微专题34 电动机与发电机问题-2026年中考冲刺阶段物理查缺补漏35个小微专题练(全国通用)
|
2份
|
26页
|
239人阅读
|
2人下载
摘要:
**基本信息**
聚焦电动机与发电机核心原理,通过真题情境构建从概念辨析到综合应用的递进训练,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|电动机原理与应用|11题|原理辨析、转动方向影响因素、结构分析|从通电导体受力原理到生活实例(洗衣机、无人机),构建“原理-结构-应用”逻辑链|
|发电机原理与应用|9题|电磁感应判断、能量转化分析、实验装置识别|以电磁感应为核心,关联风力发电、感应计时等场景,形成“现象-本质-应用”认知|
|综合计算|1题|电路分析与压强计算结合|融合电磁铁、压敏电阻知识,体现科学推理与问题解决能力|
内容正文:
2026年中考冲刺阶段物理查缺补漏35个小微专题练(全国通用)
微专题34 电动机与发电机问题
1. (2025新疆)下列设备或用电器中,利用了电动机工作的是( )
A. 发电机 B. 洗衣机 C. 电视机 D. 汽油机
2. (2024广西)如图,兴趣小组制作了一个电动机,给线圈通电,轻轻一推,线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有( )
A.电动机主要由磁体和线圈组成
B. 电动机主要把动能转化为电能
C. 对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向
D. 电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关
3. (2024辽宁省中考真题)手持小风扇的简化电路如图所示,下列说法正确的是( )
A. 开关和电动机是并联的
B. 导线通常用半导体材料制成
C. 电池的作用是为电动机提供电能
D. 通电后电流从电池负极经电动机流向正极
4. (2024内蒙古包头)如图,闭合开关后风车能连续转动,下列器件的工作原理与风车转动原理相同的是( )
A. 电动机 B. 发电机 C. 指南针 D. 电磁继电器
5. (2024山东临沂)2024年5月11日,由临沂市五名中小学生组建的无人机足球队在FIDA第二届世界锦标赛中,以全胜的战绩荣获世界冠军。无人机动力系统的核心部件是电动机,下列实验,能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
6. (2025哈尔滨)下列实验装置能体现电动机工作原理的是( )
A. B. C. D.
7. (2025黑龙江绥化)电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
8. (2025四川广安)如图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员,机器狗内部电动机的工作原理是( )
A. 电磁感应现象 B. 通电导体在磁场中受到力的作用
C. 电流的磁效应 D. 电流的热效应
9.(2025·山东滨州)如图是实验室电流表的内部结构图,磁场内的线圈中有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。下列选项中与其工作原理相同的是( )
A.电磁铁 B.电磁继电器 C.电动机 D.发电机
10. 图示为某电动机的原理图,EF、PQ为螺线管,abcd为电动机的线圈,为转轴。闭合开关,从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动,则( )
A. 螺线管F端为N极,P端为N极
B. 螺线管F端为S极、P端为S极
C. 若将电源的正负极对调,从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D. 若将电源的正负极对调,从O点沿转轴观察,线圈将逆时针转动
11. 小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中,闭合开关并调节滑动变阻器,电动机正常转动,若要改变电动机转动方向,下列做法中无效的是( )
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D. 导线①改接G、F点,导线②改接C、E点
12. (2024甘肃威武)兰州马拉松已成为兰州的一张名片。比赛计时采用感应芯片,运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时,芯片里的线圈就会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是( )
A. 发电机 B. 电磁继电器 C. 电风扇 D. 电铃
13. (2024黑龙江哈尔滨)下列各图中能反映发电机工作原理的是( )
A. B. C D.
14. (2024黑龙江绥化)随着新能源技术的日渐成熟,风力发电机已经在我市投入使用,下图与发电机原理相同的是( )
A. B. C. D.
15.(2024湖南) 下列生活中的设施设备工作原理主要应用了电磁感应的是( )
A. 工人师傅的电钻B. 书桌上的台灯 C. 家用电饭煲 D. 风力发电机
16. (2024内蒙古赤峰)将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是( )
A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃
17. 如图所示,开关闭合后,使导体ab左右运动,灵敏电流表的指针随之偏转,人们根据此现象制成了( )
A. 电磁铁 B. 电动机 C. 发电机 D. 电磁继电器
18.(2023北京) 如图所示,人们修筑拦河坝来提高上游的水位,在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水,经水轮机流到下游的过程中,下列说法正确的是( )
A. 水的机械能不变
B. 水的重力势能增大,动能减小
C. 水轮机带动发电机发电,电能转化成机械能
D. 上游水位越高,能够发出的电能越多
19.(2023河南省) 图是小聪设计的一款小制作,圆筒A中安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。下列设备与小制作的工作原理相同的是( )
A. 电风扇 B. 电熨斗 C. 发电机 D. 汽油机
20. (2025四川乐山)发电机组是水电站的核心部分,以下四个装置中符合发电机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
21. (2024福建)福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术,即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转,把电能转化为飞轮的______能,这种能量转化方式与我们学过的______(填“电动机”或“发电机”)相似。
22. (2023湖南长沙)下图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图,该电动机工作时将电能转化为______能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向,你可以采取的方法是________(写一条合理方法即可)。
23. (2025青海)风力发电是叶片转动时带动发电机内部线圈切割磁感线发电,其发电原理是______现象。某风力发电机一天的发电量约为5×104kW·h,这些电能相当于完全燃烧______kg的煤所放出的热量。(1kW·h=3.6×106J;煤的热值取3×107J/kg)
24. (2024河南)我国大力发展水力发电。水能是______(填“可再生”或“不可再生”)能源。水电站通过提高水位增加水的重力势能,水流下时重力势能转化为______能,使水轮机带动发电机发电,发电机是利用______原理发电的。
25. (2024重庆A)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。
26. 自然界中,能量不但可以从一个物体转移到其他物体,而且可以从一种形式转化为其他形式。例如泉城广场荷花音乐喷泉利用电动机把水喷向空中时,电动机将___________转化为机械能和内能,此过程中能的总量___________(选填“逐渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”)。
27. (2024四川成都)小张利用图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”,闭合开关后,经过多次尝试,他发现导线ab在磁场中沿着竖直方向运动时,导体中产生感应电流。生产生活中的________(选填“电热毯”、“发电机”或“电动机”)是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导线ab换成一个线圈,其目的是________。
28. 2025年“五一”假期,武汉光谷空轨单日客流量再创新高。光谷空轨是国内首条悬挂式单轨系统,运行线路全长10.5km,它凭借“人在空中游,景在脚下飞”的独特体验,以及全自动无人驾驶、人脸识别无感通行等创新应用,吸引海内外游客竞相乘坐。
(1)如图所示,光谷空轨列车正在平稳运行。乘客有“景在脚下飞”体验,是以________为参照物;
(2)若空轨列车某次跑完全程需要20min,则空轨列车的平均速度为________km/h;
(3)光谷空轨应用了飞轮储能等绿色环保生态节能技术,可实现能耗节约15%左右,助力“碳达峰、碳中和”目标。飞轮储能系统在储能时,利用列车制动时产生的电能驱动电动机,带动飞轮转动;在释能时,飞轮又带动发电机运行,此时飞轮储能系统将____能转化为电能。
29. (2025江苏扬州) 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”)
30. (2024牡丹江)小丹做了一个有趣的实验,她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来,图甲是电机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中线圈在磁场中会受到___________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___________(选填“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B中线圈转动方向改变时,电机A中线圈的转动方向也随之改变,通过小灯泡的电流方向___________(选填“会”或“不会”)改变。在电机A所在电路中添加___________(一种器材),用来判断电路中电流方向是否改变。
31.电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住某小区某栋6楼,放学后乘电梯回家。小明查阅资料,了解到出于安全考虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成:在工作电路中,当电梯没有超载时,动触点K与静触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,动触点K与静触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作。在控制电路中,已知电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,电磁铁的磁性 (选填“增强”、“减弱”或不变”)。
(2)若小明的体重为400N,他站在静止的电梯上,脚与电梯地面的总接触面积为0.04m2,则此时小明对电梯地面的压强为多少?
(3)某次电梯正常运行时,测得通过电磁铁线圈的电流为10mA,则此时电梯载重为多少?
(4)若电磁铁线圈电流达到20mA时,刚好接触静触点B,电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为 1 000kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?(g取10N/kg)
1
学科网(北京)股份有限公司
$
2026年中考冲刺阶段物理查缺补漏35个小微专题练(全国通用)
微专题34 电动机与发电机问题
1. (2025新疆)下列设备或用电器中,利用了电动机工作的是( )
A. 发电机 B. 洗衣机 C. 电视机 D. 汽油机
【答案】B
【解析】电动机的原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A.发电机工作时线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生了感应电流,利用了电磁感应原理,故A不符合题意;
B.洗衣机的主要部件是电动机,电动机的前提是供电,结果是产生运动,利用的是通电导体在磁场中受力运动,故B符合题意;
C.电视机的基本原理主要是利用了电磁波传播和接受原理来实现声音和图像信号的传递与接收,故C不符合题意;
D.各种将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机称为热机,汽油机属于热机,没有利用电动机工作,故D不符合题意。故选B。
2. (2024广西)如图,兴趣小组制作了一个电动机,给线圈通电,轻轻一推,线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有( )
A.电动机主要由磁体和线圈组成
B. 电动机主要把动能转化为电能
C. 对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向
D. 电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关
【答案】AC
【解析】AB.电动机的工作原理是,通电导体在磁场中受力的作用,所以电动机主要由磁体和线圈组成,工作时主要把电能转化为机械能,故A正确,B错误;
C.通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,磁场方向不变,对调电源正、负极,可改变线圈中的电流方向,所以能改变电动机的转动方向,故C正确;
D.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,故D错误。
故选AC。
3. (2024辽宁省中考真题)手持小风扇的简化电路如图所示,下列说法正确的是( )
A. 开关和电动机是并联的
B. 导线通常用半导体材料制成
C. 电池的作用是为电动机提供电能
D. 通电后电流从电池负极经电动机流向正极
【答案】C
【解析】A.开关要控制电动机的通断,所以开关和电动机是串联的,故A错误;
B.导线一般是用导体材料来制成的,故B错误;
C.电池是电源,电源的作用就是为电动机提供电能的装置,故C正确。
D.通电后,电流从电池的正极经电动机流向电池的负极,故D错误。
故选C。
4. (2024内蒙古包头)如图,闭合开关后风车能连续转动,下列器件的工作原理与风车转动原理相同的是( )
A. 电动机 B. 发电机 C. 指南针 D. 电磁继电器
【答案】A
【解析】A.开关闭合后风车能连续转动,说明该装置是电动机,其工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故A符合题意;
B.发电机是根据电磁感应现象制成的,故B不符合题意;
C.地球是个大磁场,指南针是根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引工作的,故C不符合题意;
D.电磁继电器是根据电流的磁效应原理来控制电路通断的开关,故D不符合题意。
故选A。
5. (2024山东临沂)2024年5月11日,由临沂市五名中小学生组建的无人机足球队在FIDA第二届世界锦标赛中,以全胜的战绩荣获世界冠军。无人机动力系统的核心部件是电动机,下列实验,能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】电动机的工作原理是通过导体在磁场中受力运动;
A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生了改变,说明导线周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,缠绕有线圈的铁钉能够吸引铁屑,说明通电导线周围存在磁场,故B不合题意;
C.当线圈在磁场中转动时,做切割磁感线运动,从而产生感应电流,使灯泡发光,故C不合题意;
D.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,与电动机的原理相同,故D符合题意。
故选D。
6. (2025哈尔滨)下列实验装置能体现电动机工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。
A.开关闭合后,通电导体受到磁场的作用,可以在导轨上运动,将电能转化为机械能,这符合电动机的工作原理,故A符合题意;
B.电源、开关、滑动变阻器、定值电阻和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,此实验为测量定值电阻的阻值或探究电流与电压、电阻关系的实验,故B不符合题意;
C.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生电流,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故C不符合题意;
D.闭合开关,通电螺线管中有电流流过时,会产生磁性,吸引悬挂的铁块,利用的是电流的磁效应,通过滑动变阻器改变电路中的电流,观察悬挂的铁块弹簧的伸长量判断磁性的强弱,可以研究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系,故D不符合题意。故选A。
7. (2025黑龙江绥化)电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.该图是电铃工作原理图,利用电流的磁效应工作,故A不符合题意;
B.该图是发电机工作原理图的一部分,基于电磁感应原理(闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流),故B不符合题意;
C.该图是奥斯特实验原理图,表明电流周围存在磁场,体现电流的磁效应,故C不符合题意;
D.该图有电源,闭合开关后,导体在磁场中会受力运动,与电动机工作原理(通电导体在磁场中受力运动 )相同,故D符合题意。故选D。
8. (2025四川广安)如图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员,机器狗内部电动机的工作原理是( )
A. 电磁感应现象 B. 通电导体在磁场中受到力的作用
C. 电流的磁效应 D. 电流的热效应
【答案】B
【解析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
A.电磁感应现象是发电机的原理,故A不符合题意;
B.通电导体的磁场中受到力的作用,电动机中的线圈中通以电流时,在磁场中受力转动,利用换向器改变线圈中电流方向从而使它持续转动,故B符合题意;
C.电流的磁效应是指通电导体周围存在磁场,是电磁铁的原理,故C不符合题意;
D.电流的热效应是电热器的原理,故D不符合题意。
故选B。
9.(2025·山东滨州)如图是实验室电流表的内部结构图,磁场内的线圈中有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。下列选项中与其工作原理相同的是( )
A.电磁铁 B.电磁继电器 C.电动机 D.发电机
【答案】C
【解析】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动。
AB.电磁铁、电磁继电器是利用电流的磁效应原理制成的,工作原理不同,故AB不符合题意;
C.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,故C符合题意;
D.发电机是利用电磁感应原理制成的,工作原理不同,故D不符合题意。故选C。
10. 图示为某电动机的原理图,EF、PQ为螺线管,abcd为电动机的线圈,为转轴。闭合开关,从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动,则( )
A. 螺线管F端为N极,P端为N极
B. 螺线管F端为S极、P端为S极
C. 若将电源的正负极对调,从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D. 若将电源的正负极对调,从O点沿转轴观察,线圈将逆时针转动
【答案】C
【解析】A.由图可知,电流从螺线管EF的左端流入,根据安培定则可知,E端为N极,F端为S极,故A不符合题意;
B.由图可知,电流从螺线管PQ的左端流入,根据安培定则可知,Q端为S极,P端为N极,故B不符合题意;
CD.由题意知,闭合开关,此时从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动;线圈受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关,若将电源的正负极对调,则螺线管中电流方向与原来反向,根据安培定则可知,螺线管的磁极改变,且电动机线圈中的电流方向与原来相反向,则线圈受到磁场力的方向不会发生改变,即从O点沿转轴观察,线圈仍顺时针转动,故C符合题意,D不符合题意。故选C。
11. 小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中,闭合开关并调节滑动变阻器,电动机正常转动,若要改变电动机转动方向,下列做法中无效的是( )
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D. 导线①改接G、F点,导线②改接C、E点
【答案】C
【解析】A.电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关,调换电流方向或磁场方向,电动机的转动方向会发生变化,所以只对调电源的正、负极,电路中电流方向发生变化,所以电动机的转动方向发生变化,故A不符合题意;
B.只对调磁体的N、S极,磁场方向发生变化,所以电动机的转动方向发生变化,故B不符合题意;
C.同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极,电动机的转动方向不会发生变化,故C符合题意;
D.导线①改接G、F点,导线②改接C、E点,电动机中的电流方向发生变化,可以改变电动机的转动方向,故D不符合题意。故选C。
12. (2024甘肃威武)兰州马拉松已成为兰州的一张名片。比赛计时采用感应芯片,运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时,芯片里的线圈就会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是( )
A. 发电机 B. 电磁继电器 C. 电风扇 D. 电铃
【答案】A
【解析】由题意可知,当运动员佩戴感应芯片通过起点、终点磁场地带时,芯片里的线圈切割磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,所以是电磁感应原理,是发电机的工作原理;电风扇是电动机的工作原理,电磁继电器和电铃是利用电流的磁效应工作的,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
13. (2024黑龙江哈尔滨)下列各图中能反映发电机工作原理的是( )
A. B. C D.
【答案】C
【解析】A.图中螺线管通电后,周围有磁场,小磁针的方向发生偏转,探究通电螺线管的磁场,故A不符合题意;
B.图中是奥斯特实验,说明通电导体的周围存在磁场,故B不符合题意;
C.图中转动线圈,切割磁感线,电流表的指针发生偏转,说明产生电流,是电磁感应现象,故C符合题意;
D.图中线圈通电后,在磁场中发生转动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机原理,故D不符合题意。故选 C。
14. (2024黑龙江绥化)随着新能源技术的日渐成熟,风力发电机已经在我市投入使用,下图与发电机原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】风力发电机是风力推动发电机工作,发电机利用电磁感应现象发电。
A.图A时奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,与发电机的原理不同,故A不符合题意;
B.图B中,闭合电路的部分导体在做切割磁感线运动时,产生感应电流,与发电机的原理相同,故B符合题意;
C.图C中,通过变阻器接入电路阻值的变化,调节电磁铁的磁性强弱,与发电机的原理不同,故C不符合题意;
D.图D中,通电导体在磁场中受到力的作用而运动,是电动机的工作原理,不是发电机的工作原理,故D不符合题意。故选B。
15.(2024湖南) 下列生活中的设施设备工作原理主要应用了电磁感应的是( )
A. 工人师傅的电钻B. 书桌上的台灯 C. 家用电饭煲 D. 风力发电机
【答案】D
【解析】A.工人师傅的电钻的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,故A不符合题意;
BC.书桌上的台灯、家用电饭煲是利用电流的热效应工作的,故BC不符合题意;
D.风力发电机是利用电磁感应原理工作的,故D符合题意。
故选D。
16. (2024内蒙古赤峰)将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是( )
A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃
【答案】B
【解析】电流表指针左右摆动,是因为导体切割磁感线的运动方向不断变化,感应电流方向发生变化的结果。
A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故A不符合题意;
B.发电机是利用电磁感应现象制成的,故B符合题意;
C.电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故C不符合题意;
D.电铃的主要元件是电磁铁,其原理是利用电流的磁效应制成的,故D不符合题意
故选B。
17. 如图所示,开关闭合后,使导体ab左右运动,灵敏电流表的指针随之偏转,人们根据此现象制成了( )
A. 电磁铁 B. 电动机 C. 发电机 D. 电磁继电器
【答案】C
【解析】开关闭合后,使导体ab左右运动,满足闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,此为电磁感应现象,发电机就是这一原理制成的,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
18.(2023北京) 如图所示,人们修筑拦河坝来提高上游的水位,在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水,经水轮机流到下游的过程中,下列说法正确的是( )
A. 水的机械能不变
B. 水的重力势能增大,动能减小
C. 水轮机带动发电机发电,电能转化成机械能
D. 上游水位越高,能够发出的电能越多
【答案】D
【解析】AC.上游一定量的水,经水轮机流到下游的过程中,在水轮机处带动发电机发电。将水的机械能转化为电能,因此水的机械能减小,故AC错误;
B.上游一定量的水,经水轮机流到下游的过程中,水的质量不变,高度降低,重力势能减小,转化为水的动能,则水的动能增加,故B错误;
D.水电站发电时,上、下水位差越大,水的重力势能越大,能够转化的动能就越多,带动水轮机发出的电能就越多,故D正确。故选D。
19.(2023河南省) 图是小聪设计的一款小制作,圆筒A中安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。下列设备与小制作的工作原理相同的是( )
A. 电风扇 B. 电熨斗 C. 发电机 D. 汽油机
【答案】C
【解析】装置A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,扇叶带动线圈在磁场中转动切割磁感线,会产生感应电流,使接入的LED灯发光,是利用电磁感应现象的原理工作的,说明磁能够产生电;在此过程中,机械能转化为电能;
A.电风扇的主要部件是电动机,原理是通电线圈在磁场中受力转动,故A不符合题意;
B.电熨斗的原理是电流的热效应,故B不符合题意;
C.发电机的原理是电磁感应现象,故C符合题意;
D.汽油机是内燃机,对外做功时将内能转化为机械能,故D不符合题意。
故选C。
20. (2025四川乐山)发电机组是水电站的核心部分,以下四个装置中符合发电机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.地球是一个巨大的磁体,司南是利用磁体与地磁体磁极间的相互作用工作的,故A不符合题意;
B.电磁继电器中的电磁铁是利用电流磁效应的原理工作的,故B不符合题意;
C.图中实验说明:通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机工作原理,故C不符合题意;
D.图中导体体系切割磁感线的运动,电路产生感应电流,是电磁感应现象,是发电机工作原理,故D符合题意。故选D。
21. (2024福建)福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术,即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转,把电能转化为飞轮的______能,这种能量转化方式与我们学过的______(填“电动机”或“发电机”)相似。
【答案】 机械 电动机
【解析】电磁弹射系统中,给线圈提供电流时产生磁场,飞轮被磁化,受到强大的作用力而加速运动,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动,与电动机的原理相同,电磁弹射装置将电能转化为机械能。
22. (2023湖南长沙)下图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图,该电动机工作时将电能转化为______能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向,你可以采取的方法是________(写一条合理方法即可)。
【答案】 机械 改变电流方向
【解析】电动机工作时,需要消耗电能,同时电动机转动,可知将电能转化为机械能。
改变电动机的转动方向的有两种方法:①可保持磁场方向不变,改变电流方向;②可保持电流方向不变,改变磁场的方向。
23. (2025青海)风力发电是叶片转动时带动发电机内部线圈切割磁感线发电,其发电原理是______现象。某风力发电机一天的发电量约为5×104kW·h,这些电能相当于完全燃烧______kg的煤所放出的热量。(1kW·h=3.6×106J;煤的热值取3×107J/kg)
【答案】 电磁感应 6×103
【解析】叶片转动时带动发电机内部线圈切割磁感线,产生感应电流,属于电磁感应现象,所以其发电原理是电磁感应现象。
煤完全燃烧放出的热量Q=W=5×104kW·h=5×104×3.6×106J=1.8×1011J
煤的质量
24. (2024河南)我国大力发展水力发电。水能是______(填“可再生”或“不可再生”)能源。水电站通过提高水位增加水的重力势能,水流下时重力势能转化为______能,使水轮机带动发电机发电,发电机是利用______原理发电的。
【答案】 可再生 动能 电磁感应
【解析】能够源源不断从自然界得到的能源叫可再生能源,如风能、太阳能和水能。
水从高处向低处运动时,质量不变,高度降低,重力势能减小,同时速度增大,水动能增大,此过程中重力势能转化为动能。
发电机是利用电磁感应原理来工作的。
25. (2024重庆A)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。
【答案】 机械 电磁感应现象
【解析】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。
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。
26. 自然界中,能量不但可以从一个物体转移到其他物体,而且可以从一种形式转化为其他形式。例如泉城广场荷花音乐喷泉利用电动机把水喷向空中时,电动机将___________转化为机械能和内能,此过程中能的总量___________(选填“逐渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”)。
【答案】 电能 保持不变
【解析】泉城广场荷花音乐喷泉利用电动机把水喷向空中时,消耗电能,使水获得机械能,同时电动机发热,产生部分内能,因此电动机将电能转化为机械能和内能,此过程中能的总量保持不变,遵循能量守恒定律。
27. (2024四川成都)小张利用图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”,闭合开关后,经过多次尝试,他发现导线ab在磁场中沿着竖直方向运动时,导体中产生感应电流。生产生活中的________(选填“电热毯”、“发电机”或“电动机”)是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导线ab换成一个线圈,其目的是________。
【答案】 发电机 使实验现象更明显
【解析】电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体就会产生电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫感应电流,该现象中,将机械能转化为电能;重要应用是制成了发电机。
在实验中将导线ab换成一个线圈,则切割磁感线时会产生更大的感应电流,因此可以使实验现象更明显。
28. 2025年“五一”假期,武汉光谷空轨单日客流量再创新高。光谷空轨是国内首条悬挂式单轨系统,运行线路全长10.5km,它凭借“人在空中游,景在脚下飞”的独特体验,以及全自动无人驾驶、人脸识别无感通行等创新应用,吸引海内外游客竞相乘坐。
(1)如图所示,光谷空轨列车正在平稳运行。乘客有“景在脚下飞”体验,是以________为参照物;
(2)若空轨列车某次跑完全程需要20min,则空轨列车的平均速度为________km/h;
(3)光谷空轨应用了飞轮储能等绿色环保生态节能技术,可实现能耗节约15%左右,助力“碳达峰、碳中和”目标。飞轮储能系统在储能时,利用列车制动时产生的电能驱动电动机,带动飞轮转动;在释能时,飞轮又带动发电机运行,此时飞轮储能系统将____能转化为电能。
【答案】(1)列车 (2)31.5 (3)机械
【解析】(1)乘客以列车为参照物时,由于景相对于列车的位置不断发生变化,所以有“景在脚下飞”的体验。
(2)空轨列车的平均速度为
(3)在释放能量时,飞轮带动发电机运行,飞轮由于转动具有机械能,此时飞轮储能系统将机械能转化为电能。
29. (2025江苏扬州) 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”)
【答案】(1) 磁场 机械 (2) 不偏转 偏转
【解析】(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
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)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。
30. (2024牡丹江)小丹做了一个有趣的实验,她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来,图甲是电机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中线圈在磁场中会受到___________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___________(选填“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B中线圈转动方向改变时,电机A中线圈的转动方向也随之改变,通过小灯泡的电流方向___________(选填“会”或“不会”)改变。在电机A所在电路中添加___________(一种器材),用来判断电路中电流方向是否改变。
【答案】 (1)力 电源 电磁感应 (2)电流方向 (3) 会 发光二极管
【解析】(1)通电导体在磁场中会受到力的作用。如图乙,当有电流通过电机B,B中线圈在磁场中会受到力的作用,从而使线圈转起来;B中线圈带动A中线圈转动,导体做切割磁感线的运动产生电流,小灯泡发光,这种现象称为电磁感应现象,此时的电机A相当于电源。
(2)通电导体在磁场中要受到力的作用,受到的力的方向跟电流方向和磁场方向有关,电机B中磁场方向是固定的,所以只能通过改变电流方向来改变导体在磁场中的受力的方向。
(3)当电机B中线圈转动方向改变时,电机A中线圈的转动方向也会随之改变,线圈的转动方向不同,所产生的电流方向也会发生变化,即通过小灯泡的电流方向会发生改变。
发光二极管具有单向导电性,所以可以在电机A所在电路中添加一个发光二极管,用来判断电路中电流方向是否改变。
31.电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住某小区某栋6楼,放学后乘电梯回家。小明查阅资料,了解到出于安全考虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成:在工作电路中,当电梯没有超载时,动触点K与静触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,动触点K与静触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作。在控制电路中,已知电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,电磁铁的磁性 (选填“增强”、“减弱”或不变”)。
(2)若小明的体重为400N,他站在静止的电梯上,脚与电梯地面的总接触面积为0.04m2,则此时小明对电梯地面的压强为多少?
(3)某次电梯正常运行时,测得通过电磁铁线圈的电流为10mA,则此时电梯载重为多少?
(4)若电磁铁线圈电流达到20mA时,刚好接触静触点B,电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为 1 000kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?(g取10N/kg)
【答案】见解析
【解析】(1)在控制电路中,当压敏电阻 R2受到的压力 F 增大时,其阻值减小,电路中的总电阻减小,由 I=知,电路中的电流变大,电流增大时电磁铁的磁性增强。
(2)小明对电梯地面的压力 F=G=400 N;
小明对电梯地面的压强p===1×104Pa;
(3)电路总电阻 R===600Ω;
根据串联电路电阻特点可知,此时压敏电阻的阻值 R2=R﹣R1=600Ω﹣100Ω=500Ω;
由图乙可知此时压敏电阻所受的压力为 F1=6×103 N,故此时电梯载重为 6×103 N;
(4)电梯厢内站立总质量为 1000kg 的乘客时,电梯受到的压力等于乘客的重力,
即 F2=G'=mg=1000 kg×10 N/kg=104 N;
由题图乙可知,当压力 F2=104 N 时,对应的压敏电阻阻值 R2'=100Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则控制电路中的电流;
I'===0.03A=30mA;
因 30 mA>20 mA,所以,此时电梯超载;
答:(1)增强;
(2)小明对电梯地面的压强为1×104Pa;
(3)电梯载重为6×103 N;
(4)电梯超载。
1
学科网(北京)股份有限公司
$