粤沪版物理九年级下册课课练：17.3　发电机为什么能发电（含答案）

17.3　发电机为什么能发电　　　　　　　　　 　　　　　　　
一、选择题
1.[2020·无锡] 用如图所示的实验装置探究感应电流产生的条件。闭合开关后,能产生感应电流的是 (　　)
A.导体棒AB静止在磁场中
B.导体棒AB做切割磁感线运动
C.导体棒AB沿磁场方向运动
D.只要让磁体运动,就一定能产生感应电流
2.在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如图,1825年物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时,其类似的实验装置如图甲所示,示意图如图图乙所示。为避免磁体的磁场对小磁针的作用,他把实验装置放在两个房间,在右边房间里把磁体反复插入线圈,然后科拉顿跑到左边房间里观察,结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是(　　)
A.该实验过程中没有发生电磁感应现象
B.通电导线周围存在磁场的现象叫电磁感应现象
C.科拉顿没看到小磁针偏转,是因为线圈中没有产生电流
D.科拉顿没看到小磁针偏转,是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时,线圈中产生的电流已经消失,所以小磁针也停止偏转
3.如图所示是某小组同学探究“感应电流的方向与哪些因素有关”的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向),下列说法中正确的是 (　　)
A.比较图甲和图乙可知,感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关
B.比较图甲和图丁可知,感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向无关
C.比较图丙和图丁可知,感应电流的方向与磁场方向有关
D.由图丙可知,感应电流的方向与导体的运动方向无关
4.如图所示为发电机的工作原理图,下列说法中正确的是 (　　)
A.发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用
B.发电机的基本原理是电磁感应
C.线圈在转动过程中,感应电流的大小不变
D.线圈在转动过程中,感应电流的方向不变
5.[2020·牡丹江] 如图今,刷卡机广泛应用于银行、超市。当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下,刷卡机的检测头就能产生感应电流,便可读出磁条上的信息。中能反映刷卡机读出信息原理的是 (　　)
6.[2021·齐齐哈尔] 如图所示是一款带滚轮的书包,其内部没装电池,但拖动书包使轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光。中能反映此现象原理的是 (　　)
7.[2020·成都] 小罗把两个玩具电机用导线连接在一起(如图所示),用力快速拨动甲电机的转叶,发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。对该现象的分析正确的是
(　　)
A.甲电机将电能转化为机械能
B.乙电机将机械能转化为电能
C.甲电机依据电磁感应来工作
D.两电机的工作原理是相同的
二、填空题
8.PQ是一轻质金属棒,用两根细线悬吊在蹄形磁铁两极间,如图所示,当开关S拨到不同的位置时,可研究不同的电磁现象。当开关S拨到位置1时,可探究　　　　　　　　　　　,利用该原理我们制造了　　　　(选填“电动机”或“发电机”);当开关S拨到位置2时,可探究　　　　　　　　,利用该原理我们制造了　　　　(选填“电动机”或“发电机”)。
9.[2021·岳阳] 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　　　　　　　　(选填“电磁感应现象”或“磁场对电流的作用”)。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的　　　　(选填“电源”或“用电器”)。
10.[2020·沈阳] 如图所示是一款儿童滑板车。当车轮转动时可自行发电,使车轮边缘的LED灯发光,其发电的原理与　　　　　　　(选填“动圈式话筒”或“电磁起重机”)相同。逐渐加快滑行速度,LED灯的亮度会　　　　(选填“增强”“减弱”或“不变”)。
11.[2020·恩施州] 物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验。如图所示,用一根长铜线做跳绳,将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动“跳绳”时,发现灵敏电流计的指针左右摆动。则两名同学应站在　　　　(选填“东西”“南北”或“任意”)方向摇绳可使实验现象更明显。
三、实验探究题
12.[2020·东营] 如图所示是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置,用棉线将一段导体AB悬挂起来,放置于蹄形磁铁的磁场中,再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来,这样就组成了闭合电路。
(1)该实验中,灵敏电流计的作用是　　　　　　　　　　　、　 。
(2)确认灵敏电流计能正常工作后,某同学发现,无论导体AB在磁场中怎样运动,灵敏电流计的指针均不发生偏转,发生此情况的原因可能是　　　　　　　　、　 。
(3)在老师的指导下,兴趣小组对实验进行完善后,观察到的现象如图下表所示,由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做　　　　　　运动时,电路中会产生感应电流。
序号 磁体(磁极) 放置方式 导体AB运动情况 灵敏电流计指 针偏转情况
1 上N下S 静止 不偏转
2 竖直向上运动 不偏转
3 竖直向下运动 不偏转
4 上N下S 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
6 上S下N 向左运动 向左偏转
7 向右运动 向右偏转
(4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出结论:　
。
(5)在此实验过程中,能量转化情况是　　　　　　　　　　　　　　　　。利用这一原理,人们在生产、生活中制成了　　　　　　　。
13.如图所示,一轻杆左端挂一矩形塑料框A,右端挂一外形相同的金属框B,以O为支点在水平位置静止。现使此装置竖直匀速下降,其下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域(用“×”表示磁感线),当A、B框下端一同进入磁场时,发现杆沿逆时针方向转动,请你分析并推测此现象产生的原因:
,若将磁场方向改为垂直纸面向外,重复上述操作,杆将沿　　　　(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
答案
17.3　发电机为什么能发电
1.B　 导体棒AB静止在磁场中,没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故A错误;闭合开关后,导体棒AB做切割磁感线运动,会产生感应电流,故B正确;导体棒AB沿磁场方向运动,没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故C错误;若磁体沿竖直方向运动,此时导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故D错误。
2.D　 将磁体插入线圈的过程中,由于线圈切割磁感线而产生了电磁感应现象,故A错误。通电导线周围存在磁场的现象叫电流的磁效应,故B错误。将磁体插入线圈的过程中,由于线圈切割磁感线而产生了电磁感应现象,从而可以在电路中产生电流;因电流周围存在磁场,故小磁针会发生偏转,但当他切割完磁感线再跑到另一个房间时,线圈中产生的电流已经消失,所以小磁针也停止偏转,故C错误,D正确。
3.A
4.B
5.C　 图A反映了电流周围存在着磁场,故A错误。图B电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,故B错误。图C电路中没有电源,当闭合开关,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,这是电磁感应现象,故C正确。图D电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,故D错误。
6.A
7.C　 用力快速拨动甲电机的转叶,发现乙电机的转叶也缓慢转动起来,甲电机相当于发电机,其工作原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能,故A错误,C正确;甲电机转动,带动乙电机也转动,乙电机相当于电动机,其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动,将电能转化为机械能,故B错误;由以上分析可知,甲电机和乙电机的工作原理不同,故D错误。
8.磁场对电流的作用　电动机　电磁感应现象 发电机
9.电磁感应现象　电源　
10.动圈式话筒　增强　 当车轮转动时可自行发电,使车轮边缘的LED灯发光,是电磁感应现象,动圈式话筒是根据电磁感应现象工作的,电磁起重机是根据电流的磁效应工作的;逐渐加快滑行速度,滑行越快机械能转化的电能越多,LED灯的亮度会增强。
11.东西　 地球是个大磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,所以磁感线大致是南北方向,所以两名同学站在东西方向摇动铜线,铜线跳绳才能做切割磁感线运动,并且铜线跳绳是闭合电路的一部分导体,所以两名同学站在东西方向摇动跳绳可使实验现象更明显。
12.(1)判断感应电流的有无
判断感应电流的方向
(2)电流太小　不是闭合电路
(3)切割磁感线
(4)感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关
(5)机械能转化为电能　发电机
13.金属框B下端刚进入磁场时,做切割磁感线运动会产生感应电流,通电金属框B在磁场中受到向上的磁场力　逆时针
(1)金属框B下端刚进入磁场时,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流,通电金属框B在磁场中受到竖直向上的磁场力,使得杠杆右端受力减小;而塑料框A是绝缘体,不会产生感应电流,也不会受到磁场力,杠杆左端受力情况不变,此时杠杆左端力和力臂的乘积不变,杠杆右端力和力臂的乘积减小,根据杠杆平衡条件可知,杠杆将沿逆时针方向转动。(2)若将磁场方向改为垂直纸面向外,产生的感应电流方向改变,磁场方向和电流方向都改变时,金属框B受到的磁场力方向不变,仍为竖直向上,故杆仍然沿逆时针方向转动。