精品试题沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来定向训练试题（有解析）

沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来定向训练
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、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
2、在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，这就是一个电池。将电压表接到铜片和锌片上，其现象如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．锌片相当于电源的正极
B．此电池工作时将化学能转化为电能
C．此时的电路处于短路状态
D．在电池的外部电流从锌片流经电压表流向铜片
3、如图所示，将A、B两种不同的金属片分别插入土豆，制成“土豆电池”。闭合开关S，发光二极管发光，电压表有示数。以下关于电路的理解，说法正确的是（　　）
A．金属片B是“土豆电池”的正极
B．“土豆电池”将内能转化为电能
C．若发光二极管“正”、“负”极接反，电压表将没有示数
D．若断开开关，电压表无示数，A、B两金属片间仍有电压
4、下列做法不符合安全用电的是（　　）
A．使用试电笔时，不可接触金属笔尖 B．电器起火时，先断开电源再救火
C．在高压配电箱附近玩耍 D．保险装置、插座根据使用寿命及时更换
5、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
6、下列电器设备不是利用磁场对电流的作用来工作的是（　　）
A．电风扇 B．麦克风 C．扬声器 D．电动机
7、下列著名科学家与其主要成就对应不正确的是（　　）
A．欧姆发现了电流与电压、电阻的关系，从而得到欧姆定律
B．奥斯特首先通过实验证实了通电导体周围存在磁场
C．法拉第发现了通电导体在磁场中受到力的作用
D．焦耳最先精确确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，从而得到焦耳定律
8、如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab，当ab棒水平向右运动时，小磁针N极转至右边，可使如图所示位置的小磁针N极仍然转至右边的操作是下列选项中的（　　）
A．ab水平向左运动 B．ab竖直向下运动
C．ab竖直向上运动 D．ab水平向左运动
9、我国火力发电占比高达70%左右。图中说明发电机工作原理的是（　　）
A．司南置之于地其柢指北
B．开关闭合瞬间AB向右运动
C．法拉第的电磁感应
D． 奥斯特实验电流磁效应
10、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
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、在市区沂蒙路“BRT”快速公交车道建设工程中为了保障各施工点的用电，使用了由柴油机和发电机组合而成的小型发电机组，如图所示。柴油机把燃料燃烧释放的内能转化为______能，提供动力带动发电机发电，其发电原理是______。
2、发电机是利用电磁感应现象制成的．发电机工作时将机械能转化成_______能。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。
3、如图所示是一个便携式充电器，它在充电过程中，它相当于电路中的___________；它给手机电池充电时，它相当于电路中的___________。
4、请回答下列各题：
（1）如图甲所示，一个充电宝正在给手机电池充电，此时充电宝相当于电路的___________，手机的电池相当于___________；
（2）如图乙为宾馆房间的取电房卡，将房卡插入槽中，房间内的用电器才能使用，房卡的作用相当于电路元件中的___________；
（3）如图丙所示，当S1闭合，S2________时（填开关状态），灯泡发光；当开关S1、S2都闭合时，电路处于___________状态。
5、如图所示，将闭合电路中的导线ab放在蹄形磁体的磁场中，导线ab左右运动时，电流表指针_____，这一过程中，该装置将_____转化为电能。这一现象在生活中的应用有_____。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示，电阻R1=15Ω，开关S断开时电流表示数为0.4A，开关S闭合后电流表的示数为1A，若电源电压不变，
求：（1）电源电压是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）通电1min电路消耗的电能是多少？
2、培养菌种需要在恒温下进行．如图所示为探究小组设计的恒温箱的简易图．他们将一段阻值为720Ω的电热丝接入电源电压为36V的电路中（假设电热丝阻值不随温度变化），请解答下列问题：
（1）电路工作时通过电热丝的电流是多少安？
（2）电热丝工作1h所消耗的电能是多少焦耳？
（3）为了保证某种菌种的培养，恒温箱的发热功率应调整为12W．在不改变电源电压和原电热丝的情况下，需在箱内串联一个阻值为多大的电热丝？
3、重力灯是英国的里弗斯设计的一款概念环保灯，如图所示．设计师为这款灯找到了“可再生能源”，它就是通过一定的装置将重力势能转化为电能．已知重物质量为20 千克，每次被举高2米，LED 灯的额定功率为1 瓦．（g 取10 牛／千克）
(1)重物每被举高一次，人至少对重物做多少焦的功？
(2)重物重力做的功有50％转化为电能，每举高一次重物能使该灯正常照明多长时间？
4、如图为某型号电汤锅电路原理图，虚线框内的R、R2为两个加热电阻，在电路中可以实现加热和保温功能。用电器加热电阻R的额定电压为220V。加热时，按下温控开关S与a、b接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c，使用电器处于保温状态，此时绿色指示灯亮（绿灯电阻不计）；加热电阻R在加热状态和保温状态时的功率之比为9：1，红灯标有“12V 3W”的字样，用电器工作时两灯均正常发光。求：
(1)红灯正常发光时的电阻R红；
(2)电阻R1的阻值；
(3)当用汤锅处于加热状态时，将4L水温度升高50℃用时14min，设此过程中加热电阻产生的热量全部被水吸收。求加热电阻R的额定加热功率和加热电阻R2的阻值。（已知：/，）
5、小翔的爸爸出差带回一个“快热式电热水器”，准备安装在家里的电路中，如图是电能表照片的截图和其标牌上的部分内容和电能．则：
(1)假如该热水器正常工作，通过的电流为多大？(结果均可保留一位小数)
(2)如果该热水器直接安装到家里原来的电路中行吗？写出一种可能出现的问题？
(3)若经过专业人员的处理后，热水器能够在家里使用了．可是每次启动热水器时，与它相邻的电灯都会变暗．小翔分析发现，这是因为导线有电阻会消耗电能，导致电器两端的电压降低．假设他家导线电阻共为2 Ω，当只有热水器工作时，求：
①热水器两端的实际电压．
②在此情况下，电路1 h共消耗多少电能？(热水器的电阻变化忽略不计)
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、电与磁的联系可以由以下三个实验来证实：
(1)如图甲所示，图中显示的是______实验，它证明了通电导体周围有______ ；
(2)如图乙所示，实验证实了______，它的应用实例是______；
(3)如图丙所示，实验证实了______，实验过程中是机械能转化成电能，它的应用实例是_______。
2、图甲是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置：
(1)闭合开关后，使铜棒ab竖直上下运动，灵敏电流计指针___________（选填“发生”或“不发生”）偏转。
(2)使铜棒ab左、右运动时，灵敏电流计指针发生偏转，这说明：导体在磁场中___________运动是产生感应电流的条件之一。
(3)利用上述现象制成了图乙所示的手摇发电机模型，把它和灵敏电流计组成闭合电路，摇动手柄，观察到指针左右摆动，这表明该发电机发出的是___________（选填“交流电”或“直流电”）。
3、小明利用如图所示的装置探究影响感应电流的因素。进行了如下操作：①保持蹄形磁铁静止。使金属棒AB水平向右运动。观察并记录灵敏电流计指针偏转的方向；②调换蹄形磁铁的N、S极，然后保持蹄形磁铁静止，仍然使金属棒AB水平向右运动，观察并记录灵敏电流计指针偏转的方向。
（1）小明探究的问题是______。
（2）小明发现①②两次操作中除灵敏电流计偏转方向不同外，指针偏转的最大角度也不相同。请你根据小明观察到的现象，提出一个可探究的科学问题______。
（3）小明认为“只要金属棒AB在磁场中运动。灵敏电流计中就会有电流通过”。请你利用题中装置设计实验，证明小明的观点是错误的______。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、B
【详解】
AD．由图可知，电压表的选量程为03V；因为与电压表正接线柱相连的为电池的正极，所以铜片是电池的正极，在电池外部电流从铜片经电压表流向锌片，故AD错误；
B．盐水电池和干电池、蓄电池类似，都是将化学能转化为电能的装置，故B正确；
C．由于电压表的电阻特别大，所以该电路不是短路，故C错误。
故选B。
3、D
【详解】
A．由图中电压表的正负接线柱可知，金属片A为电源的正极，金属片B为电源的负极，故A错误；
B．土豆电池工作过程中，将化学能转化为电能，故B错误；
C．若发光二极管“正”“负”极接反，因二极管具有单向导电性，则没有电流通过二极管，此时电压表接在“土豆电池”的两端，电压表测量的是电源电压，有示数，故C错误；
D．电源的两端是存在电压的，与外部电路的通断情况无关，故D正确。
故选D。
4、C
【详解】
A．使用试电笔时，要接触笔尾，但不能接触金属笔尖，否则可能出现触电现象，故A不符合题意；
B．电器起火时，应先断开电源再救火，以避免发生触电现象，故B不符合题意；
C．在高压配电箱附近玩耍 ，可能出现高压触电现象，故C符合题意；
D．保险装置、插座老化可能出现漏电、开路等现象，应该根据使用寿命及时更换，故D不符合题意。
故选C。
5、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。
6、B
【详解】
AD．电风扇中有电动机，电动机的线圈通电后可以在磁场中转动，是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，故AD不符合题意；
B．麦克风膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是根据电磁感应现象制成的，故B符合题意；
C．扬声器线圈通电后在磁场中受到力的作用会产生振动，带动纸盆振动而发出声音，是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，故C不符合题意。
故选B。
7、C
【详解】
A．欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究并得到了正确结论，欧姆定律就是欧姆得出的，故A正确，不符合题意；
B．奥斯特最早发现电流周围存在磁场，故B正确，不符合题意；
C．法拉第发现了电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的，故C错误，符合题意；
D．焦耳最先精确确定了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”，即焦耳定律，故D正确，不符合题意。
故选C。
8、D
【详解】
A．ab水平向左运动切割磁感线，蹄形磁体的磁场方向不变，导体棒运动方向相反，产生的感应电流反向，螺线管产生的磁场方向反向，小磁针N极转至左边，故A错误，故A不符合题意；
BC．ab竖直向上或向下运动，导体棒ab不切割磁感线，不产生感应电流，小磁针不偏转，故BC错误，故BC不符合题意；
D．由图可知，蹄形磁体的磁场方向反向，导体棒ab的运动方向反向，导体棒切割磁感线产生的电流方向不变，小磁针的偏转方向不变，小磁针N极仍然转至右边，故D正确，故D符合题意。
故选D。
9、C
【详解】
A．司南能够指南的原因是地球周围存在地磁场，故A不符合题意；
B．图B中，开关闭合瞬间，通电导体AB在磁场中受到力的作用而运动，这是电动机的工作原理，故B不符合题意；
C．图C中，开关闭合后，让导线做切割磁感线运动时，灵敏电流表的指针偏转，说明电路中产生了感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C符合题意；
D．奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选C。
10、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。
二、填空题
1、机械 电磁感应
【详解】
[1]柴油机工作时，是将柴油燃烧时释放出的内能转化为汽车的机械能, 使得发电机能够发电。
[2]在发电的过程中，消耗了机械能，转化为了电能，是利用了电磁感应原理。
2、机械 50
【详解】
[1]发电机是利用电磁感应现象制成的，发电机工作时将机械能转化成电能。
[2]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50Hz，电流方向每秒改变100次。
3、用电器 电源
【详解】
[1][2]在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中手机电池消耗电能，手机电池相当于用电器，充电器给手机电池充电的过程中，能提供电能，相当于电源。
4、电源 用电器 开关 断开 短路
【详解】
（1）[1][2]电源是提供电能的装置，用电器是消耗电能转化为其它形式能的仪器，充电宝正在给手机电池充电，充电宝是电源，手机电池是用电器。
（2）[3]开关控制电路通与断，房卡的作用相当于电路元件中的开关。
（3）[4][5]当S1闭合，S2断开时，电路是通路，灯泡正常发光；当开关S1、S2都闭合时，电源正负极直接连在一起，是短路。
5、偏转 机械能 发电机
【详解】
[1]由电磁感应现象，当闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，故导线ab左右运动时，电路中会产生感应电流，电流表指针会偏转。
[2][3]由电磁感应现象，当闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，这一过程中消耗了机械能，得到了电能，是机械能转化成了电能。日常生活中发电机是将机械能转化电能的装置，与电磁感应现象的原理相同，故电磁感应现象日常应用有发电机。
三、计算题
1、（1）6V；（2）10Ω；（3）360J。
【分析】
（1）由闭合时的电流结合欧姆定律可求得电源电压；
（2）由并联电路的特点及欧姆定律求得R2；
（3）由电功公式求得电能。
【详解】
解：（1）由欧姆定律知
U1=I1R1=0.4A×15Ω=6V。
（2）开关闭合时，流过R2的电流：
I2=I-I1=1A-0.4A=0.6A，
电压等于电源电压：U1=U2=6V，
由欧姆定律得：
。
（3）电源上消耗的电能：
W=IUt=1A×6V×60s=360J。
答：（1）电源电压为6V；（2）R2的阻值是10Ω；（3）通电1min电路消耗的电能是360J。
2、已知：R=720Ω U=36V t=1h=3600s P总=12W，求：（1）I=？（2）W=？（3）R串=？
解：（1）电路工作时通过电热丝的电流是I==0.05A；
（2）∵P=UI，∴电热丝工作1h所消耗的电能是W=Pt=UIt=36V×0.05A×3600s=6480J；
（3）∵P=，∴调整后电路的总电阻为R总===108Ω
∴需要串联的电阻为R串=R总﹣R=108Ω﹣72Ω=36Ω．
答：（1）电路工作时通过电热丝的电流是0.05A；
（2）电热丝工作1h所消耗的电能是6480J；
（3）需要串联的电阻为36Ω．
【解析】
（1）欲求电流的大小，在已知电压和电阻的情况下，根据欧姆定律直接计算即可；（2）欲求电能，在已知电压、电流和时间的情况下直接利用电功的公式计算即可，但注意的是时间的单位要化成秒；（3）利用调整后的电功率计算电路中的总电阻，然后再减去已经连入电路中的电阻，即是需要串联的电阻大小．
考点：电流、电功及电功率的有关计算．
3、 (1) 400J (2) 200s
【解析】
(1)解：因为G =" mg=20kg×10" N／kg=200N，
故人对重物的功W =Gh=200N×2m=400J．
(2)转化成的电能W电="50%×W=50" %×400J=200J．
故时间t== 200s；
（1）欲求功，已知重物的质量，先求其重力，而将重物拉起时，拉力就等于其重力，拉力知道，距离知道，功即可计算得出；（2）求发光的时间，已知电功率，将机械功转化为电能的效率与机械功相乘就是电能，再除电功率就是发光的时间．
考点：功和功率的简单计算．
4、 (1)48Ω；(2)832Ω；(3)1000W，96.8Ω
【详解】
(1)由题意可知，红灯正常发光时，两端电压为12V，电功率为3W，所以正常发光时，红灯电阻为
(2)温控开关S与a、b接触时红色指示灯亮,，外围电路中电阻R1与红灯串联，红灯正常发光，红灯两端电压为12V，通过电阻R1的电流为
则R1的电阻为
(3)由题意可知，电阻R处于加热状态时，将4L水温度升高50℃用时14min，此过程中加热电阻产生的热量全部被水吸收，则电阻R在加热状态的电功率为
因为
则
且加热电阻R在加热状态和保温状态时的功率之比为9：1，则电阻R在加热状态和保温状态时的电流之比为3：1，由题意可知，加热时，电阻R两端电压为220V；保温时，电阻R与热电阻R2、绿灯串联，串联电路两端电压为220V，绿灯电阻忽略不计，则
可得
答：(1)红灯正常发光时的电阻R红为48Ω；
(2)电阻R1的阻值为832Ω；
(3)加热电阻R的额定加热功率为1000W，加热电阻R2的阻值为96.8Ω。
5、 (1) 36.4 A．(2)不能直接连入原电路中．可能出现的问题有：烧坏导线、烧坏保险丝、烧坏电能表、引起火灾或者空气开关跳闸等．(3)①165 V；②≈6.1 kW·h.
【详解】
解答：(1)由P＝UI可得,热水器正常工作时的电流：I0＝≈36.4A；(2)不能直接连入原电路中，因为36.4A>20A，一旦接入电路可能出现：电流过大，容易引起火灾或空气开关跳闸、电能表烧毁、热水器无法正常工作等问题；(3)热水器的电阻：R2＝≈6Ω，导线电阻R1＝2Ω，工作电路如图：
此时电路电流：I＝ ＝27.5A，热水器两端的实际电压：U2＝IR2＝27.5A6Ω＝165V，②电路1h共消耗电能W＝UIt＝220V27.5A3600s＝2.178107J≈6.1kW h.
点睛：（1）已知热水器的额定电压和额定功率，根据公式I＝可求该热水器正常工作通过的电流与电能表上标明的最大瞬时电流相比较，即可得出结论；（3）已知热水器的额定电压和额定功率，根据公式R＝可求热水器的电阻，进一步求出电路的电流，根据公式U＝IR可求热水器的实际电压；已知电压和电路电流，根据公式P＝UI可求热水器消耗的电功率．
四、实验探究
1、奥斯特 磁场 通电导体在磁场中受到力的作用 电动机 磁能生电 发电机
【详解】
(1)[1][2]如图甲所示是奥斯特实验，在接通电源时，小磁针会发生偏转，这说明通电导体周围存在着磁场。
(2)[3][4]图乙所示，闭合开关时，通电导体在磁针中运动，是因为磁场对通电导体有力的作用，电动机是利用这个原理工作的。
(3)[5][6]当闭合电路中的导体ab做切割磁感线运动时，灵敏电流表的指针会发生偏转，即电路中产生了电流，这说明磁能生电。发电机就是利用这个原理将机械能转化为电能而发电的。
2、不发生 切割磁感线 交流电
【详解】
(1)[1]根据图甲所示，磁感线是从N出发，到S进入的，铜棒ab竖直上下运动，不会切割磁感线，故不会产生电流，即电流表不偏转。
(2)[2]使铜棒ab左、右运动时，灵敏电流计指针发生偏转，导体在磁场中切割磁感线运动是产生感应电流的条件。
(3)[3]摇动手柄，观察到指针左右摆动，这表明该发电机发出的电流方向一直在变，所以是交流电。
3、感应电流的方向与磁场方向的关系 感应电流的大小与什么因素有关 见解析
【详解】
（1）[1]灵敏电流计指针的偏转方向反映了电路中的感应电流电流的方向。在两次操作中，控制了金属棒AB水平运动的方向，改变了磁场方向，观察灵敏电流计指针偏转的方向，说明是探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
（2）[2]灵敏电流计指针偏转的最大角度反映了电路中的感应电流的大小，①②两次操作中指针偏转的最大角度不同，故可探究的问题是感应电流的大小与什么因素有关。
（3）[3]为验证“只要金属棒AB在磁场中运动，灵敏电流计中就会有电流通过”，可使金属棒AB在磁场方向上运动，即保持蹄形磁铁静止，使金属棒AB竖直向上或竖直向下运动，观察灵敏电流计的指针是否发生偏转。若指针不偏转，则证明小明的观点是错误的。