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．在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔物推物”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．甲线圈相当于用电器，乙线圈相当于电源 B．推动甲线圈摆动时机械能转化为电能
C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D．乙线圈摆动是电磁感应现象
2．如图，导体AB、导线跟电流表组成闭合回路，在下列情况下磁场里的导体AB能够产生感应电流的是（　　）
A．让导体AB在磁场中静止
B．让导体AB沿水平方向做切割磁感线运动
C．让导体AB沿竖直方向顺着磁感线向下运动
D．让导体AB沿竖直方向逆着磁感线向上运动
3．对图中所涉及的物理知识，描述正确的是（　　）
A．根据甲图的原理，可以制成电动机
B．乙图中梳子能吸引小纸片，是因为摩擦创造了电荷
C．丙图中的冰箱使用三脚插头更符合安全用电的原则
D．丁图说明了正是因为磁感线的真实存在，所以磁场也是真实存在的
4．如图所示，关于电与磁，下列说法正确的是（ ）
A．摩擦起电的实质是产生了多余的电荷
B．利用图乙的原理，人们制造了发电机
C．图丙中螺线管上方小磁针静止时a端是S极
D．图丁装置可研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
5．对如图示的实例或实验解释不正确的是（　　）
A．图A实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B．图B奥斯特实验说明通电导线周围有磁场
C．图C可用来演示电动机的工作原理
D．图D电铃的工作原理利用了电流的磁效应
6．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
7．学校校园里大多都挂有大喇叭（扬声器），如图是扬声器的构造原理图。下列能说明它的工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
8．图所示是探究电磁感应的实验装置，关于电磁感应现象，下列说法正确的是（　　）
A．奥斯特发现了电磁感应现象
B．利用电磁感应现象制作了电动机
C．导线在磁场中沿不同方向运动，导线中都会有感应电流产生
D．如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反，导线中感应电流的方向不发生改变
9．甲、乙两个相同的装置分别由U型磁铁、导体棒和支架构成，导体棒ab和cd由导线连接，如图所示，闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右运动，关于此现象，下列判断正确的是（　　）
A．甲装置相当于电动机
B．乙装置相当于发电机
C．向左移动ab，cd仍向右运动
D．甲装置将机械能转化为电能
10．一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．
11．2021年5月20日，第五届世界智能大会在天津梅江会展中心隆重开幕，长安智能化汽车UNI——K（如图）充分展现了“中国智造”科技风采，UNI——K不仅可以实现自动刷脸识别车主身份、车内拍抖音、全速自适应巡航等众多功能，其炫酷的转向灯也尽显奢华。关于UNI——K，下列判断正确的是（　　）
A．车内的集成电路由超导材料制成
B．左右转向灯之间是并联连接的
C．拍抖音时，景物通过摄像头成虚像
D．汽车的电动机利用了电磁感应原理
12．如图中能反映动圈式扬声器工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
13．如图所示的是为纪念发现“磁生电”现象的物理学家______而发行的一枚邮票，该发现导致了世界上第一台发电机的发明，从而把人类社会带进了电气化时代，发电机的工作原理是______。
14．1831年，英国科学家_______最先通过实验发现了电磁感应现象，进一步揭示了电与磁之间的联系。根据电磁感应现象制成的发电机在工作时将机械能转化为_______能。
15．如图是洪家渡水电站，针对大坝涉及的物理知识，小聪同学提出了两个问题，请你回答：
（1）问题：水电站中的发电机是利用什么原理制成的？回答：______；
（2）问题：大坝为什么要建得很高？回答：______。
16．无线充电是一种新型的手机充电技术，如图甲所示。目前较成熟的无线充电技术原理是：电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电，如图乙所示。受电线圈处用到的物理原理是_____，请列举这一原理在生活中的应用_____。
三、综合题
17．归纳式探究：
叶子姐姐在学习了电磁感应以后，想继续探究感应电压的大小跟哪些因素有关，以及有怎样的关系，她通过查阅资料得知，感应电压的大小跟导体的长度、磁感应强度、导体垂直切割磁感线的速度有关，查找了有关书籍，数据如下：
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
磁感应 强度B/T 0.1 0.2 0.3 0.1 0.1 0.1 0.1
导体的长 度L/m 0.2 0.2 0.2 0.4 0.6 0.2 0.2
垂直切割速度v/(m/s) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.4
感应电 压U/V 0.002 0.004 0.006 0.004 0.006 0.004 0.008
（1）感应电压大小的表达式为： ________；其中 ________________（写出数值和单位）.
（2）有一根长度为0.5m的导体，在磁感应强度为1T的磁场中垂直切割磁感线，要在导体两端产生0.8V的电压，需要的切割速度为________m/s .
（3）在感应电压和磁感应强度一定时，垂直切割速度跟导体的长度的关系可用图中的图线________表示.
18．阅读短文，回答问题
伟大的发明---单靠重力工作的电灯
英国伦敦设计师马丁 瑞德福和吉姆 里弗斯发明了一款实用的“重力灯”．它靠重力发电．在灯身上挂着一个重物，重物下落时，它会拉动灯中心的一根绳子，从而启动一台发电机．发电机把下落重物产生的能量为灯供电．这和手描式发电装置的原理一样现在，重力灯迎来了第二代﹣“重力LED灯GL02”，其亮度相当于一个12瓦的日光灯（如图1），使用寿命可以达到200年．“重力LED灯G02”挂大约2米高，通过拉几下珠绳把重物吊起，松开后，重物因重力的关系会慢慢下降（每秒大约2mm，如图2）．以一系列的齿轮带保超重的物体安全地着陆地面．当沙包落到地面时，只要将沙包再提高至原来位置，又可以继续发电．这样就能拥有绿色、不用电池、无污染、使用“零成本、源源不断的光能．重力LED灯的照明时间取决于安装的高度，正常情况下，安置于18米的高度，可以维持约20分钟的照明，当然你安装高度的越高．维持时间越长．
（1）重力灯的主要构件是直流发电机，它的工作原理是_____现象．
（2）重力灯的内部结构如图3所示，使用了滑轮系统，通过向下拉珠绳把重物吊起．重力灯利用滑轮系统的目的是_____．
（3）如果某一次使用重力灯，将质量为20kg的重物吊起到1.8m的高度释放，重物以2mm/s速度匀速竖直下降，整个过程中可使10只并联的标有“3V、10mA”LED灯正常发光．则整个过程中重物的重力做功_____J（g=10Nkg）；重力灯的能量转化效率为_____．
（4）重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具，使用“零”成本．但它也有不足之处，请说出使用重力灯的一点不足：_____．
19．手机无线充电（如图甲）就是不借助于数据线等导线对手机进行充电，从而增加手机续航时间，现阶段使用较多的一种无线充电方式其技术的原理如图乙所示，交流电流流过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。
(1)智能手机放在无线充电板上时，手机中的受电线圈中会产生________，无线充电工作原理与_________（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似；
(2)某品牌手机，锂电池的容量为4000mAh，输出电压为3V，该电池最多可提供______的电能。
20．英国Pavegen公司研究发明r一种可以用来发电的地砖，它能够从行人步行时的踩踏中收集能量并转化成电能，“发电地砖”可被设计安装在客流量高的路面上．当受到踩踏时，“发电地砖，会被压缩大约5mm的距离，从而实现机械能到电能的转换．近年推出的最新发电地砖从原来的四方形结构变成了三角形，在电能的转化率上提高了很多．
（1）把踩踏的机械能转化成电能，利用了________________原理．
（2）根据能量的转化与守恒定律分析，产生的电能________________人减少的机械能（选填“大于”“等于”或“小于”）．
21．阅读短文，同答问题：
电磁流量计
流量指的是液体在单位时间内通过某横截面的体积，电磁流量计是用来检测导电液体流量和流速的仪表，它是利用电磁感应的原理制成的．
图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计，又称电磁血流计．使用时，将血管放置于两磁极之间，金属电极a、b与血管壁接触，仪表与口a、b相连．血液在血管中流动时，a、b间就会有电压，电流流过仪表从而显示出血流速度和流量．
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n的关系．n为病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值，测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表
研究表明，当血液在管内流动时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越快，受到的阻力越大，心脏的负担就越重．
（1）测得某液体的流速为0.2m/s，流量为10﹣4m3/S，则管子的横截面积为 ________ m2 ．
（2）利用电磁流量计 ________ （可以/不可以）测量某食用油管道中油的流量．
（3）关于电磁血流计，下列说法中正确的是( )
A．电磁流量计的原理与电动机的原理相同
B．电磁流量计上的仪表是由电压表改装的
C．调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向改变v
D．改变血流方向和调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向改变
（4）在图乙中画出v与n的关系图象，____
（5）心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化．若当n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0 ， 则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率P=________ ．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．推动甲线圈摆动时，甲线圈做切割磁感线的运动，产生感应电流；乙线圈通电，在磁场中受力的作用而运动，所以甲相当于电源，乙相当于用电器，故A错误；
B．推动甲线圈摆动时，甲线圈做切割磁感线的运动，产生感应电流，相当于发电机，机械能转化为电能，故B正确；
C．乙线圈通电，在磁场中受力的作用而运动，相当于电动机的原理，是电能转化为机械能，故C错误；
D．乙线圈通电后摆动是通电导体在磁场中受力的作用，相当于电动机的原理，故D错误。
故选B
2．B
根据产生感应电流的条件（导体是闭合电路的一部分，导体做切割磁感线运动）判断各个选项的正误。
【详解】
A．让导体AB在磁场中静止，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故A不符合题意；
B．让导体AB沿水平方向做切割磁感线运动，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流；故B符合题意；
C．让导体AB沿竖直方向顺着磁感线向下运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故C不符合题意；
D．让导体AB沿竖直方向逆着磁感线向上运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故D不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】
A．甲图演示的是电磁感应现象，根据此原理可以制成发电机，故A错误；
B．摩擦起电的实质是电荷的转移，并没有创造电荷，故B错误；
C．丙图中冰箱使用三脚插头，是为了将冰箱的金属外壳接地，防止因外壳漏电而发生触电事故，符合安全用电原则，故C正确；
D．磁场是真实存在的，磁感线是人们为了直观、形象的描述磁场而假象的物理模型，不是真实存在的，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
A．摩擦起电的实质是通过摩擦使正负电荷分离，得失电子的过程，电荷总数没有变化，故A错误；
B．图乙是法拉弟的电磁感应实验原理图，通过切割磁感线可以在导线中产生感应电流，将机械能转化为电能，人们制造了发电机，故B正确；
C．图丙中螺线管电流从左端流入，根据安培定则，右手四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所指的方向为N极，即螺线管右端为N极，左端为S极，根据磁极间相互作用规律，上方小磁针静止时a端是N极，故C错误；
D．图丁装置中两电磁铁串联，电流相同，线圈匝数不同，根据控制变量法，可研究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】
A．图A是电动机的原理图，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故A正确，不符合题意；
B．图B是奥斯特实验，导线通电后引起小磁针转动，说明通电导线周围有磁场，故B正确，不符合题意；
C．图C是电磁感应现象，是发电机的工作原理图，故C错误，符合题意；
D．图D电铃是利用电磁铁工作的，其原理利用了电流的磁效应，故D正确，不符合题意。
故选C。
6．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。
7．D
【详解】
扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A．该实验是奥斯特实验，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；
B．该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．图中没有电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，是将机械能转化为电能，是电磁感应现象，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，与扬声器的工作原理相同，故D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】
A．法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；
B．利用电磁感应现象制作了发电机，故B错误；
C．导线在磁场中沿与磁感线平行的方向运动，导线中不会有感应电流产生，故C错误；
D．如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反，由右手定则得，导线中感应电流的方向不发生改变，故D正确。
故选D。
9．D
【详解】
A．甲装置中导体棒ab向右运动，切割磁感线产生感应电流，相当于发电机，故A错误；
B．感应电流流过导体棒cd，在磁场作用下，导体棒cd向右运动，乙装置相当于电动机，故B错误；
C．向左移动ab，会切割磁感线产生感应电流，由右手定则得，产生的感应电流方向为b到a。感应电流流过cd，在磁场作用下，cd会运动。由左手定则得，cd向左运动，故C错误；
D．甲装置中导体棒ab向右运动，切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，故D正确。
故选D。
10．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。
11．B
【详解】
A．车内的集成电路由半导体材料构成，而非由超导体材料构成，故A错误；
B．左右转向灯可以单独工作，故是并联连接，故B正确；
C．拍抖音时，摄像头成的是倒立缩小的实像，故C错误；
D．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故D错误。
故选B。
12．D
【详解】
扬声器是利用通电线圈在磁场中要受到力的作用工作的。
A．该图是探究电磁感应原理，即闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流的现象；故A不符合题意；
B．该图是奥斯特实验，该图中的实验现象说明通电导体周围存在着磁场，故B不符合题意；
C．该图中两个电磁铁串联，通过它们的电流相等，线圈匝数不同，探究电磁铁磁性强弱与匝数的关系，故C不符合题意；
D．该图中有电源、磁体、导轨和金属棒，闭合开关，金属棒会发生运动，探究通电导体在磁场中受力的作用，故D符合题意。
故选D。
13． 法拉第 电磁感应现象
【详解】
[1] “磁生电”是指电磁感应现象，是由英国科学家法拉第首先发现的。
[2]发电机的原理就是电磁感应现象，人们大量使用的电就是发电机提供的。
14． 法拉第 电
【详解】
[1]闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流，这就是电磁感应现象，该现象最早由英国科学家法拉第发现。
[2]发电机的原理是电磁感应现象，线圈在磁场中转动消耗机械能，产生电能，所以发电机将机械能转化为电能。
15． 电磁感应 提高水位，增大水的重力势能
【详解】
（1）[1]发电机是利用电磁感应原理工作的，将机械能转化为电能。
（2）[2]水力发电的原理是将水的重力势能转化为发电机的机械能，最终转化为电能，所以重力势能越大，发电就越多；重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大，所以大坝建得很高是为了提高水位，增大水的重力势能。
16． 电磁感应 发电机
【详解】
[1]从题意中可知，手机背面的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的。
[2]生活中的发电机利用了电磁感应原理。
17． 1.6 b
【详解】
（1）[1]分析表中几次实验导体两端电压与导体棒长度L，导体棒运动速度v，以及磁感应强度B（表示磁场的强弱）的关系，可发现：导体两端的电压大小等于导体棒长度L、导体棒运动速度v、以及磁感应强度B（表示磁场的强弱）之积，即；
[2]由关系式可得：，然后把表格里的任意一次实验数据往里带即可以得到；
（2）[3] 根据关系式可得：
；
（3）[4] 根据关系式可得：在感应电压U和磁感应强度B一定时，垂直切割速度v跟导体的长度L成反比，所以图像应是b．
18． 电磁感应 省力且改变拉力的方向 360 75% 悬挂的高度有一定的局限性．
【详解】
（1）重力灯的主要构件是直流发电机，发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路中的一部分导体切割磁感线时，电路会产生感应电流；
（2）由图可知，该滑轮系统是有一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，既可以省力，又可以改变拉力的方向；
（3）重力所做的功：W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×1.8m=360J；
下落时间：t==900s；
10只“3V、10mA”LED灯消耗的电能：W电=10×UIt=10×3V×0.01A×900s=270J；
重力灯的能量转化效率：η=×100%＝75%；
（4）使用时把悬挂在绳子末端的重物提至灯的顶端，因此悬挂的高度有一定的局限性．同时，功率小；供电时间短；不能持续供电．
19． 感应电流（或电流） 发电机 （或0.012）
【详解】
(1)[1][2]手机无线充电的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交变的磁场，然后在受电线圈中产生一定的感应电流，是电磁感应现象，无线充电工作原理与发电机工作原理相似。
(2)[3]由题知，输出电压为，由可得，电池最多可提供的电能为
20． 电磁感应 小于
【详解】
(1)[1]“发电地砖”可被设计安装在客流量高的路面上．当受到踩踏时，“发电地砖”会被压缩大约5mm的距离，使得内部的线圈做切割磁感线运动，于是电路中就会产生感应电流，这就是电磁感应现象．
(2)[2]根据实际过程可知，发电过程是将机械能转化为电能的过程，但并不是所有的机械能都会变成电能，即该过程中一部分机械能会损失到克服摩擦力做功的过程中，所以产生的电能小于人减少的机械能．
21． 5×10﹣4 不可以 C 4P0
【详解】
（1）由题意知道流速是：v=0.2m/s，血流量是10-4 m3 /s，所以血管的横截面积是：S=血流量/v=10 4m3/s/0.2m/s=5×10-4 m2 ；
（2）根据题意知道，电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的，而食用油是绝缘体，所以利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量；
（3）由图甲知道，电路中没有电源，所以其工作原理是电磁感应，即与发电机原理相同，故A错误；由图甲知道，仪表与电阻串联，所以仪表应是电流表改装而成，故B错误；在其它因素不变时，调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向改变，故C正确；当同时改变血流方向和调换两磁极的位置时，流过仪表电流的方向不变，故D错误，故选C；
（4）先根据表中数据描点，然后用平滑曲线连接起来，如下图所示：
（5）由表格中数据知道，n与v的乘积不变，即n与v成反比；由f=kv和P=Fv知道，心脏推动血液流动的功率P=kv2 ，即P与速度的平方成正比，又因为n与v成反比，所以P与n的平方成反比，当n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0 ，所以，当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率P=P0 /n2=22 P0 =4P0
点睛：本题考查的是物理知识在生产生活中的应用，考查了学生基本的学习能力，是一道综合性的难题．题目中给出了必要的信息，解题的关键是从大量文字材料中抓住核心信息，根据提取的有用信息并结合相关物理知识求解．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页