【卷17】 第二十章 第5节 磁生电——2021～2022学年九年级物理下册同步作业练习（含解析）

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第二十章 电与磁
第5节 磁生电
基础达标练
知识点1 电磁感应
1.如图所示是“探究产生感应电流的条件”的实验装置，导体ab是闭合电路的一部分。
(1)实验中通过观察________________来判断电路中是否有感应电流产生。
(2)保持导体ab不动，左右移动磁体，电路中________(选填“有”或“没有”)感应电流产生。
(3)保持磁体不动，左右来回移动导体ab,电流表的指针________(选填“偏转”或“不偏转”)。由此可初步得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做________磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。
(4)实验时，某小组观察到的实验现象不太明显。请你提出一条改进措施：________________________________
____________________________________________________________。
2.如图所示是“探究闭合电路中的导体在磁场中运动时，产生感应电流的条件”的实验装置。关于这个实验，下列说法正确的是 ( )
A.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
B.当导体棒相对水平方向斜向上运动时，灵敏电流计的指针不发生偏转
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.当导体棒沿水平方向向左和向右运动时，灵敏电流计的指针都向同一方向偏转
知识点2 发电机
3.实验课上，同学们对实验室中的手摇发电机非常感兴趣。他们想知道发电机产生的感应电流的大小跟哪些因素有关，于是便就此开展了探究。如图所示是他们实验时所用的发电机，下表用来记录实验现象。
(1)根据表格可知，他们准备探究发电机产生感应电流的大小是否与________________或________________有关。
(2)手摇发电机在发电时是将________能转化为电能。
(3)他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的现象来反映不易观测的量的方法叫做转换法。下列描述应用的方法属于转换法的是________。(填序号)
①根据磁体吸引大头针的多少来判断磁性的强弱
②根据能否进行新陈代谢来区分生物与非生物
③根据纯净物中元素种类的多少来区分单质与化合物
(4)除了借助小灯泡的亮度之外，实验中还经常用________________表来测量电流的大小。
(5)手摇式发电机产生的感应电流是________(选填“交流电”或“直流电”)。
4.如图所示为发电机的工作原理图。下列说法正确的是 ( )
A.发电机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用
B.发电机是根据电磁感应的原理工作的
C.发电机在工作的过程中不遵循能量守恒定律
D.线圈在转动的过程中，感应电流的方向保持不变
重点提升练
5.如图所示是我们在超市购物时常见的P0S刷卡机。当售货员刷购物卡时，购物卡上的磁条划过POS刷卡机，刷卡机的线圈中就会产生感应电流。下列设备与POS刷卡机刷卡时的工作原理不同的是 ( )
A.动圈式话筒 B.发电机 C.电动机 D.无线充电器
6.在交流发电机中，当线圈平面：①转至与磁感线垂直时，感应电流为零；②转过与磁感线平行的位置时，感应电流的方向改变；③转至与磁感线平行时，感应电流为零；④转过与磁感线垂直的位置时，感应电流的方向改变。其中说法正确的是 ( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.①②③
7.在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目。如图所示，小明将甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线构成一个闭合电路。当用手推动甲线圈摆动时，乙线圈也会随之摆动。关于这个过程，下列说法正确的是 ( )
A.甲线圈和扬声器的工作原理相同 B.甲线圈摆动时，电能转化为机械能
C.乙线圈摆动时，机械能转化为电能 D.乙线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力的作用
8.有一种风能日行灯，可安装在多种车辆上，它在工作时无需电池。当车辆行驶时，风车转动，LED灯就会发光。下列说法正确的是 ( )
A.风车在该装置中实质是提供电能的部件 B.该装置的工作原理和电动机相同
C.LED灯是由超导材料制成的 D.风车转动利用了磁场对通电导线的作用
9.如图所示是一款能发电的魔方充电器，转动魔方即可产生电能。产生的电能储存于魔方内，使用时可以通过魔方的USB端口给移动设备充电。
(1)此魔方是根据________的原理发电的，发电过程中，________转化为电能。
(2)给移动设备充电时，魔方相当于电路中的________(选填“电源”或“用电器”)。
10.如图所示，将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起。闭合开关后，两电动机一起转动，同时小灯泡发光。此时利用了电磁感应原理的是________(选填“甲”或“乙”)电动机。甲电动机相当于电路中的，乙电动机相当于电路中的________(后两空均选填“电源”或“用电器”)
11.某物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验。如图所示，他们用一根导线做成跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的电流计相连。摇动“跳绳”时，观察到电流计的指针来回摆动，说明电路中有电流产生，此时电流计指示的电流最大可达30mA。请你解释“摇绳发电”的原理，并说明怎样才能获得更大的电流(写出一点即可)。
核心素养练
12.学习完“磁生电”的知识后，课外物理兴趣小组的同学们想利用一枚硬币尝试发电。他们准备的实验器材有一枚干净的硬币、一片面积与硬币相同的铝片、一个符合实验要求的电压表、两根导线，以及剪刀、几张纸片和一杯纯净水。同学们的操作如下：①将几张纸片剪出与硬币相同的面积，将剪好的纸片在备好的水中浸湿；②将硬币放在桌面上，把浸湿的纸片放在硬币上，再将铝片压在湿纸片上。请你在此基础上再添加一项实验器材，将实验步骤补充完整。(提示：硬币和铝片在一定条件下会产生电能)
(1)添加的器材：____________________________________________________________。
(2)补充的实验步骤及现象：____________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________。
★防错小贴士★
产生感应电流需要同时满足两个条件：①闭合电路；②导体切割磁感线。(详见第1、2题)
《参考答案及解析》
第5节 磁生电
1.(1)电流表的指针是否偏转 (2)有 (3)偏转 切割
(4)加快导体ab切割磁感线的速度(或换一个磁性更强的磁体)
[解析]在闭合电路中，无论是导体运动还是磁体运动，只要运动中切割了磁感线，就会有感应电流产生。
2.C
[解析]感应电流产生的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。导体棒沿竖直方向上下运动时，没有切割磁感线，不会有感应电流产生，灵敏电流计的指针不发生偏转；导体棒相对水平方向斜向上运动或左右运动时，切割了磁感线，有感应电流产生，灵敏电流计的指针发生偏转。导体棒切割磁感线的方向不同，产生感应电流的方向不同，灵敏电流计的偏转方向不同。
3.(1)线圈转速线圈转向 (2)机械 (3)① (4)电流 (5)交流电
[解析]
(2)手摇发电机在工作时，要先用外力使发电机的线圈转动，即消耗了机械能，得到了电能，最后使小灯泡发光。
4.B
[解析]发电机的工作原理是电磁感应，产生的感应电流为交流电。
5.C
[解析]动圈式话筒、发电机和无线充电器的工作原理都是电磁感应，和POS刷卡机的原理相同。电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用。
6.B
[解析]线圈在转动过程中，当转至与磁感线垂直时，这一瞬间线圈不切割磁感线，线圈中没有感应电流产生，转过这一位置时，感应电流方向改变；线圈在转至与磁感线平行时，线圈做切割磁感线的运动，此时线圈中的感应电流最大，转过这一位置时，感应电流方向不变。
7.D
[解析]此装置在工作过程中，甲线圈切割磁感线产生感应电流，利用的是电磁感应原理，机械能转化为电能。当乙线圈中有电流通过时，在磁场中受力的作用摆动，电能转化为机械能。乙线圈的工作原理和扬声器相同，都是通电导线在磁场中受力的作用。
8.A
[解析]风能日行灯的工作原理和发电机相同，都是利用了电磁感应，风车相当于电路中的电源，给电路提供了电能。LED灯是由半导体材料制成的。
9.(1)电磁感应 机械能
(2)电源
[解析]
(1)根据题中描述的“转动魔方即可产生电能”可知，它是将机械能转化为电能，利用的原理是电磁感应。
10.甲 电源 用电器
[解析]闭合开关后，电源与乙电动机接通，电流通过乙电动机，乙电动机转动，将电能转化为机械能，其原理是通电导线在磁场中受力的作用。乙电动机带动甲电动机一起转动，甲电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，此时甲电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应。
11.答：“摇绳发电”的原理是电磁感应，闭合电路的一部分导线切割地磁场，产生了感应电流。可以通过加快摇动“跳绳”的速度(或增加“跳绳”的匝数)来获得更大的电流。
12.(1)蹄形磁体
(2)将两根导线的一端分别接在电压表的正、负接线柱上；两根导线的另一端分别与硬币和铝片相接触；让硬币、湿纸片、铝片的组合体在蹄形磁体中做切割磁感线的运动，观察到电压表的指针偏转，说明电路中产生了感应电流
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