沪科版九年级物理 第18章 电能从哪里来 难点解析试卷(含答案解析)

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沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来难点解析
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、下列电器在正常工作过程中，机械能转化为电能的是（　　）
A．电动机 B．发电机 C．电饭锅 D．电烙铁
2、下列设备，利用电磁继电器工作的是（　　）
A．电磁起重机 B．直流电铃
C．动圈式话简 D．水位自动报警器
3、小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法正确的是（　　）
A．甲电机相当于电动机，其工作原理是和动圈式话筒相同
B．甲电机相当于发电机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
C．乙电机相当于电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
D．乙电机相当于发电机，其工作原理是和扬声器相同
4、许多科学家在研究电和磁的漫长历史中做出了卓越贡献。其中经过10年不懈努力发现电磁感应现象的科学家是（　　）
A．奥斯特 B．法拉第 C．焦耳 D．安培
5、如图是一个老式手摇式发电机，其发电电压最高可达30V。该发电机的原理可用下面的哪个实验解释（　　）
A． B．
\C． D．
6、电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中符合安全用电原则的是（　　）
A．在未断开电源开关的情况下更换灯泡
B．在家庭电路中安装保险丝或空气开关
C．可以接触低压带电体，不能靠近高压带电体
D．不用及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
7、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
8、如图所示的四个装置，可用来演示电磁感应现象的是（　　）
A． B．
C． D．
9、对如图所示的实例或实验解释正确的是（　　）
A．图中多个大功率用电器同时使用一个插线板不会有安全隐患
B．图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线不会触电
C．图中可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
D．图中可用来演示发电机原理
10、如图所示，关于甲乙丙丁四幅图，下列说法正确的是（　　）
A．如图中验电器的原理是异种电荷互相排斥
B．如图是奥斯特发现的电磁感应现象
C．如图表明通电导体在磁场中会受到力的作用
D．如图的测电笔在使用时必须接触笔尾的金属体
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、华灯初上，路灯的连接方式是______联。回到家中，按下开关，电灯亮了，开关与电灯的连接方式是______联。“充电宝”有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端连接方式是______联，用“充电宝”为手机充电时，手机相当于电路中的______。
2、随着环保要求的增加，电动混合动力汽车越来越吸引人们的目光，给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于______ （选填“用电器”或“电源”）；如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连接在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知：铜片是盐水电池的______极，电池的电压为______V。
3、如图所示，是某一手机移动电源（俗称充电宝）。给充电宝充电时，充电宝相当于简单电路中的______；充电过程中，电能转化为 ______；充电宝给手机充电时，充电宝相当于简单电路中的 ______。
4、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。
5、共享单车是绿色环保的交通工具，用车前需手机扫码解锁，如强行开锁则会报警，开锁和报警所需电能由自行车传动发电提供。车锁外壳应采用硬度较____的材料；骑行时车轮带动发电机发电将_____能转化为电能，车轮获得向前动力的同时也将地面的沙尘向后扬起，此现象____（填“能”或“不能”）说明分子在运动。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、、一只“220V　880W”的电热水器，接在家庭电路中，求：
（1）电热水器正常工作时的电流；（2）电热水器工作时的电阻；
（3）该电热水器工作1h消耗的电能是多少？
2、如图甲所示是一种新型炊具电磁炉，它具有加热快、效率高、节能环保、使用方便等优点．图乙是该电磁炉的铭牌．
（1）该电磁炉正常工作7分钟消耗的电能是多少？
（2）若正常工作7分钟消耗的电能有80%被质量为4kg、初温为25℃的水吸收，则水吸收的热量为多少？在标准大气压下，水最终的温度为多少？[水的比热容是4.2×103J／（kg·℃]
3、明明家的电能表标有“3 000 r/(kW·h)。
(1)转盘转过1转，消耗多少焦耳的电能？
(2)已知1度电可供电车行驶0.72 km，则该电能表转过500转所消耗的电能可供电车行驶多少千米？
4、把一只小灯泡接到3V的电源上,通过它的电流为0.2A，求：通电60s电流所做的功．
5、宜昌市供电公司从2012年开始启用电子式电能表，某同学发现这种电能表没有了转盘，但有红色指示灯不断闪烁．他家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示．表盘上标有“220V 20A 50Hz”和“3200imp/kW h”，根据表盘上的信息，回答下列问题：
（1）该同学家上个月共用电多少kW h？并解释“3200imp/kW h”所表示的意思．
（2）该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？
（3）若只让一个标有“220V 484W”的电热器工作3min，观察到电能表的指示灯闪烁了64次，则该电热器实际功率是多大？
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、如图甲是小明探究电磁感应现象的实验装置，将一段铜导体AB的两端用细线悬挂起来，并与开关、灵敏电流计组成闭合回路，请完成下列问题：
（1）闭合开关，若蹄形磁体不动，当导体AB沿水平方向向右运动时，发现灵敏电流计指针会______；（选填“偏转”或“不偏转”）
（2）闭合开关，若导体AB不动，只移动蹄形磁体，电路中______会产生感应电流；（选填“一定”或“可能”）
（3）小明在中国科技馆发现有一个“电磁感应摆”，如图乙，甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合回路，如果用手使甲线圈在磁场中前、后摆动时，将会观察到乙线圈______。
2、小明在用如图装置“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：
（1）实验时，小明通过观察 ______判断电路中是否有感应电流产生；
（2）闭合开关，若保持导体ab不动，要产生感应电流，小明正确的操作是 ______；
（3）利用此实验中的能量转化原理，人们在生产生活中制成了 ______。
3、在“探究产生感应电流条件”的实验中，实验记录表格如下：
实验 序号 磁场 方向 导体ab 运动方向 电流计指针偏转情况
1 向下 向上 不偏转
2 向下 不偏转
3 向左 向右偏
4 向右 向左偏
5 向上 向上 不偏转
6 向下 不偏转
7 向左 向左偏
8 向右 向右偏
（1）实验时通过观察______来判断电路中是否产生感应电流；
（2）由实验可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做______运动时，电路中产生感应电流；
（3）比较第4次和第______次实验可知，导体运动方向相同时，感应电流的方向与磁场的方向有关；
（4）在实验过程中，若要使电流计偏转角度更大，则可采取的做法是______（一种即可）。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A．电动机在工作时，消耗电能使线圈转动，将电能转化为机械能，故A不符合题意；
B．发电机是利用电磁感应现象工作的，通过线圈转动切割磁感线来获得电能，所以是将机械能转化为电能，故B符合题意；
C．电饭锅工作时，将电能转化为内能，故C不符合题意；
D．电烙铁在工作时，将电能转化为内能，故D不符合题意。
故选B。
2、D
【详解】
A．电磁起重机是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故A错误；
B．电铃是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故B错误；
C．如图的动圈式话，是利用电磁感应原理工作的，只有一个电路，故C错误；
D．如图，由容器、左侧电源和电磁铁组成的是控制电路，由灯和右侧电源组成的是工作电路，这是一个电磁继电器来控制的工作电路，故D正确。
故选D。
3、C
【详解】
据图可知，右边的电路有电源，当乙电路闭合后，乙会转动，说明乙是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；乙转动同时会带动甲转动，由于电动机内部是有磁场和线圈组成，所以甲在乙的带动下，线圈会做切割磁感线运动，故甲相当于一个发电机，发电机是根据电磁感应现象制成的，故C正确，ABD错误。
故选C。
4、B
【详解】
奥斯特发现了电流的磁效应，法拉弟发现了电磁感应现象，焦耳探究的是焦耳定律，安培总结了安培定则，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5、A
【详解】
老式手摇式发电机的原理是电磁感应现象；
A．由图可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流计的指针会发生偏转，这说明产生的感应电流，这是电磁感应现象，故A符合题意；
B．该图是电流的磁效应，不是发电机的工作原理，故B不符合题意；
C．通电导体ab在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，故C不符合题意；
D．该图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，电磁铁的原理是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选A。
6、B
【详解】
A．在未断开电源开关的情况下更换灯泡可能会造成触电事故，故A不符合题意；
B．在家庭电路中安装保险丝或空气开关可防止家庭电路短路或总功率过大造成的火灾，故B符合题意；
C．安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故C不符合题意；
D．对达到使用寿命的插座、导线和家用电器要及时更换，防止火灾发生，故D不符合题意。
故选B。
7、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。
8、A
【详解】
A．图A中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，演示的为电磁感应原理，故A符合题意；
B．图B中是奥斯特实验的装置图，奥斯特实验说明电流周围有磁场，故B不符合题意；
C．图C中是探究磁场对电流产生力的作用的实验装置，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故C不符合题意；
D．图D中是探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验装置，是根据电流的磁效应工作的，故D不符合题意。
故选A。
9、D
【详解】
A．图中多个大功率用电器同时使用一个插线板会造成电流过大，存在安全隐患，故A错误；
B．图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线会造成双线触电，故B错误；
C．图中可用来演示通电导体在磁场中受力，不是电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故C错误；
D．图中闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故D正确。
故选D。
10、D
【详解】
A．验电器的工作原理是同种电荷互相排斥，故A错误；
B．放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，这是奥斯特发现的“电流的磁效应”现象，故B错误；
C．法拉第在奥斯特的启发下，研究了磁能否生电，通过十年的努力发现了电磁感应现象，即导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，故C错误；
D．使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，不能用手触及测电笔前端的金属体，否则会造成人身触电事故，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、并 串 并 用电器
【详解】
[1]路灯独立工作，互不影响，故连接方式是并联。
[2]按下开关，电灯亮了，开关与所控制的电灯是串联。
[3]通过电源线可以单独或同时为手机充电，说明这两种输出端连接方式是独立工作的，是互不影响的，故是并联。
[4]为手机充电时，消耗电能，故手机相当于电路中的用电器。
2、用电器 正 0.6
【详解】
[1]给汽车蓄电池充电时，需要提供存储电能的装置，此时的蓄电池就相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来。
[2]如图所示，电压表指针正向偏转，意味着电源的正极接在电压表的正接线柱上，电源的负极接在电压表的负接线柱上，铜片接在电压表的正接线柱上，说明铜片是盐水电池的正极。
[3]如图所示，电压表选择的是小量程，分度值为0.1V，则电池的电压为0.6V。
3、用电器 化学能 电源
【详解】
[1][2]给充电宝充电时，充电宝消耗电能转化为化学能，相当于简单电路中的用电器。
[3]充电宝给手机充电时，充电宝提供电能，此时充电宝相当于简单电路中的电源。
4、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。
5、大 机械 不能
【详解】
[1]车锁硬度很大以防止变形，故车锁外壳应采用硬度较大的材料。
[2]发电机将机械能转化为电能。骑行时车轮带动发电机发电将机械能转化为电能。
[3]人眼看到的沙尘不属于分子，沙尘向后扬起属于机械运动，此现象不能说明分子在运动。
三、计算题
1、（1）4A（2）55Ω（3）0.88
【详解】
（1）电热水器正常工作时，U=U额=220V，P=P额=880W；由P=IU得电热水器正常工作时的电流： ；
（2）热水器内阻： ；
（3）t=1h，P=880W=0.88KW，电热水器工作1h消耗的电能是： .
2、（1）840000J （2）672000J 65℃
【解析】
根据公式W=Pt，计算出电磁炉正常工作7分钟消耗的电能；正常工作7分钟消耗的电能有80%被水吸收．根据公式，计算水的最终的温度．
3、 (1) 1 200 J。(2) 0.12 km。
【解析】解：(1)由电能表铭牌“3 000 r/(kW·h)”可知，每消耗1 kW·h的电能转盘转3 000 r，则1 r消耗的电能为，又因为1 kW·h＝3.6×106 J，所以转一转消耗的电能是 。
(2)转500 r消耗的电能是，
行驶的路程为。
答：（1）转盘转过1转，消耗1200J的电能；（2）该电能表转过500转所消耗的电能可供电车行驶0.12km；
4、W＝UIt=3V×0.2A×60s=36J
【解析】
试题分析：计算电功时运用公式W＝UIt即可，即知道电路中的电压、电流和通电时间．
通电60s电流所做的功
W＝UIt=3V×0.2A×60s=36J
考点：此题考查的是电流做功的计算．
点评：在此题中了解电流做功的计算方法及运用公式W＝UIt．
5、（1）该同学家上个月共用电95kw h；“3200imp/kw h”表示每用电1kW h指示灯闪烁3200次．
（2）该同学家同时使用的用电器总功率不得超过4400W；
（3）该电热器实际功率是400W．
【解析】试题分析：（1）知道电能表的读数方法：月末的减去月初的示数；最后一位是小数；单位kW h．
（2）“220V”表示这个电能表的额定电压，“20A”表示电能表的标定电流，从而可利用公式P=UI计算电能表正常工作时的最大功率．
（3）“3200imp/kW h”表示每用电1kW h指示灯闪烁3200次，可求出指示灯闪烁64次消耗的电能，知道工作时间，可利用公式P=计算出电热器的实际功率．
解：（1）本月消耗的电能：W=12614.6kW h﹣12519.6kW h=95kW h．“3200imp/kw h”表示每用电1kW h指示灯闪烁3200次；
（2）因为“220V”表示这个电能表的额定电压，“20A”表示电能表的标定电流，所以电能表正常工作时的最大功率为：P=UI=220V×20A=4400W．
（3）因为电能表的指示灯闪烁了64次，所以电热器消耗的电能为：
W=kW h=0.02kW h=0.02×3.6×106J=7.2×104J，
而t=3min=180s，所用电热器的实际功率为：P===400W．
答：
（1）该同学家上个月共用电95kw h；“3200imp/kw h”表示每用电1kW h指示灯闪烁3200次．
（2）该同学家同时使用的用电器总功率不得超过4400W；
（3）该电热器实际功率是400W．
点评：本题考查对电能表各参数的理解以及电功率和电能的计算，关键是对电能表各参数的正确理解以及公式及其变形的灵活运用，还要知道各物理量单位的换算．
四、实验探究
1、偏转 可能 摆动
【详解】
（1）[1]闭合线圈的部分导体在切割磁感线时，会产生感应电流，故当导体AB沿水平方向向右运动时，再切割磁感线，故会产生感应电流。
（2）[2]若导体AB不动，只移动蹄形磁体，若蹄形磁体前后移动，导体没有切割磁感线，不会产生感应电流，若蹄形磁体左右移动，导体切割磁感线，会产生感应电流。
（3）[3]如果用手使甲线圈在磁场中前、后摆动时，切割磁感线，会产生感应电流，而甲、乙线圈是闭合回路，那么乙线圈中中会有电流经过，通电的导体在磁场中受到了力的做功，故会摆动。
2、灵敏电流计的指针是否偏转 拉动磁体左右运动 发电机
【详解】
（1）[1]感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流。
（2）[2]如图磁体上端是N极，下端是S极，则磁感线方向是上下方向的，当闭合开关，要使电路中有感应电流，必须让导体在磁场中做切割磁感线运动，如保持ab不运动，则可以拉动磁体左右运动，导体ab此时也可以切割磁感线产生感应电流。
（3）[3]闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动切割磁感线而产生的，可见消耗的是机械能，所以实验过程中是机械能转化成电能，其重要应用是发电机的发明。
3、电流计指针是否偏转 切割磁感线 8 换用磁性更强的磁体
【详解】
（1）[1]实验中，通过观察电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流存在，指针偏转表明电路中有感应电流，否则电路中没有感应电流。
（2）[2]闭合开关后，导体棒、电流计，开关、导线组成闭合电路。由表格数据可知，导体向上运动或向下运动时，不切割磁感线，此时电路中没有电流，可得出结论：闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流。
（3）[3]由实验数据可知，第4次和第8次实验，导体运动方向相同，磁场方向不同，电流表指针的偏转方向也不相同，说明感应电流的方向与磁场的方向有关。
（4）[4]因为导体运动速度越大、磁场越强，感应电流就越大，所以，要使电流计指针偏转角度更大，可以通过加快导体移动的速度和增加磁场强度来实现。
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