17.3 发电机发电的原理 同步练习-2025-2026学年沪粤版物理九年级下册

17.3发电机发电的原理练习沪粤版 一、单选题 1．如图所示为一种佩戴在手腕上的“计步器”，其基本构造是在一段塑料管中密封一圆柱体，管外绕着线圈。运动时，圆柱体在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，从而实现计步。这个圆柱体可能是（　　） A．磁铁 B．铜 C．塑料 D．电池 2．如图所示，在微型电扇的插头处接一个发光二极管，用手旋转叶片，会发现二极管会发光，这个现象所反映的物理原理，在下列电气设备中得到应用的是（　　） A．电磁起重机 B．发电机 C．电动机 D．电磁继电器 3．下列设备与应用知识相符合的是（　　） A．电动机——电磁感应 B．验电器——同种电荷互相排斥 C．发电机——通电导线周围有磁场 D．电磁继电器——磁场对电流的作用 4．小刚连接好如图所示的电路后，下列操作能使电流表指针偏转的是（　　） A．断开开关，导体AB向右运动 B．断开开关，导体AB沿磁场方向运动 C．闭合开关，导体AB向左运动 D．闭合开关，导体AB沿磁场方向运动 5．关于电磁现象，下列说法中正确的是（　　） A．通电导体的周围存在磁感线 B．电磁感应现象揭示了电流的磁效应 C．闭合电路的部分导体在磁场中运动时，导体中一定产生感应电流 D．指南针指南北是受地磁场作用的结果 6．如图所示，闭合开关，将导体ab水平向右移动，导体cd也随之运动起来。下列说法正确的是（    ） A．甲装置运用的原理是电磁感应 B．甲装置把电能转化为机械能 C．乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机 D．若导体ab水平向左移动，导体cd的运动方向不变 7．图甲是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部的线圈相连，自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，小轮带动内部的磁体转动，灯泡便发光照明，图乙是其结构示意图。下列分析正确的是（　　） A．该装置是一种电动机 B．该装置将电能转化为机械能 C．增大车轮转速会使灯泡亮度变大 D．该装置和扬声器的工作原理相同 8．如图所示，下列说法正确的是（　　） A．丁图中模型的原理是电流的磁效应 B．甲图中实验可用来演示电磁感应，是法拉第首先发现的 C．丙图中可以将机械能转化为电能 D．乙图中该装置揭示的原理可制成电动机，它是将机械能转化为电能 二、填空题 9．小谭外出游玩的时候，发现了一款发光陀螺，如图所示，抽打使其高速旋转，从而产生电流，点亮LED装饰灯，该发光陀螺电流的产生利用了___________原理，LED灯发光时将___________转化为光能。 10．下图为动圈式话筒的构造示意图，它是利用 __________ 现象工作的。对着话筒说话，声音使膜片带动线圈前后振动，产生了方向 _________ （选填“改变”或“不变”）的电流，通过扬声器听到说话声。 11．物理小组的同学将两台相同的手摇发电机 A 、B 用导线连接起来，如图所示，当用力摇动手摇发电机A 的手柄时，发现 B 的手柄也随着转动起来。在此过程中，将机械能转化为电能的装置是________（选填“A”或“B”），生活中应用这一原理工作的还有________（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）。 12．在实践活动中，小明设计的一款小制作如图所示。圆筒A中装有磁铁和可转动的线圈，有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光，该制作与______（选填“发电机”或“电动机”）的工作原理相同；接着小明将LED灯换为电池，即使没风吹，扇叶也会立刻转动起来，这是因为__________的作用。 13．交流发电机的原理如图所示，导线AB在做______的运动，使闭合回路产生感应电流；图甲中，导线AB的电流由A流向B，当它转过半圈后，在图乙中时，导线AB的电流方向为______（选填“A到B”或“B到A”），在发电机发电时，把______能转化为______能。    三、实验题 14．如图甲，是探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件的部分装置。导体ab的两端接有导线，并将导体 ab用绝缘细线悬挂起来放在蹄形磁体的磁场中。 (1)实验中，为了判断电路中是否产生电流，应将导体 ab接在______（填“验电器”或“电流表”）上； (2)实验发现，导体 ab静止或上下移动时均不产生电流，当导体 ab左右运动时，产生电流。如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导体 ab想象成一把刀，可将看到的现象总结为：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，导体中就产生电流； (3)实验中还发现，当导体ab分别向左和向右运动时，产生的电流方向不同，这说明感应电流方向与______有关。为了进一步探究感应电流方向与磁场方向是否有关，应该在其他条件相同时，改变______； (4)如图乙是手摇发电机，为了判断发电机产生的电流方向是否变化，把两个发光二极管极性相反地______（填“并”或“串”）联起来，由于发光二极管具有单向导电性（电流由正极经过二极管流向负极时二极管发光，反之电流不能通过二极管），若观察到两个二极管______（填“不”、“一直”或“交替”）发光，则可说明发电机产生的电流方向是变化的。 15．下图是同学们做“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置图。 实验次数 磁铁放置情况 导体AB运动方向 电流计指针偏转情况 1 上N下S 上下运动 不偏转 2 向左运动 向右偏转 3 向右运动 向左偏转 4 上S下N 向左运动 向左偏转 5 向右运动 向右偏转 (1)闭合开关，导体AB、灵敏电流计组成闭合回路，进行实验，实验现象如表所示： ①比较1、2、3次实验，可以得出感应电流产生的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动； ②比较________两次实验可知，感应电流的方向与磁场方向有关； ③小丽又做了第6次实验，她将磁铁“上S下N”放置，保持导体AB不动，而将磁铁向右运动，则灵敏电流计的指针向________偏转； (2)另一小组同学闭合开关，水平移动导体AB，灵敏电流计的指针偏转不明显，请你提出一条改进意见：________； (3)若将上述实验装置中的灵敏电流计换成电源，闭合开关瞬间，导体AB将会________（选填“保持静止”或“运动”）。 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 17.3发电机发电的原理练习沪粤版参考答案 1．A 【详解】根据“计步器”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反复运动，切割线圈而产生电流。因此，计步器的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能，所以这个圆柱体是磁铁，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．B 【详解】闭合电路中并无电源，当发光二极管发光，说明闭合电路中产生了电流，即磁产生了电。电动机的原理是通电导体在磁场中受力，能量转化是电能转化为机械能；发电机的原理是电磁感应现象，能量转化是机械能转化为电能；尽管电风扇里装的是电动机，但此题中是当作发电机用的，故说明的是磁场中运动的线圈可以产生电流，能量转化是机械能转化为电能，磁可以生电，应用的是发电机的原理。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B． 3．B 【详解】A．电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，故A错误； B．验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的，故B正确； C．发电机是利用电磁感应现象制成的，故C错误； D．电磁继电器的主要部件是电磁铁，利用了电流的磁效应，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，才能产生感应电流，所以，在如图所示的电路中，首先应闭合开关。若导体AB沿磁场方向运动，没有切割磁感线，不会产生感应电流；若导体AB向左运动，则AB做切割磁感线运动，电路中有感应电流产生，灵敏电流计指针会发生偏转，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．D 【详解】A．通电导体周围存在磁场，磁感线是为描述磁场分布而假想的曲线，不是真实存在的，故A错误； B．电磁感应现象揭示了磁生电。故B错误； C．闭合电路的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。故C错误； D．地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。指南针指南北是受地磁场作用的结果。故D正确。 故选D。 6．A 【详解】AB．将导体ab水平向右移动，即闭合电路的部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，故导体ab中有感应电流产生，则甲装置运用的原理是电磁感应现象，此过程中将机械能转化为电能，故A正确，B错误； C．当导体ab中产生的感应电流通过导体cd时，由于磁场对通电导体有力的作用，则导体cd由于受到力的作用将会发生运动，故乙装置产生的现象的应用是电动机，故C错误； D．感应电流的方向与磁场方向和运动方向有关，若导体ab水平改为向左移动，故产生的感应电流方向改变，则通过导体cd的电流方向也发生改变，由于通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关，故导体cd的运动方向也发生改变，故D错误。 故选A。 7．C 【详解】ABC．该装置依靠自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，就能使前端的照明灯发光，这说明电路中产生了电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，在该过程中，机械能转化为电能；增大车轮转速，线圈切割磁感线速度变大，感应电流变大，灯泡亮度变大，故C正确，AB错误； D．扬声器主要应用的是电动机，是利用通电导线在磁场中受到力的作用工作的，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】A．丁图中模型表明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这个现象叫电磁感应，故A错误； B．甲图中实验表明通电导体周围存在着磁场，该装置可用来演示电流的磁效应，是奥斯特首先发现的，故B错误； C．丙图中话筒的原理都是电磁感应现象，在使用过程中将机械能转化为电能，故C正确； D．乙图中该装置表明通电导体在磁场中受力而运动，根据这一原理制成了电动机，电动机将电能转化为机械能，故D错误。 故选C。 9． 电磁感应 电能 【详解】[1]该发光陀螺电流的产生利用了电磁感应原理，即闭合电路的部分导体切割磁感线时，会产生感应电流。 [2] LED灯发光时是电流做功，灯将电能转化为光能。 10． 电磁感应 改变 【详解】[1]当人对着话筒说话时，人的声带振动发出声音，此时产生的声音引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，故连在膜片上的线圈就会振动，从而切割磁感线产生感应电流，该现象就是电磁感应现象。 [2]这种感应电流是模仿声音的变化规律的，故其随着声音的变化而变化，即产生了方向改变的电流。 11． A 动圈式话筒 【详解】[1]用力摇动手摇发电机A的手柄时，A中的线圈做切割磁感线运动，将机械能转化为电能，而B的手柄也转动起来，是因为B中的线圈有电流通过，通电导体在磁场中受到力的作用而转动，这个过程是将电能转化为机械能。 [2]摇动A的手柄发电，应用了电磁感应原理。动圈式话筒是线圈在磁场中运动产生感应电流而工作，即利用电磁感应工作。 12． 发电机 通电线圈在磁场中受到力 【详解】[1]有风吹过时，扇叶带动线圈转动，线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，使 LED 灯发光，这是电磁感应现象，与发电机的工作原理相同。 [2]将 LED 灯换为电池后，电路中有电流，线圈在磁场中会受到力的作用，从而使扇叶转动起来，这是因为通电线圈在磁场中受到力的作用。 13． 切割磁感线 B到A 机械 电 【详解】[1]交流发电机的工作原理是电磁感应，即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。 [2]在图甲到图乙的过程中，导线AB的运动方向与图甲中相反，根据右手定则，伸出右手，让磁感线穿过掌心，大拇指指向导体运动方向，那么四指所指的方向就是电流方向，可知此时导线AB的电流方向为B到A。 [3][4]在发电机发电过程中，是由外部的机械能输入推动发电机的转子旋转，从而使导线切割磁感线产生电能，把机械能转化为电能。 14．(1)电流表 (2)切割磁感线 (3) 导体ab切割磁感线的运动方向 磁场方向 (4) 并 交替 【详解】（1）实验中，为了判断电路中是否产生电流，应将导体ab接在电流表上，根据电流表指针是否偏转判断电路中是否产生电流。 （2）导体 ab静止或上下移动时没有切割磁感线，均不产生电流，当导体 ab左右运动时，切割了磁感线，电路产生电流，说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。 （3）[1]当导体ab分别向左和向右运动时，导体ab切割磁感线的运动方向不同，产生的电流方向不同，这说明感应电流方向与导体ab切割磁感线的运动方向有关。 [2]为了进一步探究感应电流方向与磁场方向是否有关，根据控制变量法，应该在其他条件相同时，改变磁场方向。 （4）[1][2]发光二极管具有单向导电性，把两个发光二极管极性相反地并联起来，若观察到两个二极管交替发光，说明发电机产生的电流方向是变化的。 15．(1) 切割磁感线 2、4/3、5 左 (2)更换磁性更强的磁体 (3)运动 【详解】（1）[1]实验1中导体上下运动，不切割磁感线，电流计指针不偏转，无感应电流产生；实验2、3中导体左右运动，切割磁感线，电流计指针偏转，有感应电流产生。所以得出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，才能产生感应电流。 [2]根据控制变量法，探究感应电流的方向与磁场方向的关系时，需要控制导体运动方向相同，改变磁场方向。对比实验数据可知，2和4或3和5两次实验中，导体运动方向相同，磁场方向不同，感应电流方向也不同。 [3]将磁铁“上S下N”放置，保持导体AB不动，而将磁铁向右运动，根据相对运动原理，相当于导体向左切割磁感线运动。由第4次实验可知，此时灵敏电流计的指针向左偏转。 （2）感应电流的大小与磁场强弱、导体切割磁感线的速度有关，换用磁性更强的磁体或加快导体切割磁感线的速度，都可以增大感应电流。 （3）把灵敏电流计换成电源后，闭合开关，导体AB中有电流通过。根据通电导体在磁场中会受到力的作用，可知导体AB将会运动，这是电动机的工作原理。 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 $