苏科版九年级下册16.5电磁感应发电机 同步练习（有解析）

苏科版九年级下册 16.5 电磁感应 发电机
一、单选题
1．在初中物理教科书中，我们已经认识了不少科学家，他们在物理学的发展过程中作出了杰出的贡献。下面列举了四位科学家和他们的重要成果，其中错误的是（　　）
A．安培：研究并总结出电流跟电压和电阻的关系
B．法拉第：重要贡献是磁生电，即电磁感应现象的发现
C．奥斯特：发现了电流的周围存在磁场
D．焦耳：通过实验研究出电流热效应规律
2．现代社会我们每天都在和各种各样的“卡片”打交道，饭卡、信用卡、借记卡、打折卡、购物卡等等，我们发现它们的后面都有一块黑色的长方块，这一部分就是记录用户个人信息的区域，它利用磁性原理记录信息，当磁卡在电磁感应线圈附近刷过时，会在线圈内产生感应电流，再通过计算机转变成我们需要的信息，图中与磁卡刷卡时工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
3．将导体、开关和灵敏电流表用导线连接，导体放置在磁极间，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．开关闭合，磁铁不动，水平向左快速移动，指针不偏转
B．磁极对调后，开关闭合，水平向右快速运动，指针要偏转
C．开关闭合，竖直上下运动，指针要偏转
D．开关断开，快速运动，指针可能偏转
4．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
5．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，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程，下列说法正确的是（　　）
A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器 B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D．乙线圈摆动的原理是电磁感应现象
6．利用图所示实验揭示的原理，可制成（　　）
A．发电机 B．电动机 C．电磁铁 D．电磁继电器
7．如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，将导线框沿图示方向拉出过程中，则（　　）
A．在此过程中，电能转化为机械能
B．导线框中不会产生感应电流，因为回路中没有电源
C．导线框中会产生感应电流，整个导线框都是电源
D．导线框中会产生感应电流，导线ab段相当于电源
8．对如图所示的实例或实验解释正确的是（　　）
A．图中多个大功率用电器同时使用一个插线板不会有安全隐患
B．图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线不会触电
C．图中可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
D．图中可用来演示发电机原理
9．一种山地自行车行驶时，车轮带动电机的线圈转动，车灯就能发光，而且自行车行驶得越快，车灯就越亮。下列四幅图中能说明该电机工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
10．下列物理知识与相关实例的对应中，不正确的是（　　）
A．同种电荷相互排斥——验电器 B．电流热效应——电热水壶
C．电流磁效应——电磁铁 D．电磁感应——电动机
11．无线充电是一种增加手机续航时间的方式。无线充电的技术用到的原理是受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，从而给智能手机充电，用到了下图哪个实验的原理（　　）
A． B． C． D．
12．他做了许多研究“热和功”之间联系的实验，以及“电流热效应”的实验。为了纪念他对科学的贡献，在物理学中，“能量和功”的单位都是用他的名字来命名的，这位著名的物理学家是（　　）
A．法拉第
B．奥斯特
C．欧姆
D．焦耳
二、填空题
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．英国物理学家______发现了著名的电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，在导体中产生______的现象
15．如图所示的装置可以说明______机的工作原理，开关闭合后，当导体棒ab在磁场中竖直上下运动时，灵敏电流表的指针______（选填“能”或“不能”）发生偏转。
16．《可可托海的牧羊人》这首歌中有一句歌词，“毡房外又有驼铃声声响起……”，牧民是根据声音的__________来辨别铃声的。好多人现在都佩戴了运动手环，手环内置一空心密闭的塑料管，管内有一小块可移动的磁铁，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时磁铁在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，这是利用了__________原理。某次外出小明手环记下的步数是4500步，用时40分钟，按“三步两冰”（即每3步走过的路程为2m）估算，小明此次运动的平均速度是__________m/s。
三、综合题
17．如图甲是我省潮汕地区东奥岛风力发电的外景，风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成．
（1）风机的叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用硬度大，密度______（选填“大”或“小”）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同，上方的流速较，产生压强差，从而受到向______（选填“上”或“下”）的力使风叶旋转．
（2）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用___________原理，使机械能转化为电能．
（3）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图像可知，能使该风力发电机组产生电能的风速范围是___________（用图像中的字母表示）．
（4）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：
平均风速（m/s） 5 10 15 20
1s内获得的能量（×104J） 1 8 27 64
①请你对表格的数据进行分析，你会发现该风机1s内获得的能量与风速的关系是_______；
②风速为5m/s时，这台风机工作1min所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10min，风机发电的效率是为______．
18．如图甲，我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功。
C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有3～5μm；1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩；导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。
（1）图所示实验中，能反映电动机工作原理的是 ___________ 。
（2）如图乙是模拟空调温控装置原理的简化电路，电源电压为6V，R1为电阻箱，L为阻值不计的线圈，R2是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流大于等于某一值时，接通受控电路使空调工作。
① 若将R1的阻值适当减小，则受控电路将在比设定温度 ___________ （选填“高”或“低”）的温度下被接通。
② 当电阻R1调到1kΩ时，能接通受控电路.已知热敏电阻的电流随电压变化的I-U图像如图丙，则此时控制电路中的电流为 _____________ A。
（3）飞机利用测距传感器来判断离地高度。若某测距传感器的阻值R1与离地高度h的关系如图a所示，如图b所示的检测电路，电源电压恒定，要使高度表(实质是电流表或电压表)的示数能随飞行高度的增大而增大，则此高度表应安装在 _________ （选填“1”、“2”或“3”）位置，该高度表示数刻度 ___________ （选填“均匀”或“不均匀”）。
19．为了防止中考考试作弊，监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查如图甲所示，
（1）金属探测器内部工作原理如同通电螺线管，在图乙中标出小磁针N极和通电螺线管下方那条磁感线的方向
( )
（2）当靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流（感应电流），探测器发出警报．这种现象叫做_____现象．下例物体中_____（填名称）也是利用这个原理制成的
（A．动圈式话筒 B．电磁铁 C．电铃 D．电动机）．
（3）在图丙中，A、B两个通电螺线管相互排斥，画出A的N、S极，并画出B中绕线．
( )
20．结合图中的情景，按要求回答下列问题。
（1）甲图此为简易气压计。拿着他从山脚爬到山顶，不计温度的影响，玻璃管内的液柱会__________（选填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）乙图，此时它在光屏上呈现清晰像，该像的特点是__________（选填“放大倒立的实像”“缩小倒立的实像”或“放大正立的虚像”），这一成像规律揭示了__________（选填“幻灯机”“照相机”或“放大镜”）的工作原理。
（3）丙图把鸡蛋放入清水中，然后逐渐加盐，直至鸡蛋上浮至液面。向水中加盐，改变了液体的__________，使鸡蛋受到的浮力增大而上升，鸡蛋在液面静止时，__________（选填“”“”或“”）。
（4）丁图，此实验装置可探究__________（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理。
21．最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱，某品牌电动汽车的部分参数如表所示，请回答：
电池容量（kW·h） 22
车载充电器输入电压（V） 220
车载充电器输入电流（A） 16
电能转化为机械能的效率 70%
（1）如图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁，刷卡所用的原理是______；
（2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？______；
（3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？______充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛？______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．欧姆研究并总结出电流跟电压和电阻的关系，得出欧姆定律，故A错误，符合题意；
B．在奥斯特发现电生磁的基础上，法拉第发现了磁生电，即电磁感应现象，故B正确，不符合题意；
C．奥斯特最早发现了电与磁之间的联系，即电流的磁效应，故C正确，不符合题意；
D．焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出焦耳定律，故D正确，不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】
当磁卡在电磁感应线圈附近刷过时，会在线圈内产生感应电流，刷卡是利用了电磁感应。
A．电磁继电器是利用电磁铁来工作的，电磁铁利用的是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．如图是电动机的原理图，电动机的原理是磁场对电流有力的作用，故B不符合题意；
C．如图有电流通过导体时，磁针会发生偏转，表明通电导体周围有磁场，是电流的磁效应，故C不符合题意；
D．如图是法拉第电磁感应实验原理图，发电机就是利用该原理，利用电磁感应现象，将机械能转化为电能。故D符合题意。
故选D。
3．B
【详解】
A．开关闭合，磁铁不动，ab水平向左快速移动，导体ab切割磁感线，产生感应电流，指针偏转，故A错误；
B．磁极对调后，开关闭合，水平向右快速运动，导体ab切割磁感线，产生感应电流，指针偏转，故B正确；
C．开关闭合，竖直上下运动，导体ab没有切割磁感线，不会产生感应电流，指针不偏转，故C错误；
D．开关断开，快速运动，电路是断路，不会产生感应电流，指针不会偏转，故D错误。
故选B。
4．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。
5．A
【详解】
用手推动甲线圈摆动时，线圈甲的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，工作时将机械能转化为电能。乙线圈随之摆动，乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器，工作时将电能转化为机械能，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．A
【详解】
分析图可知，图中将闭合回路的一部分导线放在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这就是电磁感应现象，该过程将机械能转化为电能，人们利用这个原理制成了发电机，故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
7．D
【详解】
A．向外拉的过程中，消耗机械能，同时导线切割磁感线产生电能，所以是机械能转化为电能，故A不符合题意；
BCD．产生感应电流需要两个条件一个是闭合回路，一个是切割磁感线，图中所示导线框为闭合回路，往外拉的过程中，闭合回路中的ab部分切割磁感线，所以会产生感应电流，且导线ab相当于电源，故BC不符合题意，D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】
A．图中多个大功率用电器同时使用一个插线板会造成电流过大，存在安全隐患，故A错误；
B．图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线会造成双线触电，故B错误；
C．图中可用来演示通电导体在磁场中受力，不是电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故C错误；
D．图中闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故D正确。
故选D。
9．C
【详解】
由题意知，车灯能发光是线圈在做切割磁感线时产生电流，即是发电机的工作过程。
A．验电器是利用同种电荷相互排斥工作的，故A不符合题意；
B．图示实验说明电流周围存在着磁场，故B不符合题意；
C．图示实验是电磁感应现象，发电机的工作原理图，故C符合题意；
D．图示实验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D不符合题意。
故选C。
10．D
【详解】
A．验电器的原理就是验电器的金属箔片带了同种电荷互相排斥而张开，故A正确，不符合题意；
B．电热水壶利用电流的热效应在工作时将消耗的电能全部转化为内能，故B正确，不符合题意；
C．电磁铁通电有磁性，断电无磁性，就是利用了电流的磁效应，故C正确，不符合题意；
D．电磁感应是把机械能转化为电能，以它为原理的应用是发电机，故D错误，符合题意。
故选D。
11．C
【详解】
由题意知，无线充电是受电线圈靠近磁场时会产生电流，这是电磁感应现象。
A．图示是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图示是通电导体在磁场中受到力的作用，故B不符合题意；
C．图示是闭合电路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，是电磁感应现象，故C符合题意；
D．图示是将匝数不同的电磁铁串联在电路中，说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，故D不符合题意。
故选C。
12．D
【详解】
A．法拉第发现了电磁感应现象，故A不符合题意；
B．奥斯特发现了通电导线周围存在磁场，故B不符合题意；
C．欧姆研究导体中的电流和电压及电阻的关系，即欧姆定律，故C不符合题意；
D．焦耳是英国伟大的物理学家，在热学、热力学和电学方面有着突出的贡献，发现了功和能的定量关系及著名的焦耳定律。后人为纪念他，用他的名字命名功和各种能量的单位，故D符合题意。
故选D。
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． 法拉第 电流
【详解】
[1][2]英国物理学家法拉第在奥斯特的启发下，研究了磁场与电流的关系，最终通过十年的努力终于发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流。
15． 发电 不能
【详解】
[1]由图可知，该装置为探究电磁感应现象的实验装置，根据电磁感应现象制成了发电机。
[2]开关闭合后，当导体棒ab在磁场中竖直上下运动时，由于ab没有切割磁感线，所以电路中不会产生感应电流，灵敏电流表的指针不偏转。
16． 音色 电磁感应 1.25
【详解】
[1]每个发声体发出的声音的音色是不同的，牧民可以根据声音的音色来辨别铃声。
[2]戴着这种手环走路时磁铁在管内反复运动，线圈做切割磁感线运动，线圈中便会产生感应电流，这是利用了电磁感应原理。
[3] 小明此次运动的平均速度是
17． 小 上 电磁感应 V1～V3 风速越大，获得能量越多 或 风机获得的能量与风速的三次方成正比 10%
【详解】
第一空．风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度大的复合材料制成；
第二空．由乙图知，叶片的上面是突出的弧形，下面是平面，空气流过时，上面空气流速大于下面空气流速，上面压强小于下面压强，叶片受到向上的力使风叶旋转．
第三空．风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电，把风的机械能转化为电能，这是电磁感应现象．
第四空．由图象可知，风速为V1～V3时有输出功率，所以使该风力发电机组产生电能的风速范围是V1～V3；
第五空．①由表格数据知，风速增大为原来的2倍，风能增大为原来的23倍；风速增大为原来的3倍，风能增大为原来的33倍…，所以风机获得的能量与风速的三次方成正比；
第六空．根据P=可得，有用功：W有用=Pt=100W×10×60s=6×104J；
风速为5m/s时，由表格数据可得总功：W总=P′t′=1×104W×60s=6×105J；
风机发电的效率：η=×100%=×100%=10%．
18． A 低 0.002 3 不均匀
【详解】
(1)[1]A．图中有电源，闭合开关后，导线会运动起来，能反映电动机工作原理，选项A符合题意；
B．图中当导线切割磁感线运动时，灵敏电流计中会有电流流过，这是反映发电机的工作原理，B项不合题意；
C．图中是电磁继电器的工作原理，不是电动机，C项不合题意；
D．图中转动风扇叶，小灯泡发光，这是发电现象，反映发电机的工作原理，不是电动机工作原理，D项不合题意。
(2)[2]若将R1的阻值适当减小，这时R2的大小不变，根据可知，电路中的电流变大，当控制电路中的电流大于等于某一值时，接通受控电路使空调工作，这时R2对应的温度较低，即受控电路将在比设定温度低的温度下被接通；
[3]从图丙可以看到，热敏电阻的电压是4V时，此时电路中电流是2mA，电阻R1阻值是1kΩ，那么电阻R1的电压是
两电阻的电压之和等于电源电压，符合题意，所以此时控制电路中的电流为0.002A；
(3)[4]由题意可知，高度表的示数能随飞行高度的增大而增大，当飞行高度增大时，电阻R1的大小也在变大，从图b可以看到，不可能是安装在2位置，因为这是放电流表的，电流在变小，也不是在1位置，因为流过R0的电流在变小，R0的电压也在变小，应该是3位置，电阻R1的电压在变大；
[5]从图a可以看到，设，R1的电压是，电源电压是，由欧姆定律可得到
这是R1的电压与飞机飞行高度的函数关系式，可知该高度表示数刻度是不均匀的。
19． 电磁感应 A
【详解】
（1）由图可知，电源得左侧为正极，因此螺线管中电流的方向是向下的，由安培定则可知，螺线管的右端为N极，左端为S极；磁感线是从磁体的N极出来回到S极的，据磁极间的相互作用知，小磁针的左端为N极，如图所示：
；
（2）金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了感应电流，探测器发出警报，这是利用电磁感应原理制成的；
A、动圈式话筒是利用振动膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生随声音信号变化的感应电流制成的，故A正确；
B、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故B错误；
C、电铃也是利用电流的磁效应制成的，故C错误；
D、电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的，故D错误．
（3）由安培定则可知，A螺线管右侧为S极，左侧是N极．为使两磁极相互排斥，则B的左侧应为S极，右侧是N极；
故用右手握住螺线管，大拇指指向右侧，则可知螺线管中电流向下，B线圈的绕向如图所示:
20． 升高 缩小、倒立的实像 照相机 密度 发电机
【详解】
（1）[1]从山脚爬到山顶，大气压降低，瓶内气压不变，压着液柱上升。
（2）[2][3]物距大于两倍焦距，成倒立缩小实像，是照相机的原理。
（3）[4][5]向水中加盐，改变了液体的密度，盐水密度比水大，鸡蛋在液面静止时，处于漂浮状态，浮力等于重力。
（4）[6]没有电源，可探究电磁感应现象，是发电机原理。
21． 电磁感应 339瓦 6.25小时 396牛
【详解】
（1）[1]将租车卡靠近电动汽车上的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，所以感应器读出信息的原理是电磁感应现象。
（2）[2]电动汽车的输出功率为
（3）[3][4]充电时的电功率
充满电需要的时间
电能转化为的机械能为
则该起床受到的阻力
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页