内容正文:
第十九章 电能从哪里来 单元测试卷
满分:100分 考试时间:90分钟
一、选择题
1.【易】(2分)卫星和太空站上用的电源一般是( )
A.化学电池 B.干电池 C.太阳能电池 D.蓄电池
2.【易】(2分)对于远距离输电,下列说法正确的是( )
A.远距离输电输送的是直流电 B.高压输电可以减少电能损失
C.高压线路上的电压可以随意升高 D.输电线上的电阻越大,则电能损失越小
3.【易】(2分)电流的磁效应被发现后,科学家笃信自然力的统一,以逆向的思想,开始在磁生电的研究中进行艰辛的探索。下列科学家与其重要发现对应正确的是( )
A.法拉第——电磁感应现象 B.奥斯特——电流的热效应
C.安培——通电导体周围存在磁场 D.焦耳——磁场对通电导体的作用
4.【易】(2分)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
5.【易】(2分)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
6.【易】(2分)下列各图中能反映发电机工作原理的是( )
A. B.C. D.
7.【易】(2分)如图所示的磁力锁,闭合开关、电路接通,磁力锁会产生磁性,门便被紧紧吸住。当刷卡或按一下开门按钮,即可切断电路、磁力锁失去磁性,人们便可将门打开。磁力锁所利用的物理原理与下列哪一物品相同( )
A.动圈式扬声器 B.动圈式话筒
C.电铃 D.手摇式发电机
8.【易】(2分)如图所示是新型武器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向右的力,于是将炮弹发射出去。下列设备与电磁炮的工作原理不同的是( )
A.我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置 B.唱K 用的“动圈式话筒”
C.教室里的电风扇里的“电动机” D.物理实验室里测量电压的“电压表”
9.【易】(2分)(2025•威海)我国某品牌电动汽车的减震系统具有能量回收功能:当车辆经过颠簸路面时,减震系统的上下运动带动电机内导体切割磁感线发电。下列选项中与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
10.【易】(2分)(2025•山东)在青岛港的全自动智能化码头,自动导引车经过布置在地上的磁钉时,会产生感应电流,进而实现精准定位。以下实验能揭示此原理的是( )
A. B.
C. D.
11.【易】(2分)(2025•山西)小亮把旧电风扇中的电动机拆下来,将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路,在电机转轴一端插入细铁棒,快速转动铁棒,灯泡开始发光。下列说法正确的是( )
A.灯泡发光,说明该装置中一定有干电池 B.转动铁棒,电机线圈做切割磁感线运动
C.转动铁棒,电机就将电能转化为机械能 D.若铁棒反向转动,电路中不能产生电流
12.【易】(2分)(2025•湖南)动圈式话筒可将声信号转换成电信号。下列四幅实验装置图能反映其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
13.【易】(2分)(2025•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.
14.【中】(2分)以下装置可以用来演示物理现象,则下列说法正确的是( )
A.图甲可用来演示电磁感应现象 B.图乙可用来演示电磁感应现象
C.图丙可用来演示磁场对电流的作用 D.图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
15.【中】(2分)在探究“让线圈转起来”的实验中,小明用永磁铁、一节干电池、线圈、金属支架组装了如图所示的装置,用绝缘胶带将支架固定在电池两端,将磁铁放在电池侧壁上,再将线圈一端的绝缘漆全部刮去,另一端的绝缘漆只刮去一半后,放在支架上,线圈即可持续转动,关于该实验,下列说法正确的是( )
A.这个装置与发电机的工作原理相同 B.线圈转动过程中,机械能全部转化为电能
C.只改变电流的方向,线圈的转动方向不会改变 D.只改变磁场的方向,线圈的转动方向可以改变
二、填空与作图题(每空1分,共13分)
16.【易】(2分)将导体AB、开关、灵敏电流计、蹄形磁体按如图方式组装起来,______开关后,让导体AB 水平向右运动,会观察到电流计指针偏转,说明回路中有______产生。
17.【中】(3分)如图是动圈式话筒内部结构图,对着话筒说话时,声带______发出声音,使膜片带动线圈做切割磁感线运动,产生的感应电流进入扬声器,将声音放大,改变了声音的_______(选填“音调”或“响度”)。线圈切割磁感线运动的过程中,将______能转化为电能。
18.【中】(3分)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。
三、实验探究题
19.【易】(3分)为了探究什么情况下磁可以生电,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?
20.【中】(6分)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。
21.【难】(6分)发电机是如何发电的呢?同学们用如图所示的装置进行探究.
(1)当导体ab 静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计G 指针不偏转,说明电路中_____(选填“有”或“无”)电流产生.
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab 晃动起来,小明发现电流表指针发生了偏转,就说:“让导体在磁场中运动就可产生电流”,但小芳说:“不一定,还要看导体怎样运动”.为验证猜想,它们继续探究,
并把观察到的现象记录如下:
序号
磁体摆放方向
ab 运动方向
电流计指针偏转情况
1
N 极在上
竖直上下运动
不偏转
2
水平向左运动
向右偏转
3
水平向右运动
向左偏转
4
N 极在下
竖直上下运动
不偏转
5
水平向左运动
向左偏转
6
水平向右运动
向右偏转
分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的,比较第2、3 次实验现象发现,产生的电流的方向跟_______有关;比较第3、6 次实验现象发现,产生的电流的方向还跟_______有关.
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁铁,有同学发现指针又偏转了!他们再重复刚才的操作,发现电流表的指针都偏转,请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在_____中做_____运动,电路中就会产生感应电流,这就是发电机发电的原理,此原理最早由英国物理学家___________发现.
22.【难】(4分)自从发现了电流周围存在磁场,许多科学家都在逆向思考:既然电能生磁,那么磁也能生电。
1825 年,科学家科拉顿也用实验探索如何磁生电。科拉顿用条形磁铁在线圈中插入和拔出进行实验时,为了排除磁铁对“电流表”的影响,把“电流表”和线圈分别放在两个房间里。实验时,他在两个房间之间跑来跑去,没有观察到电流表偏转,实验失败。
某同学利用一根条形磁铁、一个电流表、一个线圈来通过条形磁铁插入和拔出线圈来改变穿过线圈的磁场
从而探究磁生电需要满足的条件,其实验过程如图所示。
试完成下列问题:
①电流周围存在磁场,为了形象直观地描述磁场,物理学中引入了“磁感线”的概念,其实磁感线在磁场
中的是_______(选填“存在”或“不存在”)的。
②如图(A)中的条形磁铁,在条形磁铁外部,磁感线总是从磁铁的某极出来,由______(选填“N”或“S”)极进入磁铁。
③比较图中A 与B 或C 与D 可知,要使线圈中产生(感应)电流需要满足的条件是:_________。
④根据以上实验,判断科学家科拉顿实验失败的原因是_______
A.在线圈的电路在缺少电源(如干电池)
B.电表发生了故障
C.看电表时线圈中的磁场没有变化
D.看电表时线圈中一定没有磁场
四、综合解答题
23.【难】(5分)公元1821 年,物理学家发现了一种奇怪的现象:把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温;另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生了偏转,这一现象表明这时闭合电路中产生了电流,这种电流叫做“热电流”,这种电路叫做“热电偶电路”,如图所示。进一步的实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的性质以及连接点D 和G 间的温度差有关。下表给出了通过实验测得的热电偶电路中电流大小与温度差关系的数据。
两连接点间的温度差/℃
0
1
100
200
300
电路中的电流/A
0.000
0.001
0.064
0.142
0.229
(1)这样的热电偶实际上是一个电源,它是把内能转化为______能的装置;
(2)在热电偶电路中,电路是由_____(填“相同”或“不同”)材料的导体组成的闭合电路;
(3)其它条件不变,移去酒精灯,一段时间后,电路中电流______;
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
(4)利用热电偶的性质可以把热电偶做成______;
A.加热器 B.温度计 C.测力计
(5)观察表中数据,可以得到的初步结论是_________。
24.【难】(7分)在敦煌戈壁难上,有一座熔岩塔式光热电站如图所示,电站内有12 万面可随太阳转动,略有弧度的定日镜能将太阳光反射到吸热塔的顶部,加热其中的熔盘。熔盘的比热容是1.53× J/(kg·℃),熔点是131℃,将290℃左右的熔盐存储在保温性能较好的低温储热器中,输送到接收器内,通过太阳能加热使其温度达到566℃以上。再存储在高温的储热器中,当需要发电时,将高温熔盐送往蒸汽发生器,产生高温高压的水蒸气驱动涡轮发电机发电。
(1)为提高日定的聚光效果,每面定日镜应设计成_______(选填“平面镜”、“凹面镜”或“凸面镜”)。
(2)在电厂投产前,需要将固态的熔盐熔化后注入低温储热器中,在熔化过程中,熔盐的温度为______℃。在蒸汽发生器中水是通过_______方式增大内能的,熔盐发电最终将太阳能转化为_______。
(3)(2 分)请计算在蒸汽发生器中若1kg 的高温熔盐温度由560℃降到300℃时放出的热量是多少?
(4)熔盐塔式光热电站与火力发电站相比,有什么优点(写出一条即可)。
25.【难】(8分)阅读短文,回答问题。
风力发电
风电技术就是利用风能发电的技术,风能是可再生环保能源,所以开发风电技术是当今诸多国家的发
展主要战略,见图甲。
见图乙,风力发电是利用风力带动风车叶片旋转,并通过增速机将旋转的速度提高,从而带动风机内的发
电机发电。发电机所发的电通过电缆输送到升压变压器提升电压后,由高压输电线路输送给用户。
风电是清洁能源,每生产1 度电,就可相应节约0.4 千克标准煤,同时减少污染排放0.272kg 碳粉尘、0.997kg二氧化碳、0.03kg 二氧化硫、0.015kg 氮氧化物。
回答下列问题:
(1)风力发电是将风能转化为_____能的一种技术,风机中的发电机是利用______原理进行发电的。
(2)华锐风电科技集团研发的SL6000 风力发电机组,最大发电功率为6×W。此风力发电机组满功率
工作5h,可生产______kW·h的电能,相当于______kg 热值为3×J/kg 的煤完全燃烧释放的热能;可向大气减少排放_______kg 的二氧化碳。
(3)(3 分)远距离输电,若输送电能的功率为P、输电电压为U、输电线路总电阻为R,则输电线路的因发热而造成的电能损失功率P 损=________
参考答案与详细解析
1.【易】
【答案】C
【解析】卫星和太空站上用的电源一般是太阳能电池。
2.【易】
【答案】B
【解析】A.远距离输电来自发电发站,是交流发电机发出的,所以远距离输电输送的是交流电,故A 错误; B.根据P=UI 知,高压输电电压高,电流小,根据P 损=I2R 可知,高压输电可以减少电能损失,故B 正确. C.高压输电必须综合考虑各种因素,电压不可以随意升高.故C 错误; D.根据P 损=12R 可知,输电线上的电阻越大,则电能损失越大,故D 错误.故选B.
3.【易】
【答案】A
【解析】A.1831 年,一位叫迈克尔·法拉第的科学家发现了磁与电之间的相互联系和转化关系。闭合电路 的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中就会产生感应电流。这种利用磁场产生电流的现象称 为电磁感应,故A 正确; B.焦耳发现了通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应,故B 错误; C.1820 年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场,故C 错误; D.安培发现了磁场对通电导体的作用,故D 错误。故选A。
4.【易】
【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。
5.【易】
【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。
6.【易】
【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
7.【易】
【答案】C
【解析】电磁铁通电后具有磁性,断电后无磁性,电磁铁的工作原理是电流的磁效应;分析各个选项的工 作原理,得出答案。 磁力锁关闭时,电路接通磁铁有磁性吸住铁片,大门锁住。当刷卡或按一下开关,即可切断电路,磁力锁 失去磁性,可将门打开,由此可知,电磁铁的工作原理是电流的磁效应; A、扬声器的工作原理是磁场对通电导体有力的作用,故A 错误; BD、动圈式话筒和手摇发电机的工作原理是电磁感应现象,故BD 错误; C、电铃的主要部件是电磁铁,利用了电流的磁效应,故C 正确。 故选:C。
8.【易】
【答案】B
【解析】由题意可知,炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会 受到向右的力,于是将炮弹发射出去,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。 A、我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故A 不符合 题意; B、动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象,故B 符合题意; CD、教室里的电风扇里的“电动机”、物理实验室里测量电压的“电压表”,都是利用通电导体在磁场中 受力而运动的原理工作的,故CD 不符合题意。故选:B。
9.【易】
【答案】A
【解答】解:当车辆经过颠簸路面时,减震系统的上下运动带动电机内导体切割磁感线发电,将机械能转化为电能,这是电磁感应现象; A、图中导体棒在磁场中运动,切割磁感线,在电路中产生感应电流,是电磁感应现象,故A符合题意; B、图中实验是奥斯特实验,说明通电导体的周围存在磁场,故B不符合题意; C、电路中有电源,通电导体在磁场中要受到力的作用,电动机是利用该原理来工作的,故C不符合题意; D、图中演示的通电线圈在磁场中受力转动,故D不符合题意。 故选:A。
10.【易】
【答案】D
【解答】解:由题意可知,自动导引车经过布置在地上的磁钉时,会产生感应电流,其工作原理为电磁感应现象。 A、该图是奥斯特实验,其原理是电流的磁效应,故A不符合题意; B、该图是探究通电导体在磁场中受力运动的实验,故B不符合题意; C、图中有电源,是电动机原理图,电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而运动制成的,故C不符合题意; D、图中没有电源,是发电机原理图,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(即电磁感应现象),故D符合题意。 故选:D。 【点评】本题考查电磁感应现象的应用,要求学生能通过题意找出探测器的原理,并能正确掌握发电机的原理。
11.【易】
【答案】B
【解答】解:A、由题干信息可知,电路中没有干电池,故A错误; BC、此过程中,转动铁棒,电机线圈做切割磁感线运动,产生感应电流,电流通过小灯泡,使小灯泡发光,转动铁棒产生感应电流的过程中,机械能转化为电能,故B正确、C错误; D、若铁棒反向转动,电机线圈仍然可以做切割磁感线运动,产生感应电流,只是感应电流的方向发生了变化,故D错误。 故选:B。
12.【易】
【答案】D
【解答】解:动圈式话筒把声信号转变为电信号,其工作原理是电磁感应现象。 A、图中反映的是磁极间的相互作用规律:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,故A不符合题意; B、电路接通后,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,故B不符合题意; C、电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强,吸引大头针的数量越多,故C不符合题意; D、闭合开关,当导体ab在磁场中切割磁感线时,电流表指针摆动,说明有感应电流产生,这是电磁感应现象,故D符合题意。 故选:D。
13.【易】
【答案】D
【解答】解:A、如图是司南,利用的是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故A错误; B、如图是电磁铁的利用,电磁铁通电后具有磁性,利用的是电流的磁效应的原理,故B错误; C、如图是通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,故C错误; D、如图的是闭合电路的线圈在磁场中做切割磁感线运动时,线圈中就会产生电流,是电磁感应现象,属于发电机的工作原理,故D正确。 故选:D。
14.【中】
【答案】A
【解析】A.甲图中导体ab 在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应, 故A 正确; B.图乙是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故B 错误; C.图丙是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故C 错误; D.图丁可以演示磁场对电流的作用,故D 错误。 故选A。
15.【中】
【答案】D
【解析】A.线圈通电后可持续转动,说明通电导体在磁场中受力的作用,与电动机的原理相同,故A 错误; B.线圈转动过程中,产生机械能和内能,所以是电能转化为机械能和内能,故B 错误; CD.通电导体在磁场中受力的作用,所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,故只改变电流的方向 或磁场的方向,线圈的转动方向会发生改变,故C 错误,D 正确。故选D。
16.【易】
【答案】闭合 感应电流
【解析】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。闭合开关后,形 成闭合回路,让导体AB 水平向右运动,此时导体AB 切割磁感线运动,产生感应电流,因此会观察到电流 计指针偏转。
17.【中】
【答案】振动 响度 机械
【解析】对着话筒说话时,声带振动产生声音,产生的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振 动,线圈做切割磁感线运动,产生的感应电流进入扬声器,将声音放大,使声音的响度变大,线圈切割磁 感线运动的过程中,消耗机械能,产生电能,将机械能转化为电能。
18.【中】
【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。
19.【易】
【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?
20.【中】
【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。
21.【难】
【答案】(1)无(2)正确;导体的运动方向;磁场方向(3)磁场;切割磁感线;法拉第.
【解析】(1)当导体ab 静止悬挂起来后,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,灵敏电流计G 指 针不偏转,说明电路中无电流产生;
(2)根据表格中的信息可知,当导体在磁场中运动时,电流计指针不一定偏转,说明不一定产生电流,故 小芳的观点是正确的; 比较第2、3 次实验现象发现,磁场方向相同,导体运动的方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流 的方向跟导体运动方向有关; 比较第3、6 次实验现象发现,导体运动的方向相同,磁场方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流 的方向还跟磁场方向有关.
(3)电路闭合时,不论是导体运动还是磁体运动,导体会做切割磁感线运动,所以导体中有感应电流产生, 这种现象是电磁感应,此原理最早由英国物理学家法拉第发现的.
22.【难】
【答案】①不存在 ②S ③穿过线圈的磁场(或磁感线多少)发生变化 ④C
【解析】①电流周围存在磁场,为了形象直观地描述磁场,物理学中引入了“磁感线”的概念,其实磁感 线在磁场中的是不存在的。 ②如图6(A)中的条形磁铁,在条形磁铁外部,磁感线总是从磁铁的N 极出来,由S 极进入磁铁。 ③比较图6 中A 与B 或C 与D 可知,要使线圈中产生(感应)电流需要满足的条件是:穿过线圈的磁场(或 磁感线多少)发生变化。 ④科学家科拉顿实验失败的原因是看电表时线圈中的磁场没有变化,所以选C。
23.【难】
【答案】(1)电;(2)不同;(3)B;(4)B;(5)其它条件不变时,两连接点间的温度差越大,电路 中的电流越大
【解析】(1)由题意可知,把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温,另一个连 接点放在火焰上热,才会产生“热电流”,因此,热电偶电源工作时将内能转化为电能。
(2)由短文描述可知,在热电偶电路中,产生热电流的条件是:电路是由不同材料的导体(如铜和铁)组 成的闭合电路。
(3)其它条件不变,移去酒精灯,一段时间后,温度降低,则两连接点间的温度差变小,由表可知电路中 电流变小,故选B。
(4)热电偶电路产生的电流大小与温度有关,所以利用热电偶的性质可以把热电偶做成温度计,故选B。
(5)观察表中数据,可知两连接点间的温度差越大,电路中的电流越大。故得出的结论是:其它条件不变 时,两连接点间的温度差越大,电路中的电流越大。
24.【难】
【答案】(1)凹面镜(2)131 热传递 电能(3)3.978×J (4)清洁
【解析】(1)因为凹面镜具有会聚作用,所以为提高定日镜的聚光效果,每面定日镜应设计成凹面镜。
(2)根据材料内容熔盐的熔点是131°C,由此可知熔盐熔化过程的温度是131°C。 在蒸汽发生器中,水是通过吸收热量,即热传递的方式改变了内能。熔盐发电是通过熔盐吸收太阳能转化 为机械能,驱动涡轮发电机发电,即最终将太阳能转化为电能。
(3)放出的热量Q放=cm=1.53×J/(kg·℃)×1kg×=3.978×J
(4)熔盐塔式光热电站与火力发电站相比的优点:清洁、节能、可持续、减少碳排放。
25.【难】
【答案】(1)电 电磁感应(2) 3× 3600 2.991× (3)P损=
【解析】(1)风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能,再通过发电机将叶片的动能转化为电能。 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,其原理是电磁感应现象。
(2)可提供电能W=Pt=4.4×W×2000h=8.8×J=2.88×J煤完全燃烧释放的热能等于风力发电5h 产生的电能,煤的质量为m==3000kg由于火力发电每产生1kW·h 电能大约要排放0.997kg 的CO2,风力发电机组满功率工作5h 要少排放的CO2 是m==2.99×kg
(3)输送电能的功率为P、输电电压为U,则电路中的电流为I=,输电线路因发热而造成的电能损失功率P损=IR=
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