第十九章电能从哪里来 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．我国电磁弹射技术已实现从无到有从追赶到部分领跑的跨越，核心成果集中于福建舰。电磁弹射基本原理是“弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力使舰载机快速起飞”。图中能正确反映电磁弹射器工作原理的是（　　） A． B． C． D． 2．下列行为中，符合安全用电原则的是（　　） A．人离开时切断电源 B．一边充电一边玩手机 C．从家中拉线给电动车充电 D．高压线附近放风筝 3．关于电路的知识，下列说法中正确的是（　　） A．干电池、蓄电池、发电机、电动机都是电源 B．发电机是消耗电能的装置 C．在电路中，电源是向用电器提供电能的装置 D．一般的电路是由电源、用电器、开关组成的 4．运用思维导图构建物理知识体系可有效提升学习效率，小梦整理电与磁部分知识时构建了如下的思维导图。下列选项中的实验原理与思维导图中所缺部分内容一致的是（    ） A． B． C． D． 5．我国是目前为数不多的可以生产无针注射器的国家，其中一种电动式无针注射器通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤。下列关于该注射器说法错误的是（　　） A．它的工作原理与电动机相同 B．药液能注入皮肤是利用了药液的惯性 C．它是利用电磁感应工作的 D．它工作时将电能转化为机械能 6．小海同学夜间骑自行车时使用了一款自发电尾灯，如图所示。该尾灯内部虽然没有电池，但是自行车正常行驶时，尾灯会持续发光。选项图中与其工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，把两种不同的金属片A、B插入橙子制成一个“水果电池”，用电压表测量电池的电压。下列说法中正确的是（　　） A．电压表的示数为3V B．金属片B是水果电池的正极 C．橙子作为电池使用时将内能转化成电能 D．将几个这样的水果电池串联，可使电压表示数增大 8．科技馆有一款电磁跷跷板，如图所示，当上下翘动时，磁铁在线圈中左右移动，两个二极管轮流交替发光，下列设备的原理与其相同的是（　　） A．电风扇 B．发电机 C．电磁铁 D．电铃 9．关于直流电动机和发电机的几种说法中，错误的是（　　） A．电动机是把电能转化为机械能的装置 B．电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理工作的 C．发电机是把电能转化为机械能的装置 D．发电机是利用电磁感应原理工作的 10．在跨学科实践活动中，小明和同学们给自制小电动机加装扇叶制成一款小风车，如图所示，闭合开关后风车能连续转动。下列说法正确的是（　　） A．风车转动的原理与发电机相同 B．换磁性更强的磁铁，风车的转速变小 C．电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关 D．电池换成灵敏电流计，转动扇叶，电流表指针偏转 二、填空题 11．在研究电磁感应现象活动中。 (1)摇动发电机模型的手柄，灯泡发光，是因为线圈在______中转动，产生感应电流，把______能转化为电能。 (2)如图，导体AB静止，闭合开关，灵敏电流计指针______；再让导体AB水平向右运动，灵敏电流计指针______。（选填“偏转”或“不偏转”） 12．如图所示是一种利用健身球设计的充电器，当人们在转动球的时候内部的LED灯会闪光，同时可以给电池充电，这是利用了______的原理。 13．如图一款运动手环，内置空心密闭的塑料管，管内有一块可移动的磁铁，管外缠绕着线圈。戴着手环走路时磁铁在管内反复运动，线圈中产生电流，液晶屏上显示出步数，这是利用了______原理。某次小宁手环显示4500步，用时40分钟，按“三步两米”估算，小明此次运动的平均速度是______m/s。 14．由金属杆组成如图甲所示的导轨，其中水平面上两平行导轨足够长且全部置于竖直向上的磁场中，与倾斜放置的导轨ABCD平滑且固定连接。将一金属棒ab从倾斜导轨上一定高度由静止释放，运动过程中始终与导轨垂直接触且不受摩擦，金属棒在平行导轨上移动了s1的距离后停了下来；撤去磁场，如图乙所示，重复原来的实验，金属棒移动的距离为s2。根据你所学的物理知识猜想s1_____（选填“大于”“小于”或“等于”）s2。请你用能量转化的角度加以解释：__________________________________________。 15．远距离输电是通过_________（选填“高压”或“低压”）输电线路输送的；家用电器工作时将_________能转化为其他形式的能；标有“220V 50W”字样的灯泡正常工作8小时，耗电_________度。 三、实验题 16．小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电动机A、B的转轴用塑料管连接起    来，图甲是电动机A、B简易结构的示意图。 (1)如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在______中会受到力的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于______（填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了______原理； (2)若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变______来实现； (3)当电机A中线圈的转动时，通过小灯泡的电流方向会不会改变呢？只需要在电机A所在电路中添加______（一种器材）即可。 四、综合题 17．阅读材料，完成下列问题。 无链条电动自行车 无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点，比如省力、耐用、安静、灵便、结构简单等。因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。图甲为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进，使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染。为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达160W·h/kg。（能量密度为存储能量与电池质量的比值） 整车 整车质量 40kg 最大车速 26km/h 锂电池 最大噪声 ≤30dB 电压 36V 容量 10A·h 电动机 额定功率 180W (1)脚踩踏板获得的能量转变为电能，图乙中与其工作原理相同的是______。 (2)电动车行驶时极为安静可以从______（选填“声源处”或“传播途中”）减弱噪声。 (3)图甲中这款车的锂电池最多储存的电能约为______J，锂电池的质量为______kg。 (4)测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，在平直路面上可连续匀速行驶，已知行驶时的阻力大小为车对地面压力的0.04，电动机的效率约为______。（取10N/kg，结果保留至0.1%） (5)若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续匀速行驶，则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为______。 18．骑行爱好者使用的夜骑灯用USB接口充电不够方便。某小组决定自制一款新能源夜骑灯来辅助解决这一问题。 【项目分析】 (1)某款夜骑灯的电池容量为2000mA·h，若充电时的电流恒为1A，则充满电最多需要__________h； (2)小组决定增加太阳能电池板辅助充电，将太阳能先转化为_________能，再以化学能的形式储存在蓄电池中。 【项目实施】 如图甲所示是小组设计的简化电路示意图。 (3)图乙是小组所用的太阳能电池板，整个板面为正方形。某天在阳光下照射5h，太阳能电池板每平方米的平均发电功率为160W，则此太阳能电池板的发电量为__________kW·h，能供额定功率为0.5W的灯正常发光__________h。 【项目优化】 (4)考虑到太阳能充电只能在阳光下进行，小组在以上设计的基础上，增加风力供电模式，利用风力带动风轮旋转，把风能转为风轮的机械能，再带动发电机发电，发电机的原理是__________。 (5)如图丙，风轮扫风面积S=3×10-2m2，用固定风速v空气=5m/s进行测试，时间t=100s内风轮扫风体积V空气=__________m3。 仅风力供电时测得该段时间内照明灯两端的电压U=2.5V和通过的电流I=0.2A。 经查阅资料了解到，空气密度可取ρ空气=1.2kg/m3，风能，若风能转为风轮机械能的效率为40%，则风轮机械能转化为照明灯电能的效率约为__________%（保留整数）。 19．试着回答下列各图实验的物理知识： (1)如图甲，某同学用电压表测水果电池电压，由图可知：该水果电池的负极是_______（选填“铜”或“锌”）片； (2)如图乙，给瓶子打气，瓶塞弹出时，此过程与汽油机的______冲程相似。 (3)如图丙所示是电位器的结构示意图。 a、b、c为电位器的三个接线柱，转动滑片可以改变电阻大小；若将 ab两个接线柱接入电路，要使电阻变大，则应沿______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向旋转旋钮。 (4)在如图丁所示装置中，通过电阻丝R₁、R₂的电流______（选填“相等”或“不相等”）。通电一段时间后，两U形管中液面高度差如图丁所示，电阻丝R₁、R₂中产生热量较多的是_____（选填“R₁”或“R₂”）。 学科网（北京）股份有限公司 《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 A A C B C B D B C D 1．A 【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。 A．图中导体中有电流通过时，在磁场中会发生运动，说明通电导体在磁场中受力而运动，是电动机原理，故A符合题意； B．图中是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故B不符合题意； C．图中是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，利用电流的磁效应，故C不符合题意； D．图中导体切割磁感线时，电流计的指针发生偏转，电路中有电流，是电磁感应现象，故D不符合题意。 故选A。 2．A 【详解】A．人离开时切断电源，这是符合安全用电原则的。因为用电器长时间通电可能存在过热、短路等安全隐患，离开时切断电源能有效避免此类风险，故A符合题意； B．一边充电一边玩手机不符合安全用电原则。充电时手机电池会发热，此时使用手机可能导致热量积聚，增加电池鼓包、短路甚至起火的风险，同时充电线也可能因过载等问题引发安全事故，故B不符合题意； C．从家中拉线给电动车充电不符合安全用电原则。家用线路通常不是为户外长距离、大功率充电设计的，临时拉线可能存在线路磨损、过载、绝缘不良等问题，易引发触电、短路、火灾等事故，故C不符合题意； D．高压线附近放风筝不符合安全用电原则。高压线周围存在强电场，风筝线（尤其是导电材质）靠近高压线时，易发生放电现象，可能导致触电、高压线短路等严重安全事故，故D不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】A．干电池、蓄电池、发电机都可以提供电能，都是电源；电动机消耗电能，是用电器，故A错误； B．发电机会产生电能，是提供电能的装置，故B错误； C．电源在电路中的主要作用就是将其他形式的能转化为电能，在电路中，电源提供电能供用电器使用的装置，故C正确； D．一般的电路是由电源、用电器、开关以及导线组成的，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】根据思维导图，“磁生电”对应电磁感应现象，即闭合电路中部分导体切割磁感线时产生感应电流。 A．图中是电流磁效应（电生磁），故A不符合题意； B．图中是电磁感应实验，符合“磁生电”原理，故B符合题意； C．图中是电磁铁实验，属于“电生磁”，故C不符合题意； D．图中是通电导体在磁场中受力，属于“磁场对电流的作用”，故D不符合题意。 故选B。 5．C 【详解】A．由题意可知，电动式无针注射器工作原理是利用通电线圈在磁场中受力特性，则工作原理与电动机相同，故A正确，A不符合题意； B．药液能注入皮肤是利用了药液的惯性，药液要保持原有运动状态，故B正确，B不符合题意； C．电磁感应是指导体在磁场中切割磁感线，产生感应电流的现象，电动式无针注射器的工作原理与之不同，故C错误，C符合题意； D．电动式无针注射器工作时需要消耗电能，并将电能转化为机械能，故D正确，D不符合题意。 故选C。 6．B 【详解】自发电尾灯内部虽然没有电池，但是自行车正常行驶时，尾灯会持续发光，这是因为车轮在滚动的过程中，发生了电磁感应现象，产生了感应电流。 A．图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意； B．图中是探究电磁感应现象实验图，与自发电尾灯的原理相同，故B符合题意； C．图中利用的是电流的磁效应，可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系，故C不符合题意； D．图中装置说明通电导体在磁场中受力运动，故D不符合题意。 故选B。 7．D 【详解】A．图中电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，读数为0.6V，故A错误； B．金属片B与电压表的负接线柱连接，金属片A与电压表的正接线柱连接，电流从电压表的正极流入，负极流出，所以金属片B是水果电池的负极，故B错误； C．橙子作为电池使用时将化学能转化成电能，故C错误； D．将几个这样的水果电池串联，由串联电路电压的规律可知电池的总电压增大，电压表示数增大，故D正确。 故选D。 8．B 【详解】电磁翘翘板利用了电磁感应的原理； A．电风扇利用的是通电导体在磁场中受力运动，故A不符合题意； B．发电机利用的原理是电磁感应，故B符合题意； C．电磁铁利用的是电流的磁效应，故C不符合题意； D．电铃是利用的电流的磁效应，故D不符合题意； 故选B。 9．C 【详解】A．电动机工作时的能量转化：电能转化为机械能，A正确，不合题意； B．电动机的原理：通电线圈在磁场中受力而转动，B正确，不合题意； C．发电机是把机械能转化为电能，C错误，符合题意； D．发电机的工作原理是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会在导体中产生感应电流，即电磁感应原理，D正确，不合题意。 10．D 【详解】A．图示装置是电动机，风车转动是电动机工作，其原理是通电线圈在磁场中受力转动；发电机的原理是电磁感应现象。二者原理不同，故A错误； B．通电线圈在磁场中受到的力与磁场强弱和电流大小有关。换磁性更强的磁铁，线圈受到的力更大，风车的转速会变快，故B错误； C．根据焦耳定律可知，电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻有关，电阻越大，产生的热量越多，故C错误； D．电池换成灵敏电流计，若用外力转动扇叶，则线圈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，灵敏电流计的指针会发生偏转，故D正确。 故选D。 11．(1) 磁场 机械 (2) 不偏转 偏转 【详解】（1）[1]发电机模型中，线圈在磁场中转动，切割磁感线产生感应电流 [2]转动手柄时，机械能转化为电能，所以是把机械能转化为电能 。 （2）[1][2]电磁感应现象中，闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流。导体静止时，无电流产生，指针不偏转。导体AB水平向右运动，此时导体做切割磁感线运动产生感应电流，指针偏转。 12．电磁感应 【详解】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象。当人们在转动球的时候内部的LED灯会闪光，此过程中机械能转化为电能，利用的是电磁感应原理。 13． 电磁感应 1.25 【详解】[1]根据运动手环的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反向运动，线圈切割磁感线而产生电流。因此，运动手环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。 [2]由题意可知，小宇通过的路程 运动的时间，则小宇此次运动的平均速度 14． 小于 金属棒在下滑过程中，重力势能转化为动能，甲图中金属棒在磁场中运动时会发生电磁感应现象，一部分机械能转化为电能，电能又逐渐转化成内能，故s1小于s2。 【详解】如果没有磁场，在相同条件下，甲、乙图中的金属棒移动的距离都为s2；金属棒在下滑过程中，重力势能转化为动能，甲图中金属棒在磁场中运动时会发生电磁感应现象，一部分机械能转化为电能，电能又逐渐转化成内能，机械能减少，最终为0，金属棒在平行导轨上移动了s1的距离后停了下来。故所以s1小于s2。 15． 高压 电 0.4 【详解】[1]根据P=UI可知，在输送功率一定时，电压越高，电流越小，输送过程中电能的损失越小，所以远距离输电是通过高压输电线路输送的。 [2]家用电器工作时消耗电能，因此是将电能转化为其他形式的能。 [3]灯泡正常工作8小时耗电W=Pt=50×10-3kW×8h=0.4kW·h =0.4度 16．(1) 磁场 电源 电磁感应 (2)电流方向（或磁场方向） (3)灵敏电流计 【详解】（1）[1]闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到力的作用转动起来。这是电动机的工作原理，即通电导体在磁场中受到力的作用。 [2][3]电机B转动起来后带动电机A中线圈转动，小灯泡发光，说明此时电机A为电路提供了电能，相当于电源。 电机A是利用了电磁感应原理，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。 （2）电动机中线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关，若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变电流方向（或磁场方向）来实现。 （3）要判断通过小灯泡的电流方向是否改变，只需要在电机A所在电路中添加灵敏电流计即可。因为灵敏电流计指针的偏转方向与电流方向有关，通过观察灵敏电流计指针的偏转方向是否改变，就能判断电流方向是否改变。 17．(1)A (2)声源处 (3) 2.25 (4) (5) 【详解】（1）脚踩踏板获得的能量转变为电能，是将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象。图乙中：图A是电磁感应实验装置，与工作原理相同； 图B是奥斯特实验，是电流的磁效应； 图C是探究电磁铁磁性强弱的实验； 图D是通电导体在磁场中受力的实验是电动机原理。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （2）电动车行驶安静是因为其本身噪声小，属于从声源处减弱噪声。 （3）[1]锂电池储存的电能 [2]由能量密度公式，得电池质量为 （4）车和骑行者总质量 总重力 阻力 匀速行驶时，牵引力，有用功 电动机效率 （5）电力驱动时，锂电池提供的能量对应有用功 混合动力驱动时，总有用功 人提供的能量 比值 18．(1)2 (2)电 (3) 4 (4)电磁感应 (5) 15 【详解】（1）夜骑灯的电池容量，充电电流 充满电最多需要时间 （2）太阳能电池板将太阳能先转化为电能，再以化学能的形式储存在蓄电池中。 （3）[1][2]图乙中刻度尺分度值为1mm，电池板边长为 面积为 照射时间，每平方米发电功率 则发电量为 灯额定功率 则灯正常发光时间为 （4）发电机的原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。 （5）[1][2]风轮扫风面积内扫风距离，扫风体积 空气的质量 风能为 风能转为风轮的机械能为 照明灯消耗的电能为 所以风轮机械能转化为照明灯电能的效率为 19．(1)锌 (2)做功 (3)顺时针 (4) 不相等 R1 【详解】（1）电压表的正接线柱接铜片，负接线柱接锌片，电压表指针正向偏转，因此铜片是正极，锌片是负极。 （2）给瓶子打气，瓶塞弹出时，瓶内气体对瓶塞做功，内能转化为机械能；汽油机的做功冲程也是内能转化为机械能，二者原理相似。 （3）将a、b两个接线柱接入电路，接入的是滑片左侧的电阻丝。要使电阻变大，需增加接入电路的电阻丝长度，因此应顺时针旋转旋钮。 （4）[1]如图丁可知，密闭容器内两个电阻阻值相同，右侧电阻丝R2与R3并联后与左侧电阻丝R1串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过左侧电阻丝R1的电流等于右侧两电阻丝并联后的总电流，故通过电阻丝R2的电流小于通过电阻丝R1的电流，通过电阻丝R1、R2的电流不相等。 [2]通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大，说明左侧容器电阻丝R1产生的热量较多。 学科网（北京）股份有限公司 $