沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来必考点解析
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图是灵敏电流计内部结构示意图,当有电流通过灵敏电流计中的线圈时,线圈就会带动指针发生偏转。在如图所示的实验中,与灵敏电流计工作原理相同的是( )
A.电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关
B.通电后导体在磁场中由静止开始运动
C.闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流
D.通电导线下方的小磁针发生偏转
2、 “安全用电无小事,时时刻刻要牢记”,人们在日常生活中必须要有安全用电的意识,下图用电做法正确是( )
A. 电线绝缘皮破损仍然继续使用
B. 用试电笔检测插座是否有电
C. 用湿手将电饭煲插头拔下来
D. 洗衣机的地线断了继续使用
3、下列说法中正确的是( )
A.金属导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
B.条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
C.导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流
D.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
4、发现电流周围存在磁场的物理学家是( )
A.法拉第 B.安培 C.奥斯特 D.牛顿
5、有位意大利物理学家通过反复实验,发现了摆的等时性原理,这位物理学家是( )
A.牛顿 B.伽利略 C.法拉第 D.奥斯特
6、电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害,甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中符合安全用电原则的是( )
A.在未断开电源开关的情况下更换灯泡
B.在家庭电路中安装保险丝或空气开关
C.可以接触低压带电体,不能靠近高压带电体
D.不用及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
7、如图是武汉临江大道使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是( )
A.光电池板是将光能转化为化学能
B.照明灯是将内能转化为电能
C.小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能
D.蓄电池夜晚放电,将电能转化为化学能
8、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
9、如图所示,下列说法正确的是( )
A.图甲表明地磁南极在地理南极附近 B.图乙实验说明了电流周围存在磁场
C.图丙的原理可以制成电动机 D.图丁的原理可以制成发电机
10、如图是一个老式手摇式发电机,其发电电压最高可达30V。该发电机的原理可用下面的哪个实验解释( )
A. B.
\C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题3分,共计15分)
1、最初的电池是19世纪初意大利物理学家伏特发明的,叫伏特电池。为纪念伏特,将他命名为______的单位(填物理量名称),各种电源都是将其它形式的能转化为______的装置。
2、科学家在物理学领域里的每次重大发现,都有力地推动了人类文明的进程,比如:___________改良了蒸汽机,有力推动了工业的发展;___________发现电磁感应现象,进一步揭示了电与磁的联系。
3、如图所示,这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景,此时电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的______(选填“用电器”或“电源”);若该电动汽车的电源由8000节电池组成,每节电池质量为50g,该电源的能量密度为0.25kW h/kg,则该电源存储的电能为______J。
4、电路中的电源供电时的能量转化是将______能转化为______能。
5、移动电源俗称充电宝,是一种便于携带,自身能储存电能的充电器。当充电宝给手机充电时,充电宝相当于简单电路中______,此过程中充电宝将______能转化为______能.
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电.安阳市启动了“光伏工程”示范项目,在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统.
(1)光伏发电系统发电时,_____能转化为_____能.
(2)一天的有效光照时间按8h计算,该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时?
(3)该光伏发电系统一天的发电量,如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成,需要燃烧多少千克煤?(煤的热值q煤=3.0×107J / kg )
(4)请写出一条光伏发电的优点.
2、如图所示是供电设备向居民楼用户输电的示意图,输电线的总电阻为0.1Ω。为保证居民楼内用户的所有用电器都能正常工作,居民楼的输入导线间的电压必须保证是220V,当居民楼内消耗的功率为44kW的时候,求:
(1)通过输电线的电流;
(2)供电设备的输出电压;
(3)居民楼内由于家用电器的增加,特向供电部门申请增容,即增加用电功率。
(4)当居民的用电器的额定功率由44kW增加到88kW,所有用电器均正常工作时,输电线路损失的功率比增容前增加了多少瓦?
3、(6分)如图是文轩同学老家祖屋中的电能表,文轩同学只将一只电热水壶连入电路中正常工作,观察到电能表转盘在6min内恰好转动了330转.求:(1)电热水壶6min内消耗的电能;(2)电热水壶的额定功率和额定电流;(3)该家庭电路中能同时使用的用电器的总功率的最大值.
4、一只灯泡接到220V的家庭电路中,10min消耗的电能是2.4×104J,求:
(1)灯泡的电功率是多大?
(2)灯泡中通过的电流是多大?
(3)灯丝的电阻是多大
5、导体两端的电压为6V,通过导体的电流为0.5A,通电时间为100s,电流做多少功?
四、实验探究(3小题,每小题5分,共计15分)
1、小明在用如图装置“探究什么情况下磁可以生电”的实验中:
(1)实验时,小明通过观察 ______判断电路中是否有感应电流产生;
(2)闭合开关,若保持导体ab不动,要产生感应电流,小明正确的操作是 ______;
(3)利用此实验中的能量转化原理,人们在生产生活中制成了 ______。
2、某物理兴趣小组利用图所示装置做探究电磁感应实验,得到如下记录表格(实验中磁铁不运动):综合分析上列实验记录,解答下列问题:
实验序号 磁铁位置 开关情况 导体运动情况 电流计指针偏转情况
1 上N下S 闭合 不运动 不偏转
2 上N下S 闭合 上下运动 不偏转
3 上N下S 闭合 水平向右运动 向右偏转
4 上N下S 闭合 水平向左运动 向左偏转
5 上N下S 断开 水平向右运动 不偏转
6 上S下N 闭合 水平向左运动 向右偏转
(1)感应电流产生的条件是:①电路必须是闭合的,该结论是分析比较实验序号______得出的;②______,分析比较实验序号1、2、3、4得出的结论;
(2)影响感应电流的方向的因素是:①导体的运动方向,该结论是分析比较实验序号______得出的;②磁场的方向,该结论是分析比较实验序号______得出的。
3、根据下图中提供的实验信息,回答下列问题:
(1)图A和图B中容器内为同一种液体,图A和图B研究的是浮力与________的关系;
(2)图C和图D中用同一物体做实验,图C和图D研究的是_________与高度的关系;
(3)图________的实验装置能研究电动机原理。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A.当有电流通过灵敏电流计中的线圈时,就会带动指针发生偏转,这原理是通电线圈的部分导体在磁场中会受到了力的作用,是电动机的基本原理。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关,是通电导线周围存在磁场,磁场的强弱与匝数和电流的大小等因素有关,故A不符合题意;
B.通电后导体在磁场中由静止开始运动,因为在磁场中受到了力的作用,与电流计的原理相同,故B符合题意;
C.闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流是电磁感应现象,即磁能够生电,故C不符合题意;
D.通电导线下方的小磁针发生偏转,是因为电流周围存在磁场,故D不符合题意。
故选B。
2、B
【详解】
A.电线的绝缘皮破损时应及时更换,否则容易发生触电事故,故A错误;
B.图中用测电笔检测插座是否有电,符合安全用电原则,故B正确;
C.生活用水是导体,若用湿手把电饭煲的三脚插头拔下来可能发生触电事故,故C错误;
D.家用电器外壳加接地保护,是为了防止外壳带电而发生触电事故,洗衣机的地线断了不能继续使用,故D错误。
故选B。
3、A
【详解】
A.负电荷定向移动时会形成电流,因电流周围存在磁场,所以导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场,故A正确;
B.磁感线是描述磁场的方法,是建立理想模型法,条形磁体的磁场不是由磁感线组成的,故B错误;
C.导体中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动;导体在磁场中做切割磁感线运动,不一定会产生感应电流,故C错误;
D.利用撒在磁体周围的铁屑只能判断该磁体周围的磁场强弱分布,不能判断磁场方向,故D错误。
故选A。
4、C
【详解】
A.法拉第在1831年发现了电磁感应现象,故A不符合题意;
B.安培建立了安培定则,用于判断通电螺线管的磁极,故B不符合题意;
C.奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,是第一个发现电现象与磁现象之间有联系的人,故C符合题意;
D.牛顿是经典力学的奠基人,在物理学方面的主要贡献是牛顿三大力学定律及万有引力定律,故D不符合题意。
故选C。
5、B
【详解】
A.牛顿在伽利略笛卡儿、开普勒等人研究的基础上,采用归纳与演绎综合与分析的方法,总结出了普遍适用的力学运动规律,故A不符合题意;
B.伽利略是杰出的意大利科学家,年轻时,他通过观察教堂里吊灯的来回摆动,进而反复进行实验,发现了摆的等时性原理,故B符合题意;
C.法拉第发现了电磁感应现象,故C不符合题意;
D.丹麦的物理学家奥斯特通过实验最早发现了电流周围存在磁场,揭示了电与磁之间的联系,故D不符合题意。
故选B。
6、B
【详解】
A.在未断开电源开关的情况下更换灯泡可能会造成触电事故,故A不符合题意;
B.在家庭电路中安装保险丝或空气开关可防止家庭电路短路或总功率过大造成的火灾,故B符合题意;
C.安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故C不符合题意;
D.对达到使用寿命的插座、导线和家用电器要及时更换,防止火灾发生,故D不符合题意。
故选B。
7、C
【详解】
A.光电池板是将光能转化为电能,而不是化学能,故A不符合题意;
B.照明灯工作时,将电能转化为光能,故B不符合题意;
C.风力吹动小风扇转动发电,将机械能转化为电能,故C符合题意;
D.蓄电池夜晚放电,将化学能转化为电能,而不是将电能转化为化学能,故D不符合题意。
故选C。
8、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。
9、B
【详解】
A.指南针的S极指地理的南极附近,根据磁极间相互作用的规律,地理的南极应是地磁的北极附近,所以地磁南极在地理的北极附近,故A错误;
B.磁场的基本性质是对处于其中的小磁针有力的作用,如图导线通过,小磁针偏转,表明通电电线周围存在磁场,故B正确;
C.图丙是电磁感应现象,是发电机的原理图,故C错误;
D.图丁通电后金属棒受力运动,表明通电导线在磁场中受力的作用,是电动机的原理图,故D错误。
故选B。
10、A
【详解】
老式手摇式发电机的原理是电磁感应现象;
A.由图可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,灵敏电流计的指针会发生偏转,这说明产生的感应电流,这是电磁感应现象,故A符合题意;
B.该图是电流的磁效应,不是发电机的工作原理,故B不符合题意;
C.通电导体ab在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,故C不符合题意;
D.该图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,电磁铁的原理是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选A。
二、填空题
1、电压 电能
【详解】
[1]为纪念伏特,人们将电压的单位命名为伏特。
[2]电源可以将其他形式的能转化为电能。
2、瓦特 法拉第
【详解】
[1] 瓦特不是发明者,在他之前已经有人发明了蒸汽机,纽科门蒸汽机,他只是改良了蒸汽机,使得蒸汽机能够投入到实际生产中,有了很大的实用价值。
[2]法拉第发现了电磁感应现象,是指闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
3、用电器 3.6×108
【详解】
[1]电动车在充电过程中,锂电池消耗电能,所以此时锂电池相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来。
[2]电源的电池总质量
则该电源存储的电能为
4、其它形式 电
【详解】
[1][2]电源是提供电压的装置,从能量转化的观点来看,电源是把其它形式的能转化为电能的装置。
5、电源 化学 电
【详解】
[1]当充电宝给手机充电时,充电宝是提供电能的装置,即相当于电源。
[2][3]由于充电宝在这里相当于电源,即可以提供电能,故充电宝在储存的化学能转化为电能,供手机使用。
三、计算题
1、(1)太阳 电 (2)160kW·h (3)64kg (4)清洁无污染;可再生;节约化石能源.
【详解】
(1)光伏发电系统发电时,将太阳能转化为电能.
(2)W=Pt=20kW×8h=160kW·h.
(3)160kW·h=160×3.6×106J=5.76×108J,Q=W/η=5.76×108J/30%=1.92×109J,=64kg.
(4)清洁无污染;可再生;节约化石能源
2、 (1)200A;(2)240V;(4)12000W
【详解】
(1) 通过输电线的电流
(2) 供电设备的输出电压
(4) 由44kW增加到88kW
答:(1) 通过输电线的电流200A;
(2) 供电设备的输出电压为240V;
(4) 当居民的用电器的额定功率由44kW增加到88kW,所有用电器均正常工作时,输电线路损失的功率比增容前增加了12000瓦。
3、(1)3.96×105J (2)1000W 5A (3) 8800W
【解析】试题分析: (1)
(2),
(3)Pmax=UImax=220V×40A=8800W
考点:电功、电功率
4、(1)40W (2)0.18A (3)1210Ω
【解析】
(1)根据公式P=W/t=2.4×104J/600S=40W
(2)I=P/U=40W/220V=0.18A
(3)R=U2/P=(22OV)2/40W=1210Ω
5、
【解析】试题分析:读题知导体两端电压为U=6V,导体的电流为I=0.5A,通电时间为t=100s,由电功计算公式可得:
考点:电功计算
四、实验探究
1、灵敏电流计的指针是否偏转 拉动磁体左右运动 发电机
【详解】
(1)[1]感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的,若灵敏电流表的指针发生偏转,就说明产生了感应电流。
(2)[2]如图磁体上端是N极,下端是S极,则磁感线方向是上下方向的,当闭合开关,要使电路中有感应电流,必须让导体在磁场中做切割磁感线运动,如保持ab不运动,则可以拉动磁体左右运动,导体ab此时也可以切割磁感线产生感应电流。
(3)[3]闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动切割磁感线而产生的,可见消耗的是机械能,所以实验过程中是机械能转化成电能,其重要应用是发电机的发明。
2、3、5 导体做切割磁感线运动 3、4 4、6
【详解】
(1)①[1]比较实验序号3、5,两者磁场方向相同、导体运动方向相同,实验3中电路是闭合的,电路中有感应电流,实验5中电路是断开的,电路中没有感应电流,由此可以得出产生感应电流的一个条件:电路是闭合的。
②[2]比较实验序号1、2、3、4可知,电路都是闭合的;1、2中导体没有做切割磁感线运动,电路中没有感应电流。3、4中导体或向左或向右做了切割磁感线运动,电路中产生了感应电流,由此可以得出产生感应电流的另一个条件:导体做切割磁感线运动。
(2)电流表指针的偏转方向不同可以反应电路中感应电流方向的不同。
①[3]通过表中的信息可以发现实验在3、4中,磁场的方向相同,导体的运动方向不同,感应电流的方向也不相同,根据控制变量法的思路可以得出:感应电流的方向与导体的运动方向有关。
②[4]通过表中的信息可以发现在实验4、6中,导体的运动方向相同,磁场的方向不同,感应电流的方向也不相同,根据控制变量法的思路可以得出:感应电流的方向与磁场的方向有关。
3、排开液体的体积 重力势能 F
【详解】
(1)[1]浮力的大小与物体排开液体的体积和密度有关,研究浮力大小与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,图A和图B容器内中为同一种液体,液体的密度不变,图A和图B中,物体排开液体的体积不同,故研究的是浮力与排开液体的体积的关系。
(2)[2]重力势能大小与物体的质量和被举高的高度有关,研究重力势能大小与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,图C和图D中物体的质量不变,物体的高度不同,故研究的是重力势能与高度的关系。
(3)[3]图E中,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,研究发电机的原理;图F中,给磁场中的导体通电,导体就会运动,故图F的实验装置能研究电动机原理。