苏科版九年级下册16.5电磁感应发电机（含答案）

苏科版九年级下册 16.5 电磁感应 发电机
一、单选题
1．图甲是灵敏电流计，图乙是其内部结构示意图。实验时，当有电流通过灵敏电流计，其指针就会发生偏转。下图中能反映其工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
2．如图所示现象中涉及的物理知识正确的是（　　）
A．如图甲，电流的磁效应是由丹麦物理学家安培第一个发现的
B．如图乙，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C．如图丙，导体在磁场中沿任何方向运动，闭合回路中都会产生感应电流
D．如图丁，滑动变阻器的滑片向左滑动，电磁铁的磁性会减弱
3．如图是一种高压电工专用安全帽，帽内装有线圈和静电报警器。当高压电产生的磁场大于一定值时，线圈中产生的电流使报警器发出警报。如图下列与安全帽的工作原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
4．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
5．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
6．如图所示是电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。下列四幅图中与此电流表工作原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
7．比亚迪新能源油电混合动力汽车，混动汽车搭载了传统的内燃机、高效的电动机、发电机和蓄电池组。行驶过程中内燃机提供动力，同时可为蓄电池充电，也可以由蓄电池和电动机提供动力。下列说法正确的是（　　）
A．汽车高效的电动机的工作效率可以达到100%
B．发电机的工作原理是利用电流能产生磁场
C．蓄电池组充电时实现了化学能转化为电能
D．电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用
8．对以下四幅图的表述，正确的是（　　）
A．甲图中，闭合开关，小磁针静止时S极指向右侧
B．乙图中改变电流的方向，小磁针偏转方向不变
C．丙图演示的是通电导体在磁场中受到力的作用，发电机是利用这个原理制成的
D．丁图是电磁感应现象实验装置，电磁感应现象法拉第首先发现的
9．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．
10．下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现电流周围存在磁场 B．法拉第发现了电流的热效应
C．焦耳发现磁能生电 D．瓦特发明了电灯
11．下列说法中正确的是
A．利用磁铁可以吸引铜制钥匙 B．发电机可将电能转化为机械能
C．小磁针N极指向决定磁场方向 D．移动电话是利用电磁波传递信息
12．下列四个选项中，跟发电机的原理相同的是（　　）
A．电铃 B．动圈式话筒
C．动圈式扬声器 D．电磁起重机
二、填空题
13．如图所示，开关闭合后，闭合电路的一部分导体向右运动时电流计指针向左偏转，改变磁场方向并让导体向左运动时电流计指针向______偏转，这是______现象。利用这个原理可以制成______（选填“发电机”或“电动机”）
14．如图所示是小梅“探究感应电流产生的条件”的实验装置。闭合开关，使ab棒______（填“竖直上下”或“水平左右”）运动，可看到灵敏电流计的指针发生偏转。若将此装置中灵敏电流计换成______的可进一步探究电动机的工作原理。
15．如图所示，是一款车轮边缘带有LED灯的儿童滑板车。当脚踏滑板车滑行时，车轮转动时可发电，车轮边缘的LED灯会闪闪发光。则：
（1）车轮转动发电时属于______（选填：“电磁感应现象”或“电流的磁效应现象”）；
（2）当小车逐渐加速滑行时，LED灯的亮度增加，由此可判断通过LED灯的电流将会______（选填：“增大”、“不变”或“减小”）；
（3）该发电过程中能量转化是将______能转化成电能，最终转化为内能和光能。
16．1820年，丹麦科学家______通过大量实验，证明了电流周围存在磁场；1821年,英国物理学家法拉第致力于研究“磁生电”，历经十年，终于发现了______现象，根据这一发现后来发明了发电机。
三、综合题
17．阅读短文，回答问题。
无线充电
无线充电是指充电器与用电装置间不用电线连接，通过磁场具有的磁场能实现电能传输的技术，常见的无线充电技术有电磁感应、磁共振等方式。
电磁感应式无线充电原理图如图甲所示，电流流过送电线圈产生变化的磁场，当受电线圈靠近该变化磁场时就会产生感应电流来供电。磁共振方式的原理与声音的共振原理相同—一排列好振动频率相同的音叉，一个音叉发声，其他音叉也会发声。同样，当“振动”频率相同的线圈排列在磁场中时，可将电能从一个线圈传输到另个线圈。电磁感应充电技术原理简单，适合短距离充电；磁共振充电技术可延长传输距离，但实现小型化高效率比较困难。市场上部分无线充电器标有“Q”字样，表示其采用电磁感应原理工作。
图乙是某款手机无线充电器（适配为附件），内置过压，过流，过热等多重保护功能。充电部分参数如图下表。传输效率指手机接收电能的功率与充电器输出的功率的比值。
与水平接触面积/ 7.5 额定输出功率/W 10
感应充电距离/mm 6 传输效率 60%-80%
额定输入 12V/1.5A 电源适配器效率 72%
(1)声音的共振现象说明声音可以传递________；采用Qi无线充电时，受电线圈将_______能转化为电能。
(2)下图所示实验中，与Qi技术原理相同的是( )
A． B．
C． D．
(3)将一手机放在图乙所示充电器上，充电器对水平桌面的压强增加了80Pa，手机的质量为________g； 该充电器采用_______的方式工作（g取10N/kg）
(4) 图乙所示充电器连接电源适配器正常工作1h后，手机接收到的电能为2.7×104J，则该过程的传输效率为_____；若上述过程充电器单独接在家庭电路中，标有“”的电能表将闪烁______次。
(5)图丙所示为充电器过热保护的模拟控制电路，电源电压恒定，R1为电阻箱，L为阻值不计的线圈，R2是热敏电阻，其电流与电压的关系如图丁所示
①若要适当调高保护电路工作的临界温度，可采取的办法是_______（答出一种即可）。
②保持R1阻值不变，闭合开关S、S1时，流过R1的电流为50mA；闭合开关S、断开S1时，R2的功率为0.072W，则电源电压为________V。
18．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=________ ．
19．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．
20．小明用自己的零花线为妈妈买了一个头颈按摩保健器材，如图．
（1）用图中的A型按摩头振动按摩时，小明妈妈说有些疼痛，除了施力小些外，还可以换上型按摩头．
（2）闭合开关，按摩头振动，指示灯发光．断开开关，按摩头不振动，指示灯熄灭，用手按压按摩头，按摩棒上的指示灯又发光，这是由于 现象造成的．由此可判断，在正常使用时指示灯与带动按摩头的振动器是 （选填“串联”或“并联”）的．
（3）按摩棒的技术参数如表，请计算按摩棒正常工作12min消耗的电能是多少千瓦时．
产品技术参数
品名：按摩棒
型号 LY-606A 频率 50HZ
电压 220V 额定功率 25 W
21．国内某电机厂研制的直驱型风力发电机组处于国际领先地位．
(1)直驱型风力发电机是将风的________能转化成电能的装置．它是利用风力带动风车叶片旋转，使发电机的转子(永磁体)在定子(线圈)中运动，从而在定子(线圈)中产生____________．
(2)风能作为一种清洁的__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源，其蕴藏量巨大，比地球上可开发利用的水能大10倍．我国仅陆地上一天的风能就有大约1.8×1016 J，这相当于多少吨热值为3×107 J/kg的煤完全燃烧所放出的热量______________-？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
灵敏电流计是根据通电导体在磁场中受到力的作用制成的。
A．图中有电源、金属棒和磁体，闭合开关，金属棒会运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故A符合题意；
B．导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，研究电磁感应现象，故B不符合题意；
C．闭合开关，灯泡发光，利用电流的热效应，故C不符合题意；
D．图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。
故选A。
2．B
【详解】
A．电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特第一个发现的，故A错误；
B．通电导体在磁场中受力的作用，将线圈置于磁场中，并利用换向器不断改变线圈中电流方向，可以使线圈持续转动，由此制造了电动机，故B正确；
C．闭合回路的部分导体在磁场中需要做切割磁感线运动，这样才能产生感应电流，故C错误；
D．滑动变阻器滑片左滑，电路中电阻减小，电流增大，电磁铁磁性会增强，故D错误。
故选B。
3．B
【详解】
由题意可知，当高压电产生的磁场大于一定值时，线圈中产生的电流使报警器发出警报，所以其工作原理为电磁感应现象；
A．图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，故A不符合题意；
B．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，这是电磁感应现象，故B符合题意；
C．图示是探究影响电磁铁磁性强弱的实验，运用了电流的磁效应，故C不符合题意；
D．图示为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故D不符合题意。
故选B。
4．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。
5．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。
6．C
【详解】
如图所示，电流表内部结构主要包括永久磁体，线圈，通电后线圈可以转动，利用了磁场对通电导体有力的作用的原理。
A．如图有永久磁体没有电源，属于电磁感应原理图，故A不符合题意；
B．如图导体通电后，磁针发生偏转，表明通电导体周围存在磁场，属于电流的磁效应，故B不符合题意；
C．如图，有永久磁体，有电源，通电后导体受力运动，利用了磁场对通电导体有力的作用的原理，故C符合题意；
D．如图，通电后电磁铁能吸引铁钉，表明电磁铁有磁性，属于电流的磁效应，故D不符合题意。
故选C。
7．D
【详解】
A．电动机把电能转化为机械能，在这个过程中，有一部分电能转化为内能，故电动机的工作效率不可能达到100%，故A错误；
B．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这种现象叫电磁感应。发电机的工作原理是电磁感应，故B错误；
C．电池充电是将外加电源提供的电能转化为电池的化学能的过程，故C错误；
D．通电导体在磁场中会受到磁场力的作用，据此制成了电动机，故D正确。
故选D。
8．D
【详解】
A．甲图中，电流从螺线管的左侧流入，由安培定则可知，螺线管的右端为N极，左端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针静止时N极指向右侧，故A错误；
B．乙图是电流的磁效应的实验，由于通电导体周围的磁场方向与电流的方向有关，改变导线中电流的方向，小磁针的偏转方向也会发生改变，故B错误；
C．图中有电源，若闭合开关，磁场中的通电导体会受力运动，这是电动机工作的原理图，故C错误；
D．图中没有电源，闭合开关后，当金属棒ab做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这一现象是由英国物理学家法拉第首先发现的，故D正确。
故选D。
9．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。
10．A
【详解】
A．奥斯特通过实验发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电现象和磁现象之间联系的人，故A正确；
B．法拉第发现了磁生电即电磁感应现象，焦耳发现了电流的热效应，故B错误；
C．焦耳发现了焦耳定律即电流的热效应，磁生电即电磁感应现象是法拉第发现的，故C错误；
D．瓦特发明了蒸汽机，爱迪生发明了电灯，故D错误。
故选A。
11．D
【详解】
A．磁体能吸引铁、钴、镍等金属，不能吸引铜，故A不符合题意；
B．发电机在工作过程将机械能转化为电能，故B不符合题意；
C．磁场中某点的磁场方向是一定的，可以由放在该点小磁针的N极指向来判断，但不是由小磁针N极指向决定的，故C不符合题意．
D．移动电话既是电磁波的发射台，也是接收台，因此移动电话是利用电磁波传递信息的，故D符合题意．
12．B
【详解】
发电机的制作原理是电磁感应现象；
A．电铃的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故 A 错误。
B．动圈式话筒和发电机原理相同，都是根据电磁感应现象工作的，故 B 正确。
C．动圈式扬声器和电动机原理相同，工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故 C 错误。
D．电磁起重机的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故 D 错误。
故选B。
13． 左 电磁感应 发电机
【详解】
[1][2][3]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这就是电磁感应现象，据此制成了发电机。影响感应电流方向的因素是导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向。若两个方向同时改变，则感应电流方向不变。如图所示，开关闭合后，闭合电路的一部分导体向右运动时电流计指针向左偏转，改变磁场方向并让导体向左运动时，则感应电流方向不变，故电流计指针向左偏转，这是电磁感应现象，利用这个原理可以制成发电机。
14． 水平左右 电源
【详解】
[1]由图知道，电流表指针发生偏转，说明电路中产生了感应电流，所以，闭合开关后，应将导体棒ab在磁场中沿左右运动，使其切割磁感线，此过程中导体棒的机械能转化为电能。
[2]电动机工作时，是将电能转化为机械能，由此可知，我们需要在电路中添加电源，即将灵敏电流计换成电源。
15． 电磁感应现象 增大 机械
【详解】
（1）[1]车轮转动发电时机械能转化为电能，即电磁感应现象。
（2）[2]当小车逐渐加速滑行时，LED灯的亮度增加，有更多的电能转化为光能，由此可判断通过LED灯的电流将会增大。
（3）[3]车轮转动发电过程中，消耗机械能，获得电能，是将机械能转化为电能。
16． 奥斯特 电磁感应
【详解】
[1]丹麦科学家奥斯特通过大量实验，证明了电流周围存在磁场，即电流的磁效应。
[2]电磁感应现象是由法拉第发现的，即闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，会有感应电流产生，根据这一发现后来发明了发电机。
17． 能量 机械能 B 32 电磁感应 75% 32 增大R1的阻值 6
【详解】
(1)[1]声音的共振现象说明声音可以传递能量。
[2]采用Qi无线充电时，获得了电能，是将机械能转化为电能。
(2)[3] Qi技术原理是电磁感应现象，故选B。
(3)[4]手机的重力为
手机的质量为
[5]该充电器是利用电磁感应的原理进行工作的。
(4)[6]输出的电能为
传输效率为
[7]输出电能
电能表的闪烁次数为
(5)①[8]若要适当调高保护电路工作的临界温度，就要减小电路中的电流，所以可以增大R1的阻值或者减小电源电压。
②[9]因为闭合开关S、断开S1时，R2的功率为0.072W，由图可知此时电路中的电流是20mA，R2的电源是3.6V，设电源电压为U此时
当闭合开关S、S1时，电源电压为
综上可解得电源电压为6V。
18． 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．
19． 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．
20．（1）C；（2）电磁感应 并联；（3）0.005
【详解】
试题分析：（1）由于用A型时，与头部的接触面积较小，在用相同的压力时，产生的压强较大，所以头会感到疼，而C型的与头部的接触面积大，可以减小对头部的压强；
（2）由题可知，文中描述的现象是电磁感应的原理，在正常使用时指示灯与带动按摩头的振动器是并联的；
（3）按摩棒正常工作时间：t＝12min＝0.2h，额定功率为25W，所以 W=Pt=0.025kW×0.2h=0.005kW·h．
考点：电磁感应；电能的计算
21． 机械(或动)　 感应电流 可再生 6×105 t
【详解】
(1)直驱型风力发电机工作时，主要是利用风带动发电机的转子(永磁体)转动，使转子在定子线圈中运动，这样使定子线圈中的导线相当于在做切割磁感线运动时，于是在定子线圈中产生电流，这个过程中是把风的机械能转化为电能．(2)风能是可以源源不断地从自然界得到补充的，是可再生能源；若一天的风能大约有1.8×J，则完全燃烧煤需要的量为：m＝＝6×kg＝6×t，
【点睛】
发电机是利用电磁感应现象工作的，在工作过程中把机械能转化为电能．能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源．根据热值公式Q＝mq计算．
答案第1页，共2页
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