第6章 电能 真题同步卷(含答案)

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名称 第6章 电能 真题同步卷(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 华东师大版
科目 科学
更新时间 2021-10-18 10:39:52

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华东师大版九年级上学期电能真题同步卷
1.如图所示,当闭合开关的瞬间,导体棒AB水平向右运动;若同时对调电源与磁体的两极,再次闭合开关时,导体棒AB的运动方向是(  )
A.水平向右 B.水平向左 C.竖直向上 D.竖直向下
2.下列四幅图中,工作原理与其他三个不同的是(  )
A.帽子上的风扇 B.手摇发电机
C.扬声器 D.自制小电动机
3.物理学原理在生产、生活中有着广泛的应用,很多机器、设备都是根据物理学原理制成的。利用如图所示实验的原理可以制成(  )
A.发电机 B.电动机 C.内燃机 D.电磁铁
4.如图所示,小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材,成功制作了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向,下列方法可行的是(  )
A.只增强磁铁的磁性 B.只增加线圈的匝数
C.只增大线圈中的电流 D.只将磁铁的磁极对调
5.如图所示用电设备中,内部结构不含电动机的是(  )
A.电吹风 B.洗衣机
C.电动自行车 D.电热水壶
6.如图所示,能够说明发电机工作原理的实验装置是(  )
A. B.
C. D.
7.商场中,卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说:微波炉很省电,用它加热食物花不了多少电费。顾客说:微波炉很费电,他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中,顾客混淆的两个概念是(  )
A.电压和电流 B.电功率和电流
C.电能和电功率 D.电能和电功
8.以下所列家用电器中,正常工作时,电能主要转化为机械能的是(  )
A.电风扇 B.电水壶
C. 电饭煲 D. 电视机
9.某建筑工地需要架设临时供电线路,实现照明和电加热功能,其简化电路如图所示,供电处电压U不变,从供电处到工地用长导线(有电阻)连接。闭合开关S1、S2时,加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较,下列说法正确的是(  )
A.照明灯亮度不变
B.照明灯亮度变暗
C.相同时间内长导线上消耗的电能不变
D.相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
10.粗细均匀的电热丝放入一壶水中,通电一段时间将水加热至沸腾。若将电阻丝对折并联后放入同样一壶水中,通电到将水加热至沸腾。所需时间与第一次的通电时间相比(电源电压恒定,不计一切热损失)。下列判断正确的是(  )
A.相等 B.增加 C.减少 D.无法确定
11.如图所示,在“探究磁场对电流的作用”实验中,给直导线通电,观察到它向右运动,只改变直导线中电流的   ,导线的运动方向会发生改变。这个过程将   能转化为直导线的机械能。日常生活中的   (电动机/发电机)就是利用这个原理制成的。
12.由金属杆组成如图所示的导轨,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,请你判断ab棒在水平导轨上的运动情况:   ;并从能量转化的角度简述理由:   。
13.扬声器是把电信号转化成   信号的一种装置,它的原理跟   (填“电动机”或“发电机”)原理相似。
14.抽油烟机的核心部件是电动机,图中与电动机的工作原理相同的是   图(选填“甲”或“乙”);抽油烟机工作时是利用气体流速大,压强   的原理把油烟抽到室外。
15.某校刚刷完地坪漆的地下室内。弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体,兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是   。在讨论时,物理老师指出该方案的不足:每当线圈平面转过与磁感线相   (平行/垂直)的位置时,换向器自动改变线圈中电流的方向,电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态,极易激发电火花,成为火灾隐患。
16.1879年10月,经过对1600多种材料进行几千次试验后,爱迪生制成了第一个可供实用的碳丝灯泡(灯丝由竹丝炭化后制成)。
(1)如图甲所示,当磁体的磁极靠近正确工作的碳丝灯泡时,灯丝上端被磁体吸引,这是因为通电后的灯丝在磁场里受到了   的作用;
(2)要从图甲现象变为图乙中灯丝上端被排斥的现象,可以改变   方向。
17.含有电动机的用电器已走进千家万户,同学们学习电动机一节后,相信你们对电动机有了新的了解。请问:电动机主要是利用什么原理制成的?请至少说出一个家用电器中使用电动机的实例。答:   。
18.阅读短文,回答问题:
电动自行车是如何调速的
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置,它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时,旋转套中磁铁与固定在手柄中的 霍尔传感器的距离发生改变,使U0发生变化。
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后,输出控制电压UK,控制开关K的通断,当U1小于U0时,UK=1V,图甲中开关K闭合;U1大于U0时,UK=0,K断开。
正常行驶时,电动自行车U1的大小随时间周期性变化,如图乙所示,控制器输出的UK使开关交替通断,每分钟约一万次。U0不同,每次开关K闭合与断开时间的比值就不同,电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应。
(1)控制电压UK=1V时,电动机中   (有/无)电流通过。
(2)如图丙所示,将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近。在此过程中,霍尔传感器产生电压的变化情况是   。
(3)U1的变化周期T约为   。
A.6×10﹣6s B.6×10﹣3s C.6×10﹣2s D.6×10﹣1s
(4)图丁中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线,在图戊中画出UK随时间变化的关系图线。
(5)电动自行车在行驶过程中,转动手柄旋转套后,车速增大,与转动前相比,下列判断正确的是   。
A.霍尔传感器产生的电压U0减小
B.磁铁与霍尔传感器的距离减小
C.每次K闭合与断开时间之比变小
D.每次K闭合与断开时间之和变大。
19.小梅把家里的小电风扇从插座上拔下,如图所示,将小灯泡与电风扇插头的两金属片相连接,用手快速拨动风扇叶片,发现灯泡发光,电风扇发电的原理是   ,发电过程是把   能转化为电能。
20.如图所示,在探究电流做功与哪些因素有关的实验中,小电动机通过细线将砝码吊起。
(1)请将滑动变阻器接入电路中(要求连线不得交叉);
(2)若不计摩擦及损耗,则电流通过小电动机所做的功,与小电动机对   做的功相等;
(3)电流表和电压表的读数如图(甲)(乙)所示,则小电动机两端的电压是   V,电功率P电=   W;
(4)若砝码的重力是10N,小电动机在5s内将砝码匀速提升0.4m,则它的机械功率P=   W;
(5)P电与P的大小关系是P电   P (选填“>”、“=”或“<”);造成这种情况的原因可能是   。(写出一条理由即可)
华东师大版九年级上学期电能真题同步卷
参考答案与试题解析
1.【解答】解:通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关,同时对调电源与磁体的两极,即同时改变电流的方向和磁场的方向,则导体受力方向不变,还是水平向右运动。
故选:A。
2.【解答】解:ACD、通电导线在磁场中受力,是电动机的原理图;
B、闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,即发电机的原理。
故B与其他三个原理不同。
故选:B。
3.【解答】解:该实验装置是研究通电导体在磁场中受力而运动,利用此原理制造了电动机,故B符合题意。
故选:B。
4.【解答】解:A、只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度,不能改变转动方向,故A错误。
B、只增加线圈的匝数可以增加电动机的转动速度,不能改变转动方向,故B错误。
C、只增大线圈中的电流可以增加电动机的转动速度,不能改变转动方向,故C错误。
D、只将磁铁的磁极对调,改变了磁场方向,改变了转动方向,故D正确。
故选:D。
5.【解答】解:电吹风、洗衣机和电动自行车是利用电动机工作的,电热水壶没有电动机。
故选:D。
6.【解答】解:A、该图是奥斯特实验,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,模拟电流的磁效应实验;故A不符合题意;
B、电路中有电流,通电导体受到磁场力的作用发生运动,是磁场对电流的作用,是电动机的工作原理;故B不符合题意;
C、在外力作用下使导体运动,切割磁感应线,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,是发电机的工作原理;故C符合题意;
D、该图是电磁铁,利用的是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选:C。
7.【解答】解:
售货员认为微波炉很省电,是说微波炉的电功率大,但加热食物用时很短,消耗的电能并不多,所以“微波炉很省电,用它加热食品花不了多少电费”,即售货员是从电能角度说的;
顾客是从电功率角度考虑的,因为微波炉属于大功率用电器,工作时电路中电流很大,空气开关会跳闸,相同时间内消耗的电能多,所以认为很“费电”。
故选:C。
8.【解答】解:
在常见的家用电器中,电风扇主要把电能转化为机械能;
而电水壶、电饭煲主要把电能转化为内能;电视机主要将电能转化为光能和声能。
故选:A。
9.【解答】解:设长导线的电阻为R0,由图知,
AB、闭合开关S1、S2时,灯泡与加热器并联后再与R0串联,设此时灯泡两端电压为UL,
断开开关S2时,灯泡与R0串联,设此时灯泡两端电压为UL′;
由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,
所以,断开开关S2时,灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻,
导线的电阻不变,因灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻,根据串联电路的分压规律可知,灯泡两端的电压变大,即UL′>UL,
灯泡的电阻可认为不变,由P=知,PL′>PL,即断开开关S2时,灯泡的实际功率变大,所以灯泡变亮;故A、B错误;
C、由前面解答可知,断开开关S2时,整个电路的电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律知,电路中电流减小,导线的电阻不变,由公式W=I2Rt知,单位时间内长导线上消耗的电能减少,故C错误;
D、断开开关S2时,整个电路的电阻变大,电源电压不变,由W= t知,单位时间内整个供电线路消耗的电能减少,故D正确。
故选:D。
10.【解答】解:电阻丝对折后电阻变为原来的,根据公式P=,功率变为原来的4倍,故烧开相同一壶水所需时间变为原来的;
故选:C。
11.【解答】解:给直导线通电,发现它向右运动,磁场方向不变,只改变直导线中电流的方向,发现它向左运动,导线的运动方向发生改变;
此过程中,消耗电能,产生机械能,将电能转化为机械能,电动机就是根据此原理制成的。
故答案为:方向;电;电动机。
12.【解答】解:金属棒滑到水平导轨上后,金属棒做切割磁感线运动,产生感应电流,即动能转化为电能;由于导轨和金属棒有一定电阻,电流流过导轨和金属棒会产生热量,所以电能又转化为内能,导致金属棒的动能越来越小,最后动能为0,金属棒静止。
故答案为:做减速直线运动,最后静止;金属棒的动能不断转化为电能再转化为内能,直至动能为0。
13.【解答】解:扬声器是把电流信号转化为声音信号的装置;
当扬声器中的线圈中通过变化电流时,线圈会受到永久磁铁的磁场力的作用,而带动与线圈相连的纸盆振动,将电信号转化成声信号,因此与电动机的原理一致。
故答案为:声;电动机。
14.【解答】解:抽油烟机的核心部件是电动机,抽油烟机工作时消耗电能,产生机械能,是利用通电导体在磁场中受力而转动;
图甲中没有电源,是原理是电磁感应现象,图乙有电源,是利用通电导体在磁场中受力而转动,是电动机的原理图,所以与电动机的工作原理相同的是乙图;
由流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,可知抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。
故答案为:乙;小。
15.【解答】解:直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动;换向器是在线圈转过平衡位置的一瞬间改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使得线圈能够持续转动,平衡位置即为线圈平面与磁感线垂直的位置。
故答案为:通电线圈在磁场中受力转动;垂直。
16.【解答】解:(1)如图甲所示,当磁体的磁极靠近正确工作的碳丝灯泡时,灯丝上端被磁体吸引,这是因为灯丝中有电流,据通电导线在磁场中受力的作用可知,灯丝会受到磁场力的作用而偏移;
(2)由于通电导线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,所以要想从图甲现象变为图乙中灯丝上端被排斥的现象,即只需改变电流的方向或磁场的方向即可。
故答案为:(1)磁力;(2)电流(磁场)。
17.【解答】答:电动机的原理是通电导体在磁场中受力,或者说通电线圈在磁场中受力转动;生活中用到电动机的用电器很多,如:电风扇、洗衣机、剃须刀等。
故答案为:同上。
18.【解答】解:(1)由材料可知UK=0,K断开,则UK=1V时,开关K闭合,即电动机工作,有电流通过。
(2)已知条形磁铁的磁性是两端最强,中间弱;则霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近过程中,根据磁场的磁性是由强变弱,然后由弱变强,所以根据U0随磁场增强而增大的特点可知霍尔传感器产生电压U0变化是先减小后增大。
(3)已知控制器输出的UK使开关交替通断,每分钟约一万次,则变化周期T===6×10﹣3s,故选B。
(4)∵当U1小于U0时,UK=1V,U1大于U0时,UK=0。
∴在0~t1、t2~t3、t4~t5、t6~3T内,UK=1。
在t1~t2、t3~t4、t5~t6内,UK=0。
则UK随时间变化的关系图线如下图:
(5)∵电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应,
∴电动机的转速增大时,K闭合时间比断开时间长,则K闭合与断开时间的比值变大;
∵电动自行车在行驶过程中,转动手柄旋转套后,车速增大,
∴每次K闭合与断开时间的比值变大,故C错误,
由于变化周期T为每次K闭合与断开时间之和,而变化周期T不变,故D错误;
∵正常行驶时,电动自行车U1的大小随时间周期性变化是一定的,则K闭合时间变长,即U1小于U0的时间段变长,UK=1V的时间变长,
∴U0变大,故A错误;
∵U0随磁场增强而增大,
∴霍尔传感器周围的磁性变强,即与磁铁的距离减小,故B正确。
故答案为:(1)有;(2)先减小后增大;(3)B;(4)图略;(5)B。
19.【解答】解:尽管电风扇里装的是电动机,但此题中通过手快速拨动风扇叶片使小灯泡发光,说明是当作发电机用的,故是利用运动的线圈切割磁感线产生了电流,即电磁感应原理,并将机械能转化为了电能。
故答案为:电磁感应;机械。
20.【解答】解:(1)将滑动变阻器连入电路,按就近原则,下面选择左端的接线柱连接在电压表的“15”接线柱上,如下图:
(2)根据能量守恒的原理,如果不计摩擦及损耗,电流通过小电动机所做的功与小电动机对物体(砝码)所做的功相等;
答:物体。
(3)甲图是电流表,选择的是0~0.6A量程,对应的分度值是0.02A,指针正好指在0.2A上,因此读数是0.2A;
乙图是电压表,选择的是0~15V量程,对应的分度值是0.5V,指针指在第9个小格上,因此读数是0.5V×9=4.5V;
因此电流做功的电功率是P电=UI=4.5V×0.2A=0.9W。
答:电动机两端的电压是4.5V,电动机的电功率是0.9W。
(4)根据题意,电动机克服砝码重力做功的机械功率为:
P===0.8W
答:机械功率为0.8W
(5)比较发现,0.9W>0.8W,∴P电>P,原因可能是:一电能转化为机械能和热能,所以电功率不等于机械功率;二测量的时间不准确,刻度尺测量的高度不准确等。
答:P电>P,电能转化为机械能和热能,所以电功率不等于机械功率。