人教版九年级全一册20.5磁生电 同步练习（有解析）

人教版九年级全一册 20.5 磁生电
一、单选题
1．电动汽车大大方便了公众的绿色出行。电动汽车的动力装置是电动机，下列所示的四个实验中与电动机工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
2．选项图中所示的装置中与甲图工作原理相同的是（　　）
A．自发电手电筒 B．话筒
C．手摇式发电机 D．扬声器
3．如图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
4．下面有关物理学家和贡献，对应正确的是（　　）
A．阿基米德——运动不需要力来维持
B．安培——电流周围存在磁场
C．托里拆利——大气压的存在
D．法拉第——电磁感应
5．下列四个实验能反映电风扇工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图所示的用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．动圈式话筒 B．电风扇
C．
电熨斗 D．扬声器
7．下列关于电与磁的四个实验的认识，正确的是（　　）
A．甲实验能说明电流周围存在磁场 B．乙实验中通电螺线管左端是S极
C．丙图中的线圈正处于平衡位置 D．丁实验的原理与电动机的原理相同
8．含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，就会在门禁卡工作电路中产生电流。下列选项中与这一工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
9．如今新能源电动汽车大大地方便了公众的绿色出行。新能源电动汽车的核心部件是电动机，图中能说明电动机工作原理的实验装置是（　　）
A． B． C． D．
10．商场和超市出口处的报警器由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在结账后，会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁。若商品的软标签未经消磁而经过检测通道，检测天线便检测到商品上标签的磁性，从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上。由此可见，报警器的原理与下列图中原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
11．实验物理学的先驱者_________，通过实验提出力不是维持物体运动的原因，为牛顿运动定律的提出奠定了坚实的基础；英国科学家法拉第最先通过实验发现了_________现象，进一步揭示了电、磁之间的联系。
12．如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，让导体AB静止在磁场中，回路中______有感应电流产生；让导体AB做切割磁感线运动，回路中是______有感应电流产生；当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向______改变。（均选填“会”或“不会”）
13．交流发电机产生的是大小和方向不断做周期性变化的电流，叫交流电，我国交流电的频率是_____Hz，电流方向每秒改变100次；为了减小电能在线路中的损耗，通常采取 _____（选填“高压”或“低压”）输电把强大的电能送到远方。
14．如图所示为闭合电路，将右边磁体快速向右移动，观察到左边磁场中的导体ab将______；原因是将右边磁体快速向右移动时闭合电路中会产生______。
15．如图所示，以塑料管为连接轴将两个玩具电动机连接起来，电动机甲连接一个小灯泡，电动机乙连接电源，闭合开关后，小灯泡发光，甲此时相当于______（选填“发电机”或“电动机”）；甲的工作原理是______原理。
三、综合题
16．如图左所示的手摇发电机，线圈输出端并联上两支极性相反的发光二极管。
(1)在图右的虚线框中画出两只二极管相连的电路图__
(2)当转动发电机时，由于二极管的单向导电性，通过观察到两只二极管__的现象来说明发出的是交流电。如果把发光二极管换成小灯泡，则转动发电机时看到小灯泡一闪一闪的发光，这个现象__（选填“能”或“不能”）证明发出的是交流电。发电机转得越快，小灯的闪烁现象越__（选填“明显”或“不明显”）。
17．如图是科技小组的同学利用电磁转换的知识制作的“电能无线传输”装置的示意图。图中送电线圈利用电流线圈产生磁场，受电线圈利用磁场产生电流。受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流，使灯泡发光，实现电能的无线传输。
（1）送电线圈是利用电流的_______效应工作的，这个现象是由丹麦物理学家_______最先发现的；
（2）受电线圈产生电流的原理是______，与之原理相同的是_______（选填“电动机”或“发电机”）；
（3）受电线圈中电流大小可以通过灯泡___________来反映；
（4）在图中的电源、调节装置和送电线圈不改变的情况下，该小组同学想探究影响受电线圈两端电压大小的因素，猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关。通过查阅资料，他们了解到受电线圈两端电压与线圈匝数的关系。接着，他们用相同材质的漆包线绕制了多个匝数相同直径不同的受电线圈，对其余两个猜想进行探究（送电线圈直径为70.0mm）。实验数据如下表：
实验次数 受电线圈的直径D/mm 两线圈之间的距离d/mm 受电线圈两端的电压U/V
1 70.0 22.0 8.6
2 70.0 11.0 14.1
3 70.0 5.5 20.5
4 145.0 5.5 10.3
5 105.0 5.5 16.9
6 45.0 5.5 13.9
7 32.0 5.5 5.4
①分析___________三次实验数据可初步得出结论：在受电线圈的直径和匝数相同时，两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压越大；
②分析3、4、5、6、7五次实验数据可初步得出结论：在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下，受电线圈直径增大时，其两端电压___________。
（5）通过实验，小组同学发现电能无线传输存在传输距离___________的缺点。尽管如此，电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景，如部分手机和电动牙刷的无线充电装置已经采用了该技术。
18．阅读磁卡一文，回答下列问题：
磁卡
信用卡的发明及广泛应用堪称全球领域的一场革命，它使货币流通更为快捷和方便．
信用卡读卡器有一个检测头，如图所示，它是一个带有缝隙，绕有线圈的小型铁环，信用卡背面有一根条形的磁性带，通常称为磁条，用以储存信用卡持卡人的身份及卡号能编码信息，磁条中有一个个的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，如图所示．
刷卡时，磁条通过读卡器的检测头，在检测头的线圈中会产生变化的电压，例如：若向图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，会产生如图乙所示的电压，这样磁条上的二进制码就转换为电压波形，这个波形输入计算机后，就会被传送至银行的复核中心，读取并核实相关信息原来具有磁性的物体失去磁性的过程，称作“去磁”，又称“退磁”，由于磁条是记录银行卡信息的主要媒介，如磁条银意外退磁，在交易时可能无法被读卡器读出磁条信息，将近三分之二的读卡失误是由于意外退磁所致，这势必会影响到持卡任及发卡商之间彼此的利益．
(1)信用卡持卡人的身份等编码信息被记录在______ 上
信用卡读卡器读取信息的原理与______ 的原理相似，选填“电动机”或“发电机”
当如图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，线圈中产生的电压随时间的变化关系是图乙中的______ 选填“A”或“B”．
你认为持卡人应当如何保护信用卡磁条？______ 写出一条即可．
19．我们常常将看似无关的两个事物或现象联系起来，进行“类比”．“类比法”可以帮助我们理解概念、巩固知识，以下是两个“类比”学习案例：
（1）将如图所示的“水路”模型类比基本电路，可以发现：
①叶轮机在“水路”中的作用与下面哪个元件在电路中的作用相当 （ ）
A．电源 B．开关 C．用电器 D．导线
②类比“水路"模型中“水压是使水管中水定向运动形成水流的原因”，我们很容易理解电压是使电路中 定向运动形成 的原因．
（2）运用“类比法”，我们还可以将实验室交流发电机和直流电动机列表比较，请完成表中的三处填空（将答案直接写在横线上）．
机种类 比项 交流发电机 直流电动机
工作原理
不同构造 两个铜环 两个半环
相同构造 （定子）、线圈（转子）、电刷等
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
电动机工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用；
A．奥斯特实验图，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；
B．图中探究电磁铁磁性强弱的影响因素，故B不符合题意；
C．电磁感应的实验图，属于发电机的原理，故C不符合题意；
D．电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的工作原理，故D符合题意。
故选D。
2．D
【详解】
图甲中，线圈通电后，会发生转动，它的原理是磁场对通电线圈有力的作用。
A．自发电手电筒利用电磁感应现象制成的，故A不符合题意；
B．话筒利用的是电磁感应原理，故B不符合题意；
C．手摇式发电机利用电磁感应现象制成的，故C不符合题意；
D．扬声器的原理是磁场对通电线圈有力的作用，故D符合题意。
故选D。
3．B
【详解】
AC．图中是将闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，这个现象叫电磁感应现象，发电机是根据这个原理来制成的，故AC不符合题意；
B．图中将通电的导线放在磁场中会受力运动，电动机就是根据这个原理制成的，故B符合题意；
D．电路中电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，使得小锤反复敲击铃碗发出声音，故D不符合题意。
故选B。
4．D
【详解】
A．伽利略通过理想斜面实验提出了力不是维持物体运动的原因，故A错误；
B．奥斯特首先发现了电流的周围存在磁场，故B错误；
C．托里拆利实验第一次测出了大气压强的数值，故C错误；
D．法拉第发现了电磁感应现象，使人类迈进了使用电的时代，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
电风扇的主要部件是电动机，电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理工作的。
A．导体棒切割磁感应线，电流表指针发生偏转，说明此时电路中有电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故A不符合题意；
B．该图中，闭合开关后，移动滑片，灯泡的亮度会改变，与电风扇工作原理无关，故B不符合题意；
C．电路中有电流，通电导体棒受到磁场力的作用而运动，与电动机的工作原理相同，故C符合题意；
D．该图是奥斯特实验装置，能说明电流周围存在磁场，故D不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】
A．动圈式话筒将声信号转化为电信号，故原理是电磁感应，故A不符合题意；
B．电风扇的主要工作元件是电动机，其原理是通电导线在磁场中受到力的作用，故B不符合题意；
C．电熨斗是利用电流的热效应，将电能转化为内能，故C符合题意；
D．扬声器是将电信号转化为声信号，故是通电导线在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。
故选C。
7．A
【详解】
A．通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，小磁针的运动可以显示磁场的存在，它是研究电流的磁效应的，是奥斯特实验，故A正确；
B．由图可知，电流由螺线管的右端流入，左端流出，则用右手握住螺线管，四指沿电流方向，则大拇指向左，即螺线管的左端为N极，故B错误；
C．该装置中线圈切割磁感线能产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的工作原理，但线圈位置在图示中受到非平衡力的作用（两个切割磁感线的导体受到方向相反的力），不是平衡位置，故C错误；
D．该图没有电池，验证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图，与发电机的原理相同，而电动机的原理是通电导线在磁场中受到力的作用，故D错误。
故选A。
8．D
【详解】
含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，就会在门禁卡工作电路中产生电流，门禁卡切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象。
A．A图是通电导线的周围存在磁场，是奥斯特实验的原理图，故A不符合题意；
B．B图是通电导线在磁场中受力的作用，与电动机的工作原理图相同，故B不符合题意；
C．C图是通电线圈在磁场中受力的作用，与电动机的工作原理图相同，故C不符合题意；
D．D图是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，故D符合题意。
故选D。
9．D
【详解】
A．图示是奥斯特实验装置，表明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图示是探究电磁铁磁性强弱的影响因素实验装置，故B不符合题意；
C．图示中没有电源，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，这是发电机工作原理实验装置，故C不符合题意；
D．图示是通电导体在磁场中受力运动的实验装置，在此装置中电路中消耗的电能转化为导体的机械能，是电动机工作原理的实验装置，故D符合题意。
故选D。
10．D
【详解】
根据原题中“从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上。”可知，该过程是将机械能转化为电能的过程，利用的是电磁感应现象。
A．该图是奥斯特实验，说明的是通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B．该图是验证通电导体在磁场中受力运动情况，该过程是将电能转化为机械能，故B不符合题意；
C．该图验证的是同名磁极相互排斥的规律，故C不符合题意；
D．动圈式话筒是当人对着话筒讲话时，膜片就随着声音颤动，从而带动连在一起的音圈在磁场中作垂直切割磁感线的运动，线圈两端就会产生感应电动势，从而完成声电转换。利用的是电磁感应，故D符合题意。
故选D。
11． 伽利略 电磁感应
【详解】
[1]通过实验提出力不是维持物体运动的原因的是伽利略。
[2]法拉第最先通过实验发现了电磁感应现象。
12． 不会 会 会
【详解】
产生感应电流的条件是：①电路是闭合电路；②闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
[1][2]在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，让导体AB静止在磁场中，导体没有做切割磁感线运动，回路中不会有感应电流产生；让导体AB做切割磁感线运动，则回路中会有感应电流产生。
[3]当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，由于感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关，则感应电流的方向会改变。
13． 50 高压
【详解】
[1]交流电是电流方向周期性改变的电流,我国使用的是正弦式交流电，在一个周期之内电流方向变化两次，频率为50Hz，周期为0.02s，即在1s内电流方向改变100次。
[2]在远距离输送电能时输电线路上的电能损失主要指的是电流的热效应而产生的，根据Q=I2Rt可知，在电阻不变的情况下，电流越小，输电线上的电能损失就越小，根据电功率的计算公式P=UI可知，在电功率一定时，要减小电流就要增大电压，所以通常采取高压输电把强大的电能送到远方。
14． 受力运动 感应电流
【详解】
[1][2]左右两个导体及导线形成一个闭合电路。右边磁体快速向右移动时，切割磁感线，在闭合的电路中产生了感应电流，导体ab中有电流通过时，磁场对ab产生磁力作用，使ab受力运动。
15． 发电机 电磁感应
【详解】
[1][2]闭合开关后，电动机乙转动，同时带动电动机甲转动，电动机甲内的线圈切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，因此此时甲相当于发电机，发电机是利用电磁感应原理工作的。
16． 交替发光 不能 不明显
【详解】
(1)[1]两只二极管并联，则每一个二极管在一个支路中，极性不同，如图所示：
。
(2)[2][3][4]二极管具有单向导电性，感应电流为交流电，电流的方向会发生变化，则二极管的发光情况会不同，两个二极管会交替发光；由于线圈切割磁感线的强度不同，则感应电流的大小不同，灯泡的亮度不同，即灯泡的亮度是时刻发生变化的，所以不能根据灯泡的发光情况判定是交流电；发电机转得越快，发电机转得越快，电流的变化频率越快，小灯的闪烁现象越不明显。
17． 磁 奥斯特 电磁感应 发电机 亮度（或两端的电压大小） 1、2、3 先增大后减小 小
【详解】
（1）[1][2]由题干材料知道，图中送电线圈利用电流产生磁场，是电流磁效应，这个现象是由丹麦物理学家奥斯特最先发现的。
（2）[3][4]受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流，这是由于运动产生电流是电磁感应，发电机的工作原理也是电磁感应，故原理和发电机原理相同。
（3）[5]在灯泡的电阻不变时，根据U=IR，电流越大，电压表示数越大；根据P=I2R，电流越大，灯泡的功率越大，灯泡越亮，所以受电线圈中电流大小可以通过灯泡亮度或灯泡两端电压来判断。
（4）①[6] 1、2、3实验的受电线圈直径相同，线圈匝数相同，两线圈距离逐渐减小，受电线圈两端的电压不断增大。
② [7]3、4、5、6、7五次实验线圈匝数相同，两线圈之间距离相等，受电线圈直径不断增大时，受电线圈两端的电压先增大后减小。
（5）[8]由于从实验数据知道，在受电线圈的直径和匝数相同时，两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压越大，当两线圈距离增大时，受电线圈两端的电压会减小，所以，电能无线传输存在传输距离小的缺点。
18． 磁条 发电机 A 尽量不要将磁卡与有磁性的东西放在一起
【详解】
解：磁体可以储存信息；信用卡持卡人的身份等编码信息被记录在磁条上；将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象，与发电机的原理相似；据如图可知，当“1”区经过阅读器的检测头时，产生正向电压，当“0”区经过阅读器的检测头时，产生负向电压，由此可知如图甲所示的磁化区二进制编码为经过检测头的线圈时，线圈中产生的电压随时间的变化关系是图乙中的A；磁卡内部的分子电流的排布按一定的规律进行，故对外显现一定的磁性，携带一定的信息，但当磁卡靠近磁体时是由于受到磁场的作用力分子电流的排布发生改变，磁卡所带信息消失，这就需要持卡者在使用信用卡的过程中，应该让信用卡远离带磁性的物品，以免被消磁．
19．（1）① C ； ② 电荷 电流；
（2）
机种 类比项 交流发电机 直流电动机
工作原理 电磁感应原理 磁场对通电导体具有力的作用
不同构造 两个铜环 两个半环
相同构造 磁体 （定子）、线圈（转子）、电刷等
【详解】
试题分析：（1）由图示可知，水的流动带动叶轮转动，叶轮相当于电路中的用电器；电压是使电路的电荷发生定向移动产生电流的原因；（2）交流发电机的工作原理是电磁感应现象；直流电动机的原理是磁场对通电导体具有力的作用；它们在构造上都具有磁体 （定子）、线圈（转子）、电刷等．
【考点定位】电与磁
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页