19.2 发电机是怎样工作的 同步练习 2026-2027学年九年级物理全一册（沪科版2024）

**基本信息** 以电磁感应为核心，通过基础概念辨析、原理应用深化到跨学科实践，分层梯度清晰，注重物理观念建构与科学探究能力培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|单一知识点（电磁感应现象、能量转化）|单选1-2、填空8-10直接考查概念，如发电机能量转化顺序| |提升层|原理应用（感应电流条件、设备工作原理）|情境题（单选3-6、填空11）深化理解，如磁异探测器工作原理分析| |综合层|综合实践（实验探究、跨学科应用）|实验12探究感应电流条件，项目13结合太阳能/风力发电，培养科学思维与社会责任|

2026-2027学年九年级物理全一册同步练习（沪科版2024） 第十九章 电能从哪里来 第二节 发电机是怎样工作的 一、单选题 1．扬声器的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用。下列电器利用此原理的是（     ） A．电灯泡 B．电风扇 C．电热毯 D．发电机 【答案】B 【详解】A．电灯泡利用电流的热效应工作，故A不符合题意； B．电风扇核心部件为电动机，利用通电导线在磁场中受力的作用原理工作，故B符合题意； C．电热毯利用电流的热效应工作，故C不符合题意； D．发电机利用电磁感应原理工作，故D不符合题意。 故选B。 2．我国西部地区风力资源丰富，风力发电机发电过程能量转化顺序正确的是（       ） A．风能→机械能→电能 B．电能→机械能→风能 C．内能→风能→电能 D．机械能→风能→电能 【答案】A 【详解】风力发电机的工作原理：风带动风力发电机的叶片旋转，将风的动能转化为叶片的机械能。叶片的旋转带动发电机内部的转子转动，通过电磁感应原理，将机械能转化为电能。因此，风力发电机的能量转化顺序是：风能 → 机械能 → 电能，故选A。 3．我国新型反潜巡逻机的机尾有一根叫做磁异探测器的“棍子”，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下列图中能解释磁异探测器工作原理的是（　　） A．     B．     C．   D．   【答案】A 【详解】电子设备最终将磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，属于电磁感应现象。 A．开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，故A符合题意； B．图示为奥斯特实验，是电流的磁效应，故B不合题意； C．图示的实验说明通电螺线管有磁性，利用电流的磁效应，故C不符合题意； D．图示的实验是通电导体在磁场中受力而运动，故D不符合题意。 故选A。 4．如图为“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图，实验过程中磁体处于静止状态．关于这个实验，下列说法正确的是 A．当导体棒处于静止状态时，灵敏电流计的指针发生偏转 B．当导体棒沿竖直方向上下运动时，灵敏电流计的指针发生偏转 C．当导体棒沿水平方向左右运动时，灵敏电流计的指针发生偏转 D．当导体棒向右上方运动时．灵敏电流计的指针不发生偏转 【答案】C 【详解】A、导体棒处于静止状态时，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不发生偏转，故A错误； B、导体棒沿竖直方向上下运动时，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不发生偏转，故B错误； C、导体棒沿水平方向左右运动时，做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流计的指针发生偏转，故C正确； D、导体棒向右上方运动时，做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流计的指针发生偏转，故D错误． 5．小明制作了一个会“发光的二极管”。其电路简图如图所示。二极管具有单向导电性，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。演示时，左右摇动塑料管，这时会看见两只发光二极管轮流发光。以下说法中，不正确的是（   ）    A．制作发光二极管的主要材料是半导体 B．发生该现象的原理是电磁感应 C．二极管发光时，图中的条形磁体相当于电源 D．在该现象中，将机械能转化为电能 【答案】C 【详解】A．制作发光二极管的主要材料是半导体，故A正确，不符合题意； B．左右摇动塑料管时，塑料管中的磁铁来回运动，使线圈相对于磁铁做切割磁感线运动产生感应电流，所以两只发光二极管轮流发光是根据电磁感应原理工作的，故B正确，不符合题意； C．二极管发光时，条形磁体和线圈相当于电源，即线圈在磁场中做切割磁感线运动时才产生感应电流，只有条形磁体不是电源，故C错误，符合题意； D．发电机也是根据电磁感应原理工作的，这一过程将机械能转化为电能，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．导线a是闭合电路的一部分，下面四幅图中a在磁场中按v的方向运动时，能产生感应电流的是（　　）（a在A选项中与磁感线平行，在B、C、D选项中垂直于纸面） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．如图导体平行于磁感线方向，没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，故A不符合题意； B．如图导体运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，故B不符合题意； C．如图导体运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，故C不符合题意； D．如图，闭合电路的一部分在做切割磁感线运动，导体中会有感应电流的产生，故D符合题意。 故选D。 7．小丽在学习了“电与磁”的知识后，突发奇想地制作了如图所示的“小实验”，在实验中，甲、乙两电动机都能转动，小电灯发光。下列有关该实验的说法正确的是（　　） A．甲电动机是利用电磁感应原理工作的 B．甲电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动 C．甲电动机相当于电路中的电源，乙电动机相当于电路中的用电器 D．乙电动机把电能转化为了机械能，甲电动机把机械能转化为了电能 【答案】B 【详解】AB．甲电路有电源，甲电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动原理工作的，故A错误，B正确。 C．甲电动机是用电器，乙电动机相当于电路中的电源，故C错误。 D．甲电动机是把电能转化为机械能，乙电动机是把机械能转化为电能，故D错误。 故选B。 二、填空题 8．有些小朋友玩的旱冰鞋，其内部虽然没有电池，但旱冰鞋的轮子滚动时，嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中，发生了电磁感应现象，产生了_________，LED灯相当于___________（选填“电源”或“用电器”）。___________（选填“发电机”或“电动机”）就是根据电磁感应的原理制成的。 【答案】 感应电流 用电器 发电机 【详解】[1][2][3]旱冰鞋内部虽然没有电池,但存在着磁场，旱冰鞋的轮子滚动时做切割磁感线的运动，使得旱冰鞋的内部产生了感应电流，这一现象叫做法拉第电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的。而LED灯在发光的过程中消耗了电能，所以是用电器。 9．如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数。此过程将_______能转化为电能，与______的工作原理相同。 【答案】 机械 发电机 【详解】[1]运动手环产生电流的过程，是将机械能转化为电能。 [2]运动手环中的磁铁反复运动，线圈中便会产生电流，是因为线圈切割了磁感线，从而产生感应电流，这与发电机的工作原理相同。 10．中考考生进入考场前均要进行安检，如图所示为安检时使用的某种金属探测器。当探测器靠近金属物体时就会产生涡电流（感应电流），探测器发出警报，这种现象叫做________现象。发电机和电动机中，________机也是利用这个原理制成的。 【答案】 电磁感应 发电 【详解】[1]当线圈靠近金属物体时，在金属物体中产生电流，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，故在金属中会产生电流，故探测器应采用了电磁感应原理。 [2]发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流制成的。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。故发电机是利用了电磁感应原理。 11．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 【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。 三、实验题 12．小华做“电与磁”的相关实验。 (1)他选用图所示的实验装置探究通电导线在磁场中受到力的方向与电流方向的关系，应采取的方法是________； A．仅对调电池的正、负极 B．仅对调蹄形磁体的N、S极 (2)他选用图（a）所示的实验装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。他按照图（b）（c）（d）所示的方式移动直导线ab（圆圈“○”表示垂直于纸面的直导线ab的a端），那么直导线中能产生感应电流的是图________。 A．（b） B．（c） C．（d） 【答案】(1)A (2)AB 【详解】（1）通电导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向两个因素有关，根据控制变量法，探究受力方向和电流方向的关系时，需要保持磁场方向不变，只改变电流方向。 A．仅对调电池正负极，只改变了电流方向，磁场方向不变，符合实验要求，故A符合题意； B．仅对调蹄形磁体的N、S极，是改变磁场方向，用来探究受力方向与磁场方向的关系，不符合要求，故B不符合题意。 故选A。 （2）产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，只要导体运动方向与磁感线方向不平行，就属于切割磁感线。 A．图（b）导体斜向运动，运动方向与磁感线不平行，切割磁感线，能产生感应电流，故A符合题意； B．图（c）导体水平运动，运动方向与磁感线垂直，切割磁感线，能产生感应电流，故B符合题意； C．图（d）导体沿竖直方向运动，运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，不能产生感应电流，故C不符合题意。 故选AB。 13．跨学科实践：自制新能源夜骑灯 【项目背景】 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___________能的形式储存在蓄电池中。 【项目实施】 图甲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，其边长为___________ cm。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___________，能供额定功率为的灯正常发光___________ 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，用的固定风速进行测试，时间内风轮扫风体积V空气=___________（用上述符号写出表达式）。 仅风力供电时测得该段时间内照明灯两端的电压和通过的电流。 经查阅资料了解到，空气密度可取，风能，若风能转为风轮机械能的效率为，则风轮机械能转化为照明灯电能的效率约为___________%（保留整数）。 【评价交流】 （6）实际夜骑时，还要考虑夜骑灯的安全性、便携性和天气情况等因素，请任选一个角度，对自制夜骑灯的小组成员提出一个合理的建议：___________。 【答案】 2 电 化学 5.00 2×10-3 4 电磁感应现象 Sv空气t 56 提升LED亮度、优化光照范围、采用防水材料及稳固的安装方式，从而确保夜骑安全。 【详解】（1）[1]夜骑灯的电池容量，充电电流 充满电最多需要时间 （2）[2][3]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）[4][5][6]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 能供额定功率 则灯正常发光时间为 （4）[7]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）[8][9]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 （6）[10]略。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级物理全一册同步练习（沪科版2024） 第十九章 电能从哪里来 第二节 发电机是怎样工作的 一、单选题 1．扬声器的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用。下列电器利用此原理的是（     ） A．电灯泡 B．电风扇 C．电热毯 D．发电机 2．我国西部地区风力资源丰富，风力发电机发电过程能量转化顺序正确的是（       ） A．风能→机械能→电能 B．电能→机械能→风能 C．内能→风能→电能 D．机械能→风能→电能 3．我国新型反潜巡逻机的机尾有一根叫做磁异探测器的“棍子”，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下列图中能解释磁异探测器工作原理的是（　　） A．     B．     C．   D．   4．如图为“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图，实验过程中磁体处于静止状态．关于这个实验，下列说法正确的是 A．当导体棒处于静止状态时，灵敏电流计的指针发生偏转 B．当导体棒沿竖直方向上下运动时，灵敏电流计的指针发生偏转 C．当导体棒沿水平方向左右运动时，灵敏电流计的指针发生偏转 D．当导体棒向右上方运动时．灵敏电流计的指针不发生偏转 5．小明制作了一个会“发光的二极管”。其电路简图如图所示。二极管具有单向导电性，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。演示时，左右摇动塑料管，这时会看见两只发光二极管轮流发光。以下说法中，不正确的是（   ）    A．制作发光二极管的主要材料是半导体 B．发生该现象的原理是电磁感应 C．二极管发光时，图中的条形磁体相当于电源 D．在该现象中，将机械能转化为电能 6．导线a是闭合电路的一部分，下面四幅图中a在磁场中按v的方向运动时，能产生感应电流的是（　　）（a在A选项中与磁感线平行，在B、C、D选项中垂直于纸面） A． B． C． D． 7．小丽在学习了“电与磁”的知识后，突发奇想地制作了如图所示的“小实验”，在实验中，甲、乙两电动机都能转动，小电灯发光。下列有关该实验的说法正确的是（　　） A．甲电动机是利用电磁感应原理工作的 B．甲电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动 C．甲电动机相当于电路中的电源，乙电动机相当于电路中的用电器 D．乙电动机把电能转化为了机械能，甲电动机把机械能转化为了电能 二、填空题 8．有些小朋友玩的旱冰鞋，其内部虽然没有电池，但旱冰鞋的轮子滚动时，嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中，发生了电磁感应现象，产生了_________，LED灯相当于___________（选填“电源”或“用电器”）。___________（选填“发电机”或“电动机”）就是根据电磁感应的原理制成的。 9．如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数。此过程将_______能转化为电能，与______的工作原理相同。 10．中考考生进入考场前均要进行安检，如图所示为安检时使用的某种金属探测器。当探测器靠近金属物体时就会产生涡电流（感应电流），探测器发出警报，这种现象叫做________现象。发电机和电动机中，________机也是利用这个原理制成的。 11．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。 三、实验题 12．小华做“电与磁”的相关实验。 (1)他选用图所示的实验装置探究通电导线在磁场中受到力的方向与电流方向的关系，应采取的方法是________； A．仅对调电池的正、负极 B．仅对调蹄形磁体的N、S极 (2)他选用图（a）所示的实验装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。他按照图（b）（c）（d）所示的方式移动直导线ab（圆圈“○”表示垂直于纸面的直导线ab的a端），那么直导线中能产生感应电流的是图________。 A．（b） B．（c） C．（d） 13．跨学科实践：自制新能源夜骑灯 【项目背景】 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___________能的形式储存在蓄电池中。 【项目实施】 图甲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，其边长为___________ cm。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___________，能供额定功率为的灯正常发光___________ 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，用的固定风速进行测试，时间内风轮扫风体积V空气=___________（用上述符号写出表达式）。 仅风力供电时测得该段时间内照明灯两端的电压和通过的电流。 经查阅资料了解到，空气密度可取，风能，若风能转为风轮机械能的效率为，则风轮机械能转化为照明灯电能的效率约为___________%（保留整数）。 【评价交流】 （6）实际夜骑时，还要考虑夜骑灯的安全性、便携性和天气情况等因素，请任选一个角度，对自制夜骑灯的小组成员提出一个合理的建议：___________。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $