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．如图所示，现代武器中的新型电磁炮是利用电磁技术制成的，具有速度大、命中率高的特点，其原理是磁场对通电导体有力的作用。下图中与此原理相同的是（　　）
A．发电机
B．电磁起重机
C．磁悬浮列车
D．自制电动机
2．手机无线充电技术是一种新型的充电方式，其原理是电流通过送电线圈产生磁场，手机受电线圈靠近该磁场就会产生电流，如图中，与给手机充电时受电线圈工作原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
3．新能源汽车的核心部件是电动机，图中能说明电动机工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
4．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
5．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
6．如图是一种手持式金属探测器。当它靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，探测器发出警报。以下选项中也是利用该原理工作的是（　　）
A． 电磁起重机 B． 电铃
C． 动圈式话筒 D． 扬声器
7．如图所示，是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时它能发电，其原理是（　　）
A．同种电荷相互排斥 B．磁场对电流有力的作用
C．电磁感应 D．电流周围存在磁场
8．勤思考、爱交流的小琴对电磁的知识进行了总结，并与小文进行交流。小文认为小琴的结论有的正确、有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是（　　）
A．导体中的负电荷在做定向移动时不一定产生磁场
B．改变磁场的方向，通电导线在磁场中的受力方向就发生改变
C．闭合回路的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．指南针之所以指南北，是因为受到地磁场的原因
9．随着“健康中国”理念深入人心，跑步机越来越受到人们的青睐，它的“心脏”是电动机，下列实验与它的工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
10．下列图中能够说明电动机工作原理的实验装置是（　　）
A． B． C． D．
11．下列四幅图中的设备，与动圈式话筒工作原理相同的是（　　）
A．电铃
B．电动平衡车
C．电磁起重机
D．手摇发电机
12．一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．
二、填空题
13．我国已成为世界上高铁发展最快，技术最先进的国家之一、在节能技术上，高铁动车组采用了再生制动方式：动车到站前先停止供电，动车会继续向前运行一段距离后才停下来，在此过程中，电机线圈随车轮在磁场中做切割磁感线运动产生___________电流，将___________能转化为电能。
14．如图所示，开关闭合后，闭合电路的一部分导体ab左右运动时电流计指针发生摆动，这是_______现象，利用这个原理可以制成_______（选填“发电机”或“电动机”）。
15．1831年，英国科学家_________最先通过实验发现了电磁感应现象，运用该原理可以制成“发电单车”，单车行驶时线圈在磁场中转动发电，将_________能转化为电能。
16．如图是一种“手摇充电式电筒”，握住它上下摇动就能自动充电．从透明外壳可观察到内部有固定线圈；摇动时可感觉到内部有一个物块在来回滑动．据此猜测，这种电筒的制造原理是______________，其中那个滑动的物块是_________________．
三、综合题
17．如图甲，使线圈位于两磁极间并接入电路中（方框A 内元件没有画出）。
(1)如果图甲是电动机模型，则方框A内应该接入的元件是______（选填“电源”或“用电器”）。接好元件后，如果图甲中ab段导线受磁场力的方向向上，请画出此时cd 段导线所受磁场力的方向；
( )
(2)如果在方框A内接上螺线管，旁边放一个小磁针，如图乙。图丙中的“○”是图乙中的ab段导线垂直于纸面的剖面图，这根导线如何运动才能使小磁针发生偏转？请在图丙“○”上用箭头画出它的运动方向。
( )
18．阅读短文，回答问题。
油电混合动力型汽车
如图所示，油电混合动力型汽车主要由汽油发动机、电动机和动力电池组成。汽车的内置电脑可以自动选择牵引方式带动车辆运行。其中发动机牵引方式能发挥纯发动机汽车在除霜、制冷、爬坡，续航里程长等方面的优势；而电动机牵引方式则具有噪音小、零排放、频繁启动和制动时能耗小等纯电动汽车的优势。
这种汽车不需要像纯电动汽车一样将它的动力电池接到电源插座上去充电，因为它在减速制动时，电动机作为发电机使用，将一部分动能转化为电能，实现对电池的充电。这种汽车还整合了发动机和电动机的工作优势，热效率提高了10%左右，废气排放量可改善30%以上。
(1)通常在太原市区内早高峰时段行驶时，内置电脑会将车辆自动切换到__牵引方式（选填“电动机”或“发动机” ，这种方式的优点之一是__；
(2)在减速制动时，混合动力型汽车的动能转化为__能和电能；此时，电动机作为发电机使用，它发电的原理是__；
(3)混合动力型汽车发动机的壳体等部位采用铝合金等材料代替传统的钢铁材料制作，写出这样设计的两个好处__、__，并选择其中之一简述其物理原理______。
19．阅读短文，回答问题。
环保混合动力汽车
我国自主研制生产的一种环保混合动力汽车，启动时，内然机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量。测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油，车速为，蓄电池组储存的能量由最大值的增加到最大值。这种汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示，蓄电池组的部分参数如下表所示。
输出电压 300
额定功率 25
最大容量 30
质量 320
(1)电机充当发电机时，它是利用什么原理发电的________
A．电磁感应现象 B．磁场对电流的作用
C．直线电流周围存在磁场 D．通电螺线管周围存在磁场
(2)测试过程中，完全燃烧这些燃油产生的热量为________J。（热值）
(3)测试过程中，汽车的牵引力所做的功是_________J。
(4)内燃机不工作时，这种汽车_______（填“能”或“不能”保持的速度匀速行驶。
(5)测试过程中汽车的能量转化效率为__________。
20．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？______。
21．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．
( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．发电机是利用电磁感应现象，将机械能转化为电能，故A不符合题意；
B．电磁起重机是利用电流的磁效应，属于电生磁，故B不符合题意；
C．磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理，让列车与轨道脱离接触，减小摩擦力，故C不符合题意；
D．电动机是通电导体在磁场中受而转动的原理工作的，利用了磁场对通电导体有力的作用，故D符合题意。
故选D。
2．B
【详解】
A．图中是奥斯特实验，说明通电直导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。故A不符合题意；
B．图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象；给手机充电时受电线圈靠近磁场就会产生电流，也是利用电磁感应原理工作的。故B符合题意；
C．图中开关闭合后，磁铁中的通电金属杆会运动，说明通电导体受到磁场力的作用。故C不符合题意；
D．图中开关闭合后，小磁针发生偏转，螺线管就有了磁性，说明通电螺线管周围存在磁场。故D不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】
A．没有电源，是根据闭合线圈的部分导体在切割磁感线时会产生感应电流，故是发电机的原理，故A不符合题意；
B．探究的是通电螺线管是否具有磁性，故B不符合题意；
C．奥斯特实验，通电导线周围存在磁场，故C不符合题意；
D．有电源，是通电导体在磁场中受到了力的作用，是电动机的原理，故D符合题意。
故选D。
4．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。
5．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。
6．C
【详解】
探测器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，从而产生了电流。
A．电磁起重机是利用电流的磁效应制成的，故A不符合题意；
B．电铃是利用电流的磁效应制成的制成的，故B不符合题意；
C．动圈式话筒是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流制成的，故C符合题意；
D．扬声器是利用通电线圈在磁场中受力的作用而制成的，故D不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】
转动魔方时，内部的闭合电路切割磁感线发电，把机械能转化为电能，利用了电磁感应原理。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8．D
【详解】
A．导体中的负电荷在做定向移动时会产生电流，电流的周围一定存在磁场，故A错误；
B．若改变磁场的方向时也改变了电流的方向，则通电导线在磁场中的受力方向不会发生改变，故B错误；
C．闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，故C错误；
D．地球本身就是个大磁体，指南针之所以指南北，就是因为受到地磁场的原因，故D正确。
故选D。
9．B
【详解】
电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的；
A．图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，发电机的工作原理与此相同，故A不符合题意；
B．此装置有电源，通电后，磁场中的金属棒会受力运动，说明通电导体在磁场中受力的作用，电动机的工作原理与此相同，故B符合题意；
C．此图是奥斯特实验，说明了通电导体周围存在着磁场，属电流的磁效应，故C不符合题意；
D．研究的是通电螺线管周围的磁场分布情况，故D不符合题意。
故选B。
10．B
【详解】
A．电路中没有电源，是电磁感应现象，是发电机的工作原理图，故A不符合题意；
B．电路中有电源，是根据通电导体在磁场中受力运动制成的，是电动机的工作原理，故B符合题意；
C．电路中没有电源，是电磁感应现象，是发电机的工作原理图，图中显示的是产生的交变电流波形图，故C不符合题意；
D．图中是电磁继电器，是根据电流的磁效应制成的，故D不符合题意。
故选B。
11．D
【详解】
动圈式话筒工作原理是电磁感应。
A C．电铃和电磁起重机是根据电流的磁效应制成的，故AC不符合题意；
B．电动平衡车是利用通电导体在磁场中受到力的作用原理工作，故B不符合题意；
D．手摇发电机是利用电磁感应原理制成的，故D符合题意。
故选D。
12．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。
13． 感应 机械##动
【详解】
[1][2]合电路中的部分导体在切割磁感线时，会在闭合回路中产生感应电流，这就是电磁感应现象。电机线圈转动中由于切割磁感线而在线圈中产生了感应电流，将列车的机械能（动能）转化为了电能。
14． 电磁感应 发电机
【详解】
[1][2]导体ab左右运动时，导体切割磁感线运动，所以导体中有感应电流，电流计指针左右摆动，这种现象是电磁感应，利用这个原理可以制作发电机。
15． 法拉第 机械
【详解】
[1]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，1831年，英国科学家法拉第发现了电磁感应现象。
[2]“发电单车”是根据电磁感应现象制成的，单车行驶时线圈在磁场中转动发电，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能。
16． 电磁感应 磁铁
【详解】
“手摇充电式电筒”消耗了机械能产生了电能；
握住它上下摇动为了让线圈切割磁感线产生感应电流，故是利用了电磁感应原理；
由于线圈是固定的，因此那个滑动的物块是磁铁．
【点睛】
重点电磁感应现象的判断，在初中物理中能产生“电”的现象有两个，一是摩擦起电，二是电磁感应原理，而要能形成稳定的电流，就只有电磁感应现象，据此进行判断．
17． 电源
【详解】
(1)[1]电动机需要电源，图中缺少电源，所以方框A内应该接入的元件是电源。
[2] ab段导线受磁场力的方向向上，ab段导线通过电流的方向和cd段导线通过电流的方向相反， cd 段导线所受磁场力的方向向下，如图所示：
(3)[3]磁感线的方向由N极指向S极，导线要切割磁感线才能产生感应电流，所以导线可以竖直向下运动，如图所示：
18． 电动机 频繁启动和制动时能耗小 内 电磁感应现象 密度小 不易生锈 因为铝合金的密度小，在体积不变时，根据密度公式知铝合金的质量小
【详解】
(1)[1][2]由题意知：发动机牵引方式能发挥纯发动机汽车在除霜、制冷、爬坡，续航里程长等方面的优势；而电动机牵引方式则具有噪音小、零排放、频繁启动和制动时能耗小等纯电动汽车的优势，所以在太原市区内早高峰时段行驶时，内置电脑会将车辆自动切换到电动机牵引方式，原因是电动机牵引方式频繁启动和制动时能耗小，电动机牵引方式可以减小能量的损耗，节约能源。
(2)[3][4]在减速制动时，混合动力型汽车的动能一部分克服摩擦转化为内能，另一部分通过发电机转化为电能；此时，电动机作为发电机使用，它发电的原理是电磁感应现象。
(3)[5][6]因为铝合金的密度小、不易生锈，所以混合动力型汽车发动机的壳体等部位采用铝合金等材料代替传统的钢铁材料制作。
[7]因为铝合金的密度小，在体积不变时，根据密度公式知铝合金的质量小，用铝合金等材料代替传统的钢铁材料可以减小车的质量，减少能量的损耗。
19． A 4.6×108 108 不能 31.1%
【详解】
(1)[1]发电机工作原理是电磁感应，故选A。
(2)[2]完全燃烧这些燃油产生的热量为
Q=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
(3)[3]由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，因为是匀速行驶，所以牵引力也是F=2000N，汽车通过的路程
s=vt=50km/h×1h=50km=50000m
牵引力做的功
W=Fs=2000N×50000m=108J
(4)[4]内燃机不工作时，速度会变为
故内燃机不工作该车不能保持50km/h的速度匀速行驶。
(5)[5]转化成的电能
W1=40%×30kW·h=40%×30×3.6×106J=4.32×107J
所以效率为
20． 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
21． 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:
答案第1页，共2页
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