16.5电磁感应 发电机
一、单选题
1.将气球在头发上摩擦后靠近较轻的金属筒,筒会滚动起来,这种现象是( )
A.热现象 B.电磁感应现象 C.磁化现象 D.静电现象
2.以法拉第为代表的科学家们的发现使人类从蒸汽时代步入了电气时代。下面的设备中根据法拉第电磁感应原理制成的是( )
A.电动机 B.电磁铁 C.发电机 D.电水壶
3.某科技创新大赛上展示了一款新型皮箱,其内部没有电源,但拖动皮箱让轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,夜间行走更安全,下列选项中与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
4.以下设备工作时利用电磁感应原理的( )
A.洗衣机 B.发电机
C.电热水器 D.电风扇
5.下列关于电与磁的说法中,正确的是:
A.电磁感应现象中,电能被转化为机械能
B.导体在磁场中运动,就会产生感应电流
C.电能生磁,磁不能生电
D.发电机是利用电磁感应原理制成的
6.关于如图所示的电和磁知识,下列描述错误的是( )
A.甲图中的现象说明电动机是利用了通电导体在磁场中受到力的作用来工作的
B.乙图中有金属外壳的家用电器,外壳不接地会有安全隐患
C.丙图中快速拨动扇叶时小灯泡会发光,这是电磁感应现象
D.丁图中梳头后的塑料梳子能吸引小纸屑是因为梳子具有磁性
7.对下列图中物理知识的描述,正确的是( )
A.甲图中高压锅内气压升高,则锅中水的沸点降低
B.英国物理学家法拉第根据乙图的原理制成了发电机
C.丙图中秋千摆动的幅度越来越小,惯性也越来越小
D.飞机沿水平方向匀速飞行.同时向地面投放物资,飞机动能和重力势能均不变
8.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.
9.如图所示是研究通电导体在磁场中受力情况的实验装置。下列说法中错误的是( )
A.闭合开关后,看到ab棒左右运动,说明磁场对通电导体有力的作用
B.该装置将机械能转化为电能
C.如要进一步研究感应电流的产生条件,只需将电源换成灵敏电流表
D.根据该装置,人们发明了电动机
10.如图所示,分别为动圈式话筒、扬声器、发电机的原理示意图,下列选项正确的是( )
①动圈式话筒的原理与电动机原理相同,都是利用电磁感应原理
②动圈式话筒的原理与发电机原理相同,都是利用电磁感应原理
③扬声器的原理与电动机的原理相同,都是利用磁场对电流有力的作用
④扬声器的原理与发电机的原理相同,都是利用磁场对电流有力的作用
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
二、填空题
11.如图所示,一轻杆左端挂一矩形塑料筐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框下端一同刚进入磁场时,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.
12.在物理学史上出现过很多伟大的物理学家,他们对于人类的进步作出了巨大的贡献。请你联系所学知识填写表中空格。
物理学家 ① 法拉第 ③
科学发现 惯性定徫 ② 电流的热效应
13.如图是发电机模型,它是根据 原理制成的。小风车在风的吹动下,带动线圈转动,产生的感应电流使电流计指针在中央零刻度线两侧左右摆动,说明电路中产生的是 电。
14.如图所示a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,以下选项中能让a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有 。
15.如图所示的装置可以说明 机的工作原理,开关闭合后,当导体棒ab在磁场中竖直上下运动时,灵敏电流表的指针 (选填“能”或“不能”)发生偏转。
16.如图是演示电与磁物理规律的三个实验装置,其中能反映制造发电的是 ;制造电动机原理的是 ;研究电流磁效应的是 (均选填字母).
17.1831年,英国科学家 最先通过实验发现了电磁感应现象,进一步揭示了电与磁之间的联系。根据电磁感应现象制成的发电机在工作时将机械能转化为 能。
18.物理学为人类社会进步和生产力发展做出过许多重大的贡献,发电机就是根据著名物理学家法拉第发现的 现象制成的,物理学家还利用电流的 制造了电磁铁,利用电流的 制造了电饭锅。直流电动机工作时,利用 自动改变线圈中的电流方向,实现了线圈的持续转动。
19.在电风扇、电熨斗、电磁起重机、动圈式扬声器、动圈式话筒和发电机中,利用电磁感应原理工作的有 ;利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的有 .
20.身边处处有物理,留心观察皆学问.你知道吗?家用冰箱工作所用的是 (交流/直流)电源;压缩机与冷藏室照明灯之间的连接方式是 (串/并)联,理由是 ;用较小的力就能把冰箱门关紧,其原因是 .
三、综合题
21.“汽车共享”推出来时受到市民的青睐,它可以满足人们出行的需求。如图是我市一款按租用时间收费的电动共享汽车。小科一家三口租用该款电动共享汽车去旅游,从租车点一路不停行驶105千米到达目的地,若全程的速度为70千米/时。回答下列问题:
(1)如图所示,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。下列哪一副图与刷卡所用的原理相同是 ;
(2)租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟,小科从租车点到目的地的租车费用为 元;
(3)该车质量为1.6×103kg,小科一家三人总质量为是160kg,每个轮胎和地面的接触面积为200cm2,g取10N/kg,求该车对地面的压强 ;
(4)某品牌电动汽车的部分参数如表所示。根据表中的数据,将耗完电能的电池充满电,理论上需要多少时间 ?上述电动汽车充满电后,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 ?
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%
22.风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有安装的“自给”型电力系统,该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板,有风时通过风力发电机发电,有太阳时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,路灯采用LED灯照明。如表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数,其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率,蓄电池容量是指蓄电池放电时电流与放电总时间的乘积,最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
太阳能电池板 风力发电机 普通蓄电池 LED灯
电池板面积 0.5m2 最大限制风速 12m/s 额定电压 12V 额定电压 24V
光电转化效率 20% 最大输出功率 400W 电池容量 150Ah 额定功率 60W
(1)风力发电机利用风力发电时将 能转化为电能,原理是 。
(2)LED灯在正常工作时的电流大小为多少A?( )
(3)当太阳光照射到电池板表面处的功率为1200W/m2时,该太阳能电池板的输出电功率为多少W?( )
(4)如果让一个充满电的蓄电池给其中一个LED灯供电,则该电池存储的电能为多少?当电池容量降低到最大容量的20%时,就不再向LED灯提供电能,则此电池存储的电能可以让一个LED灯连续工作多少h?( )
23.我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632米,为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动,大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统,如图甲所示。
阻尼器系统的钢索悬挂在大厦顶端,阻尼器类似一个质量巨大的金属摆,其简化模型如图乙所示。台风来临迫使大厦晃动,触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动(如图丙所示)。阻尼器不停的往复摆动,使大厦上部晃动逐渐减弱,这样就不断吸收大厦晃动的能量。
请回答下列问题
(1)若阻尼器所在楼层距大厦底层高580m,乘坐高速电梯从底层到125层用时58s,则这一过程电梯的平均速度是多少
(2)若阻尼器系统的质量是106kg,则它受到的重力是多少 (取g=10N/kg)
(3)图丙中,大厦刚开始向左晃动时,内部的阻尼器为什么会相对向右摆动
(4)阻尼器吸收的能量不断增加,从安全角度考虑,设计时应使其摆动到最低点时速度不能过大,若在阻尼器下方加装铜质闭合线圈,结合电磁感应知识,你认为还缺少的器件是什么 请从能量转化的角度写出这一新增装置能减小摆动速度的原因。
参考答案:
1.D
2.C
3.B
4.B
5.D
6.D
7.B
8.D
9.B
10.B
11. 金属框B进入磁场时由于切割磁感线会产生感应电流,产生的感应电流周围存在磁场,产生的磁场与原来的磁场相互排斥,金属框B受到向上的力,运动状态发生改变 逆时针
12. 牛顿 焦耳 电磁感应现象
13. 电磁感应 交流
14.丙和丁
15. 发电 不能
16. A C B
17. 法拉第 电
18. 电磁感应 磁效应 热效应 换向器
19. 动圈式话筒、发电机 电风扇、动圈式扬声器
20. 交流 并 能独立工作 密封条内有磁铁
21. B 45 2.2×105 6.25h 396N
22. 机械 电磁感应 2.5A 120W 6.48×106J; 24h
23.(1)10m/s;(2)107N;(3)见解析;(4)磁铁;见解析