内容正文:
沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案(全国通用)
第十九章 电能从哪里来
单元重要专项02 《电能从哪里来》单元重难点训练
单元重点难点题型归纳
类型1 探究:产生感应电流的条件(共5小题)
类型2 电磁感应及其应用 (共3小题)
类型3 发电机的构造及工作原理(共2小题)
类型4 发电机与能量转化( 火力、水力、核能发电与电磁感应的联系)(共5小题)
类型5 各种类型的电池(共3小题)
类型6 高压输电及其防护(共5小题)
单元重点难点题型训炼
类型1 探究:产生感应电流的条件(共5小题)
1. (2025广西)如图所示,悬挂在蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当导体静止不动时,电流计指针_____;当导体向右运动时,电流计指针______(选填“偏转”或“不偏转”)。
【答案】 不偏转 偏转
【解析】电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。产生感应电流需要满足两个条件:一是电路闭合;二是导体做切割磁感线运动。
[1]当导体静止不动时,导体没有做切割磁感线运动,不满足产生感应电流的条件,所以电流计指针不偏转。
[2]当导体向右运动时,导体做切割磁感线运动,满足产生感应电流的条件,电路中有感应电流产生,所以电流计指针偏转。
2. 探究产生感应电流条件的实验步骤如图中的甲、乙、丙所示:
(1)实验中,通过观察 来判断电路中是否有感应电流;
(2)比较 两图可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合;闭合开关,当蹄形磁体或导体做下列的运动,可以产生感应电流的是 (填写选项中的字母)。
A.导体不动,蹄形磁体做左右运动
B.蹄形磁体不动,导体在蹄形磁体中上下运动
C.蹄形磁体不动,导体在蹄形磁体中左右运动
D.蹄形磁体不动,导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动
【答案】(1)电流表指针的偏转情况;(2)甲丙,ACD。
【解析】(1)实验中,通过观察电流表指针的偏转情况来判断电路中是否有感应电流,若电流表指针发生偏转,说明电流中由感应电流产生;反之,没有感应电流产生。
(2)甲丙两图中,导线切割磁感线的方向不变,甲图有闭合开关,电流表指针由发生偏转,则电路中由产生感应电流;丙图没有闭合开关,电流表没有发生偏转,电路中没有感应电流产生,比较甲丙两图可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合。闭合开关:
A.导体不动,蹄形磁体做左右运动,闭合电路的部分导体由切割磁感线,电路中会产生感应电流,故A符合题意;
B.蹄形磁体不动,导体在蹄形磁体中上下运动,闭合电路的部分导体没有切割磁感线,电路中没有感应电流产生,故B不符合题意;
C.蹄形磁体不动,导体在蹄形磁体中左右运动,闭合电路的部分导体由切割磁感线,电路中会产生感应电流,故C符合题意;
D.蹄形磁体不动,导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,闭合电路的部分导体由切割磁感线,电路中会产生感应电流,故D符合题意。
故选ACD。
3.为了探究感应电流产生的条件,小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中,用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接。
(1)实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒,小明应选用______作为本实验中的AB棒;
(2)实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如下表所示;
序号
AB棒运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
不动
不偏转
2
向上运动
不偏转
3
向下运动
不偏转
4
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
①分析可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时,导体中就产生感应电流;
②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为______的两次实验现象可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关?
【答案】(1)铜棒 (2)切割磁感线 4、5
【解析】(1)电路中要形成电流,则须保持通路,所以应选择导体作为AB棒,而铜棒是导体,橡胶棒和玻璃棒是绝缘体,故小明应选择铜棒作为本实验中的AB棒。
(2)①由表中现象可知,当导体棒左右运动切割磁感线时,电路中会产生感应电流,这就是电磁感应现象。
②4、5两次实验导体棒的运动方向相反,结果灵敏电流计的指针偏转方向相反,说明电流的方向相反;故根据序号4、5的两次实验现象可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关?
4. 小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题;
(1)悬挂金属棒静置于∪形磁铁的磁场中,此时两极正对区域磁感线的箭头方向是
竖直向 (选填:“上”或“下“)。
(2)灵敏电流计的作用是用来检测 的。若闭合开关后并未发现电流计指针偏转,经检查器材均完好,各器材间连接无误,那么接下来你认为最应该关注的器材是 。
(3)小明认为是原来磁铁的磁性太弱所致,他提岀更换磁性更强的磁铁,就在他移动原磁铁时,你发现电流计的指针出现了晃动,你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因 。(仅写出最应该进行的一步操作)
(4)就根据上述探究过程,小明就说:“我们找到产生感应电流的秘密了!”此时你对小明的“成果发布”作何评价? 。
【答案】(1)下;(2)感应电流;金属棒;(3)使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动;(4)不合理的,因为只做了一次实验,得出的结论具有偶然性,不具有普遍性,应该用不同种类的金属棒,还要使金属棒朝各个方向运动
【解析】(1)在磁体外部磁场方向总是从极出发指向极,如图所示此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向下;
(2)灵敏电流计是测量电流的仪表,所以在此实验中是用来检测感应电流的;闭合开关,电流表指针未偏转,说明没有感应电流产生。此时金属棒是静止的,所以接下来最应该关注的是金属棒,观察金属棒运动后会不会有电流的产生;
(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,移动原磁铁时,发现电流计的指针出现了晃动,产生了感应电流,所以下一步我们应使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动,观察是否会产生感应电流;
(4)在整个的实验中,只进行了一次实验就得出结论是不合理的,因为只做了一次实验,得出的结论具有偶然性,不具有普遍性,应该用不同种类的金属棒,还要使金属棒朝各个方向运动。
5. 某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
(1)让导线AB在磁场中静止,观察到电流表指针______;让导线AB在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,观察到电流表指针______;保持蹄形磁体静止让导线AB从图中所示位置水平向右运动,观察到电流表指针______。(填“偏转”或“不偏转”)
(2)图乙中的a表示垂直于纸面的-根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,会产生感应电流的是______(填标号)。
【答案】 (1)不偏转 不偏转 偏转 (2) CD
【解析】(1)让导线AB在磁场中静止,导线没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,观察到电流表指针不偏转。
让导线AB在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,导线没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,观察到电流表指针不偏转。
持蹄形磁体静止让导线AB从图中所示位置水平向右运动,导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,观察到电流表指针偏转。
(2)AB.图AB中导体运动的方向与磁感线平行,导线没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故AB不符合题意;
CD.图CD中,导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,故CD符合题意。故选CD。
类型2 电磁感应及其应用 (共3小题)
1. 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。
2.如图所示,轮滑鞋深受孩子们的喜爱。它的轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光,选项中与此工作原理相同的是( )
A B C D
A.电风扇 B.电磁起重机 C. 扬声器 D.动圈式话筒
【答案】D
【解析】轮子转动时,LED灯闪闪发光,此时的轮子做切割磁感线运动,产生感应电流,LED灯发光。这是利用了电磁感应原理。
A.电风扇是利用电动机工作的,原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故A不符题意;
B.电磁起重机是利用电流的磁效应工作,电磁铁中有电流通过时产生磁性,故B不符合题意;
C.扬声器是通电线圈在磁场中受力而运动,带动扬声器的纸盒振动发声,故C不符题意;
D.动圈式话筒是线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,利用电磁感应原理工作,故D符合题意。故选D。
3. 如图所示是安检使用一种金属探测仪。当探测仪靠近金属物体时,会产生感应电流,发出报警信号,其工作原理与下列实验原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】金属探测仪靠近金属物体时,会产生感应电流,发出报警信号,其工作原理是电磁感应。
A.给导线通电,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在着磁场,与探测仪的原理不同,故A不符合题意;
B.导体棒在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,是电磁感应现象,故B符合题意;
C.如图,给导体通电,通电导体在磁场中受到力的作用而运动,其原理与电磁感应不同,故C不符合题意;
D.图中探究的是电磁体磁性的影响因素,其原理与电磁感应不同,故D不符合题意。故选B。
类型3 发电机的构造及工作原理(共2小题)
1. 如图所示L为带动线圈转动的摇把,图中指针表示可来回摆动的电流表,关于此装置,下列说法正确的是( )
A.这是电动机的工作原理图 B.这是发电机的工作原理图
C.该装置将电能转化为机械能 D.通过电流表的电流是直流电
【答案】B
【解析】AB.带动线圈转动的摇把,电流表的指针来回摆动,说明电路中产生电流,此图是发电机的原理图,故B正确,A错误;
C.该装置,消耗机械能,产生电能,将机械能转化为电能,故C错误;
D.带动线圈转动的摇把,电流表的指针来回摆动,说明电流的方向不断改变,通过电流表的电流是交流电,故D错误。故选B。
2.如图甲所示,将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连,形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线,计算机显示的微电流波形如图乙所示,这是 现象,此过程中产生的电流是 (选填“直流电”或“交变电流”),利用这一原理,可制成 (写出一种即可)。
【答案】电磁感应 交变电流 发电机
【解析】地球的周围存在磁场,两位同学快速甩动软导线,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,由图乙可知,产生电流,这是电磁感应现象,由图乙可知,电流的大小和方向发生变化,产生的电流是交变电流,发电机就是根据此原理制成的。
类型4 发电机与能量转化( 火力、水力、核能发电与电磁感应的联系)(共5小题)
1.(2026黑龙江)2026年1月5日,我国首艘兆瓦级浮空风力电站成功放飞至2000 m高空,下列与高空发电原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】浮空风力发电是风力带动发电机转子转动发电,原理是电磁感应现象,工作过程中将机械能转化为电能,发电装置不需要外接电源,据此分析:
A.该图是司南,原理是磁体在地磁场中具有指向性,与风力发电原理不同,故A不符合题意;
B.该图是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,与风力发电原理不同,故B不符合题意;
C.该图电路中有外接电源,探究通电导体在磁场中受力运动,是电动机的工作原理,将电能转化为机械能,与风力发电原理不同,故C不符合题意;
D.该图电路中没有外接电源,探究闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电磁感应现象实验,和风力发电的原理相同,故D符合题意。故选D。
2.(2026四川泸州)同学们在操场上做“跳绳发电”实验,将铜导线(绳)的两端与灵敏电流计
相连,沿东西方向站立摇绳,灵敏电流计指针左右摆动,如图所示。下列实验与该实验原理相同的
是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】“跳绳发电”中,铜导线是闭合电路的一部分,在地磁场中摇绳时,导线切割磁感线产生感应电流,原理是电磁感应现象,该过程不需要外接电源,靠导体运动产生感应电流。
C.C选项中,闭合导体在磁场中运动,电路无外接电源,用灵敏电流计检测感应电流,是电磁感应实验,和题干原理相同,符合要求。故C符合题意。
ABD.A选项探究的是磁极间的相互作用;B选项是奥斯特实验,原理是电流的磁效应,即通电导体周围存在磁场;D选项电路有外接电源,探究的是通电导体在磁场中受力运动,是电动机的工作原理。故ABD不符合题意。故选C。
3.(2025·山东青岛)抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示:蓄能时,电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池;需要电能时,打开闸门,让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是( )
A.蓄能时,将机械能转化为电能
B.电动机的工作原理是电磁感应现象
C.发电机的工作原理是电流的磁效应
D.蓄水量一定,上蓄水池建的位置越高,能储存的电能就越多
【答案】D
【解析】A.蓄能时,电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池,电动机工作是消耗电能,将电能转化为水的机械能,而不是将机械能转化为电能,故A错误;
B.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,而电磁感应现象指的是闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流的现象。是发电机的工作原理,故B错误;
C.发电机的工作原理是电磁感应现象,电流的磁效应是指通电导线周围存在磁场,与发电机工作原理无关,故C错误;
D.蓄水量一定时,上蓄水池建的位置越高,水具有的重力势能越大,即机械能越大。需要电能时,水流下驱动发电机发电,机械能转化为电能,所以能储存的电能就越多,故D正确。故选D。
4.(2026四川达州)三峡大坝是三峡水电站的主体工程,也是当今世界上最大的水利枢纽建筑之一,年发电量超1000亿千瓦时,其发电机的工作原理是______(选填“电流的磁效应”或“电磁感应”);大坝上、下游落差100多米,工程师设计了五级船闸让船舶能顺利通过三峡大坝,船闸利用了______原理。
【答案】 电磁感应 连通器
【解析】发电机的工作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会产生感应电流,实现机械能到电能的转化;船闸的结构具备上端开口、底部相互连通的特征,符合连通器的定义,通过让闸室与上下游水位依次连通,使水位相平后船舶可顺利通行,因此利用了连通器原理。
5. (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,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。
类型5 各种类型的电池(共3小题)
1. 如图所示是本溪到沈阳高速公路上的太阳能路灯,该路灯照明系统的太阳能电池白天对蓄电池充电,晚上蓄电池对路灯供电( )
A.甲是“电能” B.乙是“太阳能”
C.丙是“电能” D.丁是“机械能”
【答案】C
【解析】AB.太阳能电池工作时将太阳能转化为电能,故甲是太阳能,乙是电能,故AB不符合题意;
C.太阳能给蓄电池充电时将电能转化为化学能,蓄电池放电时将化学能转化为电能,所以丙是电能,故C符合题意;
D.路灯工作时将电能转化为光能和内能,故D不符合题意。
2. 可充电扫地机器人是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器,如图所示。下列关于扫地机器人的说法,正确的是( )
A.充电时,它的电池相当于电源
B.扫地时,它的电池相当于用电器
C.充电时,它的电池将内能转化为电能
D.扫地时,它的电池将化学能转化为电能
【答案】D
【解析】A.充电时,它的电池消耗电能,相当于用电器,故A错误;
B.扫地时,它的电池向外输出电能,相当于电源,故B错误;
C.充电时,它的电池将电能转化为化学能,故C错误;
D.扫地时,它的电池相当于电源,将化学能转化为电能,故D正确。故选D。
3. 如图所示,水果电池可以把 能转化为电能。用导线将电压表的两个接线柱分别接在铜片和锌片上,电压表指针发生了偏转,由此可知锌片是水果电池的 极,此时电压为 V。
【答案】 化学 负 0.6
【解析】电源是提供电能的装置,水果电池是电源,可以把化学能转化为电能。
用导线将电压表的两个接线柱分别接在铜片和锌片上,电压表指针向右偏转,说明电流从正接线柱流入,由此可知锌片是水果电池的负极。
电压表量程0~3V,分度值0.1,此时电压为0.6 V。
类型6 高压输电及其防护(共5小题)
1. 生活中需掌握一些安全用电常识,下列做法中正确的是( )
A.触摸破损电线 B.爬到树上取电线上的风筝
C.用干木棒拨开触电者身上的电线 D.同时在一个插板上用很多电器
【答案】C
【解析】A.触摸破损电线,非常容易发生触电事故,故A不正确;
B.爬到树上取电线上的风筝,容易接触到带电的电线,发生触电事故,故B不正确;
C.发生触电时,应该用绝缘体挑开触电者身上的电线,木棒是绝缘体,C符合题意;
D.同时在一个插板上用很多电器,容易使电功率过大,导致导线发热,引起火灾,故D不符合题意。故选C。
2. 超导材料,是指具有在一定的条件下,电阻变为零的性质的材料,将在人们的生产和生活中得到越来越广泛的应用。学习物理后,小明想知道超导材料适合用来( )
A.制作电炉的电炉丝 B.作为远距离输电的导线
C.制作白炽灯泡的灯丝 D.制作电热毯的电阻丝
【答案】B
【解析】A.电炉丝将电能转化为内能,需要放热,所以不能用超导材料来制作,A不符题意;
B.用超导体做输电导线,可以减小由电能到内能的损耗,提高传输效率,故B符合题意;
C.灯丝必须在白炽状态下才能正常发光,需要放热,所以不能用超导材料来制作,故C不符合题意;
D.电热毯的电阻丝需要提供热量,需要放热,所以不能用超导材料来制作,故D不符合题意。
故选B。
3. 我国存在能源与经济相分离的问题,资源富集区经济相对落后,而经济发达地区则能源储量不足,为此国家规划建设特高压(交流电压在1000千伏以上)输电网。远距离输电采用特高压输电,这是为了( )
A.减少输电线上的能量损失 B.节省输电线材料
C.满足用电器对电压的要求 D.增大输电线上的电流
【答案】A
【解析】由P=UI可知,在输出功率一定的情况下,提高输出电压,可以减少导线中的电流;由Q=I2Rt可知,在R、t相同时,电流越小,电流通过导线产生的热量越小。远距离输电过程中,电能耗损主要是由于电流的热效应而造成的,因此用高压输电可以减少线路中电能的损耗。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
4. 如图甲所示,根据漫画中的对话,可以判断电表 (选填“1”或“2”)是电流表,这种直接将电流表接在电源上的现象称为 。如图乙是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的 ,从而减小了导线的电阻,以达到减少输电线上电能损失的目的。
【答案】 2 短路 横截面积
【解析】由于电流表的电阻很小,所以如果不小心将电流表直接接在电源的两极上,根据欧姆定律可知,这时由于电流很大,会形成短路。而电压表内阻很大,可以直接接在电源的两极上,测量电源电压。由此判断,图中电表2是电流表,电表1是电压表,这种直接将电流表接在电源上的现象称为短路。
高压输电的目的是减小电能的损失,在导线长度不能改变时,可以通过想办法改变其横截面积,四根导线并联时相当于增大了导线的横截面积,所以导线的电阻会减小,损失的电能也会减少。
5.小明学习电能时,从书本上了解到以下内容:电能属于二次能源,它不像其它矿产能源,无法从自然界中直接开采或获取,它必须由其它能源转化而来。电能具有便于转化、便于分配、便于输送等优点。
三峡水电站发电时,大坝前后巨大落差形成的高速水流推动水轮机带动发电机匀速 转动产生电能。三峡电站获得电能后以远距离高压输电的形式输送到各个用电地区。电能输送过程中,电流通过输电导线时会产生热量。
为了了解电流过导体时产生的热量和哪些因素有关,他又查阅了在相同时间内,不同电流通过同一导体时产生的热量,相关数据如下表。
序号
1
2
3
4
5
电流/(×10-3安)
10
20
30
40
50
产生的热量Q(焦)
100
400
900
1600
2500
根据上述信息,回答下列问题:
(1)水利发电时,电能是由 能转化而来的;
(2)分析表中的数据可得出结论是: ;
(3)试解释远距离采用高压输电的原因。
【答案】(1)机械(2)相同时间,电流通过同一导体时,产生的热量和电流的平方成正比(3)见解析
【解析】(1)水利发电时,消耗水的机械能,转化为电能,因此电能是由机械能转化而来的。
(2)分析表中数据可知,电流增大几倍,热量增大为倍数的平方倍,故可得到结论:相同时间,电流通过同一导体时,产生的热量和电流的平方成正比。
(3)输送电能的功率是不变的,由P=UI可知,在功率一定时,电压越大,电流越小。由(2)的结论,远距离输电时,对同一输电线,相同时间内,电流越小,产生的热量越少,电能的损耗就越小。
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沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案(全国通用)
第十九章 电能从哪里来
单元重要专项02 《电能从哪里来》单元重难点训练
单元重点难点题型归纳
类型1 探究:产生感应电流的条件(共5小题)
类型2 电磁感应及其应用 (共3小题)
类型3 发电机的构造及工作原理(共2小题)
类型4 发电机与能量转化( 火力、水力、核能发电与电磁感应的联系)(共5小题)
类型5 各种类型的电池(共3小题)
类型6 高压输电及其防护(共5小题)
单元重点难点题型训炼
类型1 探究:产生感应电流的条件(共5小题)
1. (2025广西)如图所示,悬挂在蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当导体静止不动时,电流计指针_____;当导体向右运动时,电流计指针______(选填“偏转”或“不偏转”)。
2. 探究产生感应电流条件的实验步骤如图中的甲、乙、丙所示:
(1)实验中,通过观察 来判断电路中是否有感应电流;
(2)比较 两图可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合;闭合开关,当蹄形磁体或导体做下列的运动,可以产生感应电流的是 (填写选项中的字母)。
A.导体不动,蹄形磁体做左右运动
B.蹄形磁体不动,导体在蹄形磁体中上下运动
C.蹄形磁体不动,导体在蹄形磁体中左右运动
D.蹄形磁体不动,导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动
3.为了探究感应电流产生的条件,小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中,用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接。
(1)实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒,小明应选用______作为本实验中的AB棒;
(2)实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如下表所示;
序号
AB棒运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
不动
不偏转
2
向上运动
不偏转
3
向下运动
不偏转
4
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
①分析可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时,导体中就产生感应电流;
②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为______的两次实验现象可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关?
4. 小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题;
(1)悬挂金属棒静置于∪形磁铁的磁场中,此时两极正对区域磁感线的箭头方向是
竖直向 (选填:“上”或“下“)。
(2)灵敏电流计的作用是用来检测 的。若闭合开关后并未发现电流计指针偏转,经检查器材均完好,各器材间连接无误,那么接下来你认为最应该关注的器材是 。
(3)小明认为是原来磁铁的磁性太弱所致,他提岀更换磁性更强的磁铁,就在他移动原磁铁时,你发现电流计的指针出现了晃动,你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因 。(仅写出最应该进行的一步操作)
(4)就根据上述探究过程,小明就说:“我们找到产生感应电流的秘密了!”此时你对小明的“成果发布”作何评价? 。
5. 某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
(1)让导线AB在磁场中静止,观察到电流表指针______;让导线AB在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,观察到电流表指针______;保持蹄形磁体静止让导线AB从图中所示位置水平向右运动,观察到电流表指针______。(填“偏转”或“不偏转”)
(2)图乙中的a表示垂直于纸面的-根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,会产生感应电流的是______(填标号)。
类型2 电磁感应及其应用 (共3小题)
1. 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
2.如图所示,轮滑鞋深受孩子们的喜爱。它的轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光,选项中与此工作原理相同的是( )
A B C D
A.电风扇 B.电磁起重机 C. 扬声器 D.动圈式话筒
3. 如图所示是安检使用一种金属探测仪。当探测仪靠近金属物体时,会产生感应电流,发出报警信号,其工作原理与下列实验原理相同的是( )
A. B. C. D.
类型3 发电机的构造及工作原理(共2小题)
1. 如图所示L为带动线圈转动的摇把,图中指针表示可来回摆动的电流表,关于此装置,下列说法正确的是( )
A.这是电动机的工作原理图 B.这是发电机的工作原理图
C.该装置将电能转化为机械能 D.通过电流表的电流是直流电
2.如图甲所示,将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连,形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线,计算机显示的微电流波形如图乙所示,这是 现象,此过程中产生的电流是 (选填“直流电”或“交变电流”),利用这一原理,可制成 (写出一种即可)。
类型4 发电机与能量转化( 火力、水力、核能发电与电磁感应的联系)(共5小题)
1.(2026黑龙江)2026年1月5日,我国首艘兆瓦级浮空风力电站成功放飞至2000 m高空,下列与高空发电原理相同的是( )
A. B. C. D.
2.(2026四川泸州)同学们在操场上做“跳绳发电”实验,将铜导线(绳)的两端与灵敏电流计
相连,沿东西方向站立摇绳,灵敏电流计指针左右摆动,如图所示。下列实验与该实验原理相同的
是( )
A.B.C.D.
3.(2025·山东青岛)抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示:蓄能时,电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池;需要电能时,打开闸门,让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是( )
A.蓄能时,将机械能转化为电能
B.电动机的工作原理是电磁感应现象
C.发电机的工作原理是电流的磁效应
D.蓄水量一定,上蓄水池建的位置越高,能储存的电能就越多
4.(2026四川达州)三峡大坝是三峡水电站的主体工程,也是当今世界上最大的水利枢纽建筑之一,年发电量超1000亿千瓦时,其发电机的工作原理是______(选填“电流的磁效应”或“电磁感应”);大坝上、下游落差100多米,工程师设计了五级船闸让船舶能顺利通过三峡大坝,船闸利用了______原理。
5. (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。
类型5 各种类型的电池(共3小题)
1. 如图所示是本溪到沈阳高速公路上的太阳能路灯,该路灯照明系统的太阳能电池白天对蓄电池充电,晚上蓄电池对路灯供电( )
A.甲是“电能” B.乙是“太阳能”
C.丙是“电能” D.丁是“机械能”
2. 可充电扫地机器人是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器,如图所示。下列关于扫地机器人的说法,正确的是( )
A.充电时,它的电池相当于电源
B.扫地时,它的电池相当于用电器
C.充电时,它的电池将内能转化为电能
D.扫地时,它的电池将化学能转化为电能
3. 如图所示,水果电池可以把 能转化为电能。用导线将电压表的两个接线柱分别接在铜片和锌片上,电压表指针发生了偏转,由此可知锌片是水果电池的 极,此时电压为 V。
类型6 高压输电及其防护(共5小题)
1. 生活中需掌握一些安全用电常识,下列做法中正确的是( )
A.触摸破损电线 B.爬到树上取电线上的风筝
C.用干木棒拨开触电者身上的电线 D.同时在一个插板上用很多电器
2. 超导材料,是指具有在一定的条件下,电阻变为零的性质的材料,将在人们的生产和生活中得到越来越广泛的应用。学习物理后,小明想知道超导材料适合用来( )
A.制作电炉的电炉丝 B.作为远距离输电的导线
C.制作白炽灯泡的灯丝 D.制作电热毯的电阻丝
3. 我国存在能源与经济相分离的问题,资源富集区经济相对落后,而经济发达地区则能源储量不足,为此国家规划建设特高压(交流电压在1000千伏以上)输电网。远距离输电采用特高压输电,这是为了( )
A.减少输电线上的能量损失 B.节省输电线材料
C.满足用电器对电压的要求 D.增大输电线上的电流
4. 如图甲所示,根据漫画中的对话,可以判断电表 (选填“1”或“2”)是电流表,这种直接将电流表接在电源上的现象称为 。如图乙是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的 ,从而减小了导线的电阻,以达到减少输电线上电能损失的目的。
5.小明学习电能时,从书本上了解到以下内容:电能属于二次能源,它不像其它矿产能源,无法从自然界中直接开采或获取,它必须由其它能源转化而来。电能具有便于转化、便于分配、便于输送等优点。
三峡水电站发电时,大坝前后巨大落差形成的高速水流推动水轮机带动发电机匀速 转动产生电能。三峡电站获得电能后以远距离高压输电的形式输送到各个用电地区。电能输送过程中,电流通过输电导线时会产生热量。
为了了解电流过导体时产生的热量和哪些因素有关,他又查阅了在相同时间内,不同电流通过同一导体时产生的热量,相关数据如下表。
序号
1
2
3
4
5
电流/(×10-3安)
10
20
30
40
50
产生的热量Q(焦)
100
400
900
1600
2500
根据上述信息,回答下列问题:
(1)水利发电时,电能是由 能转化而来的;
(2)分析表中的数据可得出结论是: ;
(3)试解释远距离采用高压输电的原因。
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