 13．AB 【详解】A．发电机通过线圈在磁场中匀速转动切割磁感线，产生感应电流。由于线圈转动方向周期性变化，感应电流的方向也会周期性变化，即产生交流电。发光二极管（LED）具有单向导电性，即电流只能从正极流向负极时才能发光。若电流方向反向，二极管截止，不发光。线圈转动时，感应电流方向交替变化。当电流方向与某一二极管的正向导通方向一致时，该二极管发光；另一二极管因反向截止不发光。当电流方向反向时，之前发光的二极管截止，另一二极管导通发光。因此，两个二极管会交替发光，故A正确； B．当线圈平面与磁感线方向垂直（处于中性面）时，线圈边的运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，感应电流为零。此时两个二极管均无电流通过，都不发光。故B正确； C．线圈匀速转动时，切割磁感线的速度大小不变，但方向周期性变化。感应电流的大小随时间规律性变化，因此电流大小是变化的，故C错误； D．发电机中，线圈和磁体通过相对运动产生感应电流，为电路提供电能，因此它们相当于电源，故D错误。 故选AB。 14．AB 【详解】A．电磁起重机是利用电流的磁效应，使电磁铁具有磁性来吸引钢铁等物质，故A正确； B．动圈式话筒是当人说话时，声带振动引起话筒中的膜片振动，膜片振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，利用了电磁感应原理，故B正确； C．手摇发电机是通过摇动手柄，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是利用电磁感应原理工作的，而不是磁场对电流的作用，故C错误； D．电铃是利用电磁铁的原理工作的，通过电流的通断控制电磁铁的磁性有无，从而使铃锤敲击铃盖发声，不是电磁铁与永久磁体相互作用，故D错误。 故选AB。 15． 1.5 机械能转化为电能 【详解】[1]一节干电池的电压是1.5V，由图可知，当断开、闭合时，电扇与电源串联，电扇转动，则它的工作电压是1.5V。 [2]电风扇叶转起来具有动能，电流表指针摆动具有电能，故此时电风扇的能量转化是机械能转化为电能 16．(1) 转子 定子 磁极 (2)电磁感应 (3) 机械能 电 【详解】（1）[1][2][3]简单的发电机由固定不动的定子（磁体）和转动的转子（线圈）组成，实际的发电机比模型发电机复杂得多，但仍是由转子和定子两部分组成。大型发电机发的电，电压很高、电流很强，一般采取线圈不动、磁极旋转的方式来发电，这种发电机叫做旋转磁极式发电机。 （2）发电机原理是电磁感应；闭合回路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动可以产生感应电流。 （3）[1][2]发电机是把机械能转化为电能的装置。 17． 机械 电磁感应现象 【详解】[1]将水从下水库抽到上水库储存，水的高度升高，重力势能变大，机械能变大，故这是将电能转化为水的机械能。 [2]发电机的工作原理是电磁感应现象，是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流。 18．电能转化为机械能 【详解】当拉动GH使其向左移动时，铜棒GH切割磁感线产生感应电流，铜棒EF中有电流通过，通电的铜棒EF在磁场中受力而运动，对EF铜棒而言，此过程中能量的转化是电能转化为机械能。 19． 切割磁感线 电流 电磁感应 【详解】[1][2][3]与膜片相连的线圈在磁场中振动时，切割磁感线，根据电磁感应现象可知，此时电路中产生了感应电流。所以动圈式话筒的工作原理是电磁感应。 20． B 化学 水果种类 极板材料 串 热 铜﹣锌 【详解】(1)[1]当水果电池可以作为电源时，接上电压表，其指针会发生偏转，故据此能判断该电池是否有电压，当电压表正向偏转时，与电压表正接线柱相连的是正极，而灯泡和电阻不能判断出电池的正负极，故AC项错误，B项正确； (2)[2]水果电池在工作时，消耗化学能，产生电能，故是将化学能转化为电能的过程． [3]分别分析第二或第三或第四栏数据，极板材料相同、水果种类不同，可见“水果电池”的电压与水果种类有关； [4]分别分析第三或第四或第五或第六行数据，极板材料不同、水果种类相同，电压不同；可见“水果电池”的电压与极板材料有关； (3)[5]串联电池组的总电压等于各节电池电压值之和，故插几组钉子相当于多几节电池串联，电压越高，效果会比较明显； [6]通电后的钢丝绒会将电能转化为内能，使纸片着火，故是因为电流的热效应； [7]在选择柠檬电池的两极材料时，铜﹣锌间的电压最高，最好选择上表中铜﹣锌一组极板材料制成的钉子． 21．(1) 半导体 电磁感应 (2)顺时针 (3)S (4)8 (5)太阳能热水器 【详解】（1）[1]晶体硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有单向导电性，是典型的半导体材料。半导体材料在太阳能电池中能够将光能直接转换为电能。 [2]风力发电机工作时，叶片带动线圈在磁场中转动，切割磁感线产生感应电流，这是电磁感应现象。电磁感应现象是发电机工作的基本原理。 （2）当风从左向右吹过翼型叶片时，叶片下表面的空气在相同时间内通过的路程大，流速大；那么叶片下表面空气流速大压强小，上表面空气流速小压强大，故产生向下的压力差使叶片顺时针转动。 （3）根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极。图中电流从下端流入，上端为S极。电磁铁的极性可以通过改变电流方向来改变。 （4）蓄电池需要充电的电量为(70%-20%)×400A·h=200A·h 由图丁可知，风速12m/s时功率为300W，充电时间 （5）太阳能热水器利用太阳能集热板吸收太阳辐射能加热水，是日常生活中常见的太阳能应用。太阳能具有清洁、可再生等优点，在建筑供暖、农业温室等领域也有广泛应用。 22．（1）1.152×107W；（2）1.67×103m；（3）通过小鸟的电流很小，所以小鸟不会触电死亡；计算时小鸟两脚间导线上的电流取值近似等于干路中的电流 【详解】（1）采用高压输电时，输送功率不变，由P=UI可得提高输电电压前后导线上的电流： I1 ===600A， I2==200A， 每米输电导线的电阻为1.8×10﹣3Ω，电站与用户间距离为10km，输电电线有两根，所以电站与用户间输电导线的电阻： R=1.8×10﹣3Ω/m×10×103m×2=36Ω， 由P=I2R可得输电线上减少的电功率： △P=P1﹣P2=I12R﹣I22R=(600A)2×36Ω﹣(200A)2×36Ω=1.152×107W； （2）由可得，短路的位置与电站间导线的电阻： R′== =6Ω， 短路的位置与电站间导线的长度： L=×103m， 则短路位置离电站的距离： s=L=××103m≈1.67×103m； （3）由题可知，小鸟与两脚间的输电线并联，长5cm输电线的电阻： R线′=1.8×10﹣3Ω/m×5×10﹣2m=9×10﹣5Ω， 并联电路中各支路两端的电压相等，由1小题可知提高输电电压后的电流I=200A，由可得： U鸟=U线′=IR线′=200A×9×10﹣5Ω=1.8×10﹣2V， 通过小鸟的电流： I鸟==1.8×10﹣6A=1.8μA， 由此可知，通过小鸟的电流很小，所以小鸟不会触电死亡；小鸟两脚间的导线与小鸟是并联的，干路电流为200A，计算时小鸟两脚间导线上的电流取值近似等于干路中的电流． 23． A板 化学能转化为电能 ②③④ 电能转化为光能 【详解】(1)[1]图中电压表指针反转，则连接电压表正接线柱的是电池的负极，即金属片A是柠檬电池的正极，B是该柠檬电池的负极； [2]柠檬电池属于将化学能转化为电能的装置； (2) [3]小凯把发光二极管接在这个柠檬电池上，如图所示，二极管的正负极没有接错，但是不亮，原因可能是：电路中有断路现象，或者柠檬电池的电压过低或者发光二极管烧坏了等等，故选②③④； (3)[4]二极管接入电路中发光时，是把电能转化为光能。 学科网（北京）股份有限公司 $