难点详解沪粤版九年级物理下册第十七章电动机与发电机专项测试试题（含解析）

九年级物理下册第十七章电动机与发电机专项测试
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、如图为我国新型反潜巡逻机。机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。如图能解释磁异探测器工作原理的是(　　)
A． B．
C． D．
2、如图所示装置，闭合开关，将导体a沿导轨水平向右移动，导体b也随之向右运动起来。下列说法中正确的是（　　）
A．装置左侧的原理是电流的磁效应
B．装置左侧的应用实例是电动机
C．装置右侧的原理的能量转化是：电能转化为机械能
D．当a水平向左移动，b的运动方向不变
3、如图所示的是我国生产的某种电动式无针注射器工作示意图，通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤，下列能反映该注射器工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
4、将微风扇与LED灯连接起来，如图所示。用手快速拨动风扇叶片，LED灯会亮起来，微风扇变成了“发电机”，在此过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．微风扇相当于电路中的用电器
B．微风扇将电能转化为机械能
C．微风扇发电是电磁感应现象
D．微风扇发电与奥斯特实验原理相同
5、如图所示，导体棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中，都垂直于所在位置的磁感线，两个蹄形磁体的N极和S极标识都没有了。拉动AB向左移动时，发现CD向右移动，下列判断正确的是（　　）
A．若拉动AB向右移动，则CD向右移动
B．若拉动AB向右移动，则CD向左移动
C．调换右边磁体上下磁极，拉动AB向左移动，则CD向右移动
D．调换右边磁体上下磁极，拉动AB向右移动，则CD向左移动
6、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
7、对下列各图的描述中，正确的是（　　）
A．图甲中闭合开关，导体棒ab在水平方向左右运动时，电流表指针将会摆动
B．图乙实验表明利用磁可以生电
C．丙图的实验不能探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系
D．丁图中，通电螺线管上方小磁针静止时，a端是S极
8、矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（　　）
A．ab段与bc段 B．ab段与ed段 C．ab段与fe段 D．fe段与ed段
9、如图所示四个实验现象中，揭示了发电机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
10、如图所示，导体ab在外力作用下向左运动时电流表指针偏转，向右运动时电流表指针向另一方向偏转．这个实验事实说明(　　)
A．通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关
B．通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
C．感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关
D．感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、图示实验装置中,导体均水平放置断开闭合,使导体棒水平向右动动，电流表G的指针向右偏,这是　 　现象。为使G的指针向左端，可使导体棒向　 　运动。断开S2,闭合S1,导体棒能运动起来,此原理可制成 　 　 (选填“电动机”或“发电机”)
2、小美同学在研究电磁现象中，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来，甲现象说明导体ab切割磁感线在ab中产生了　 　，利用这一原理制成了　 　，乙现象在生活中的应用是　 　。
3、如图是一种手摇发电的手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。这个手电筒壳体透明，可以清晰地看到里面有线圈，摇动时，可以感受到有一个物块在来回运动，小明猜想这个物块是磁体，依据是：物体运动时，闭合线圈切割磁感线产生　 　，线圈相当于电路中的　 　。
4、如图所示，AB和CD是两根固定且平行的光滑金属轨道，符号“×”代表垂直金属导轨向下的磁场，现将铜棒EF和GH垂直静止放在导轨上，当拉动铜棒EF向左运动时，铜棒GH会跟着向左运动。若将磁场方向改为与原来相反，仍然向左拉动铜棒EF，则GH的运动方向　 　（选填“向左”或“向右”），理由是　 　。
5、下图是一个电动机的模型，通电线圈的ab边和cd边的磁场里受到　 　的作用，因两边中的电流方向相反，所以两个力方向　 　，且　 　（选填“在”或“不在”）同一直线上，所以线圈就转动起来。当转到如图（b）所示的位置（线圈平面与磁感线垂直）时，这两个力　 　（选填“在”或“不在”）同一直线上，而且大小　 　、方向相反，是　 　力。这个位置叫做平衡位置。线圈要能持续转动下去，就需要安装一个　 　，来改变线圈中的电流。
三、实验探究（5小题，每小题10分，共计50分）
1、如图是小明设计的演示“通电导线在磁场中受到力的作用”的实验装置。
（1）本实验小明是根据闭合开关后，放在磁场里的导线ab的运动状态来确定磁场对通电导线产生了力的作用，根据导线ab的　 　来确定磁场对通电导线的力的方向；
（2）这一实验的结论是：通电导线在磁场中受力方向与磁场方向和　 　方向有关；
（3）根据本实验演示的原理，可以制成　 　（选填“电动机”或“发电机”）。
2、如图所示为“探究磁生电”的实验装置。
（1）实验中，通过观察　 　来判断电路中是否有感应电流；
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中　 　（选填“有”或“无”）感应电流；
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条 改进措施：　 　；
（4）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做　 　时，导体中就会产生感应电流。
3、小磊为了验证“感应电流的大小与闭合电路的一部分导体切割磁感线的速度大小有关”的猜想，他选择用如图所示的装置进行如下实验：
①闭合开关，保持蹄形磁体静止，使导线框的ab边从图中位置以某一速度v沿水平方向向右运动，记录灵敏电流表指针偏转的最大角度α1；
②保持蹄形磁体静止，使导线框的ab边从图中位置以相同速度v沿水平方向向左运动，记录灵敏电流表指针偏转的最大角度α2；
（1）请指出小磊操作过程中有问题的地方：　 　；
（2）正确操作后，若α2　 　α1（选填“”或“”）就可以验证：感应电流的大小与导体电路的一部分导体切割磁感线的速度大小有关。
4、同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，如果将导体ab水平向右移动，则：
（1）导体cd将　 　（选填“随”或“不随”）之运动起来。
（2）实验装置左侧是利用　 　的原理制成的，生活中　 　（选填“电动机”、“发电机”）利用该原理制成的。
（3）实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是　 　（举一个实例）。
5、如图所示是初中物理学习中接触到的一些实验，请根据实验在下面空格中填入相应的内容：
（1）实验A：说明光在　 　中沿直线传播；
（2）实验B：反映的是　 　的工作原理；
（3）实验C：验证了　 　的存在；
（4）实验D：实验中蒸汽顶开软木塞说明内能可以转化为　 　能。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】A.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，故A不合题意；
B.当线圈中有电流经过时，附近的铁屑规律排列，说明电流周围存在磁场，故B不合题意；
C.当金属棒在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有电流产生，这就是电磁感应现象，故C符合题意；
D.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故D不合题意。
故选C。
【分析】根据“ 将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流”可知，磁异探测器 的工作原理就是电磁感应现象。
2、【答案】C
【解析】A． 装置左侧的原理是电磁感应的原理；生活中的应用是发电机，A不符合题意；
B． 装置左侧的原理是电磁感应；生活中的应用是发电机，B不符合题意；
C． 右侧的原理是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理；能量的转化是：电能转化为机械能，C符合题意；
D． 装置右侧的原理是磁场对通电导体的作用；当a水平向左移动，即电流的方向改变，所以b的运动方向改变，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】(1)闭合开关，导体a和b组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体a在磁场中进行切割磁感线运动，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象。(2)电路中有了感应电流之后，感应电流经过导体b，导体b成为通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理。
3、【答案】B
【解析】根据题意可知，电动式无针注射器是依靠磁场对通电线圈有力的作用，利用了药液的惯性，将药液快速“注入”皮肤的，这与电动机的原理相同：
A．该装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，利用的是电流的磁效应，与注射器工作原理不相同，A不符合题意；
B．闭合开关，通电导体在磁场中受到力的作用，与注射器工作原理相同，B符合题意；
C．闭合电路的线圈在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，与注射器工作原理不相同，C不符合题意；
D．该实验奥斯特实验，说明了电流的周围存在磁场，与注射器工作原理不相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】处在磁场中的通电导体棒，电流对导体棒有力的作用，导体棒就会运动起来，这就是电动机的原理，导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
4、【答案】C
【解析】A．微风扇变成了“发电机”，相当于电源，A不符合题意；
B．微风扇将机械能能转化为电能，B不符合题意；
C．电扇发电的原理是闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动时能产生感应电流，是电磁感应原理，C符合题意；
D．微风扇发电是磁生电，奥斯特实验是电生磁，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这种现象叫做法拉第电磁感应定律，此即为发电机的工作原理，产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
5、【答案】B
【解析】AB．图中，蹄形磁体的磁场方向不变，因为拉动AB向左移动时，发现CD向右移动，若拉动AB水平向右运动切割磁感线，此时产生的感应电流反向，导体棒运动方向相反，则CD向左移动，A不符合题意，B符合题意；
CD．如果蹄形磁体的磁场方向与原来的方向相反，导体棒切割磁感线产生的感应电流方向就与原来的感应电流的方向相反，若拉动AB向左移动，则CD向左移动，若拉动AB向右移动，则CD向右移动，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关。
通电导体在磁场中受力运动，受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
6、【答案】A
【解析】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，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】闭合电路中线圈一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，有感应电流产生，是电磁感应现象；通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理。
7、【答案】A
【解析】A．图甲是探究电磁感应的实验装置，闭合开关，当导体棒ab在水平方向左右运动时，导体棒ab能切割磁感线，则电路中会产生感应电流，电流表指针会摆动，A符合题意；
B．图乙中是奥斯特实验装置，能证明电流周围存在磁场，即电生磁，B不符合题意；
C．丙图中，两个线圈匝数不同的电磁铁串联，控制了通过两电磁铁的电流大小，改变了线圈匝数，根据控制变量法可知，能探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系，C不符合题意；
D．丁图中，电流从螺线管的左端流入、右端流出，螺线管正面电流向下，根据安培定则可知，螺线管的右端为N极、左端为S极，根据磁极间相互作用规律可知，小磁针a端是N极，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电磁感应是指闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，在电路中产生感应电流。
根据奥斯特实验进行分析。
影响电磁铁磁性强弱的因素。知道电磁铁的磁性与电流的大小和线圈匝数有关。
根据安培定则和磁极间的相互作用进行判断。
8、【答案】B
【解析】A．磁场的作用力方向与磁场方向和电流方向有关，由图可知磁场方向不变，由电路分析可知，ab段与bc段的电流方向相反，所以ab段与bc段受到该磁场的作用力方向相反，A不符合题意；
B．由电路分析可知，ab段与ed段的电流方向相同，所以ab段与ed段段受到该磁场的作用力方向相同，B符合题意；
C．由电路分析可知，ab段与fe段的电流方向相反，所以ab段与fe段受到该磁场的作用力方向相反，C不符合题意；
D．由电路分析可知，fe段与ed段的电流方向相反，所以fe段与ed段段受到该磁场的作用力方向相反，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】磁场对通电导体有力的作用，力的方向和磁场方向有关，和电流方向有关。
9、【答案】D
【解析】发电机原理是电磁感应现象，即闭合电路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。
A．图中是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，A不符合题意；
B．图中是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验装置，B不符合题意；
C．开关闭合后，电路中有电流，通电线圈受到磁场力的作用转动，是电动机的制作原理，C不符合题意；
D．图中无电源，开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】发电机原理是电磁感应现象，通电导体周围有磁场；电磁铁磁性强弱影响因素是电流或线圈匝数；通电线圈受到磁场力的作用；导线切割磁感应线有电流产生，这是电磁感应现象。
10、【答案】D
【解析】AB．图中装置没有电源，演示的是电磁感应现象，导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，不能说明通电导线在磁场中受力的大小和方向，AB不符合题意；
CD．由题知，当导体运动的方向改变时，电流表指针的偏转方向也改变，即感应电流的方向改变了，由此可以得出：感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关；D符合题意，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】产生感应电流的条件：闭合的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，感应电流的方向跟导体运动的方向有关。
二、填空题
1、【答案】电磁感应；左；电动机
【解析】（1）断开S2，闭合S1,使导体棒水平向右运动，电流表G的指针向右偏，这是电磁感应现象；
（2）为了使G的指针向左端摆动，那么电流方向与原来相反；在磁场方向不变的情况下，必须使导体的运动方向与原来相反，即向左运动；
（3）断开S1，闭合S2，导体棒能运动起来，说明导体在磁场中受力的作用，此原理可制成电动机。
故答案为：电磁感应；左；电动机
【分析】（1）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，即电磁感应现象；
（2）感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关；
（3）电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力运动。
2、【答案】感应电流；发电机；电动机
【解析】解：由图可知，闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体ab中会有感应电流产生，利用这一原理制成了发电机；此时导体ab相当于电源，cd相当于放入磁场中的通电导体，故通电导体cd在磁场中受力而运动，这一现象在生活中的应用是电动机。
故答案为：感应电流；发电机；电动机。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会有感应电流产生，通电导体在磁场中受力的作用而运动。
3、【答案】感应电流；电源
【解析】该手电筒有线圈，使用时将它来回摇晃，线圈在磁场中就做切割磁感线运动，此时线圈中有感应电流产生，所以手电筒里面的物块应该是磁铁，此手电筒发电是电磁感应现象，线圈可以提供电能，相当于电路中的电源。
故答案为：感应电流；电源.
【分析】发电机的原理是根据电磁感应现象（电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流）制成的.
4、【答案】向左；同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向不变
【解析】当只改变磁场方向或电流方向时，导体受力方向改变；当同时改变磁场方向和电流方向时，导体受力方向不变。若将磁场方向改为与原来相反，仍然向左拉动铜棒EF，则产生的感应电流方向和原来相反。铜棒GH所处的磁场方向改变，GH内的电流方向也改变，则GH的受力方向不变，运动方向还是向左。
【分析】处在磁场中的通电导体棒，电流对导体棒有力的作用，导体棒就会运动起来，这就是电动机的原理，导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
5、【答案】力；相反；不在；在；相等；平衡；换向器
【解析】通电线圈的ab边和cd边的磁场里受到力的作用；在图(a)中线圈的ab边受力向上,cd边与ab边的电流方向相反,所以受力方向也相反,向下,这两个力方向相反,但不在同一直线上,线圈会发生转动。当转到图(b)所在位置时这两条边的受力方向仍相反，但在同一直线上，所以这两个力是一对平衡力，线圈在此位置晃几下就停下来了，这个位置叫平衡位置。要使线圈在磁场中持续转动，就要使线圈转过平衡位置后，改变线圈中电流方向，所以在电动机中要安装有换向器。因线圈ab边和cd边中的电流方向相反，所以两个力方向相反，且不在同一直线上，所以线圈就转动起来。
【分析】明确电流的方向是：在电源的外部，电流从正极出发，回到负极；再根据通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的关系，可画出此时cd段导线受到磁场力的方向.
三、实验探究
1、【答案】（1）运动方向
（2）电流
（3）电动机
【解析】（1）力的方向通过导线ab的运动方向来确定；
（2）通电导线在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（3）电动机是利用通电导线在磁场中受力作用的原理制成的，发电机的工作原理是电磁感应。
【分析】（1）力可以改变物体的运动状态，故可以根据物体的运动方向判断磁场对通电导线的力的方向；
（2）通电导线在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（3）电动机是利用通电导线在磁场中受力作用的原理制成的。
2、【答案】（1）灵敏电流表指针是否偏转
（2）有
（3）将导体棒ab换成多匝线圈、或使用磁性更强的磁铁、或增大导体ab切割磁感线的运动速度
（4）切割磁感线运动
【解析】(1)实验中如果产生感应电流，电流表会发生偏转，所以可以通过电流表是否发生偏转来判断电路中是否有感应电流。(2)产生感应电流的条件是闭合回路的部分导体切割磁感线。闭合开关，使导体ab、电流表、导线、开关构成完整闭合的回路。若导体ab不动，左右移动磁铁，导体ab有切割磁感线，所以电路中有感应电流。(3)感应电流的大小与导线切割的速度大小、导线切割的速度方向、永磁体的强度有关。将导体棒ab换成多匝线圈、或使用磁性更强的磁铁、或增大导体ab切割磁感线的运动速度、或调整切割方向。(4)产生感应电流的条件是闭合回路的部分导体切割磁感线。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这种现象叫做法拉第电磁感应定律。导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，产生的电流很小，需要用灵敏电流计来测量。
3、【答案】（1）导体棒的运动方向改变；速度没有改变
（2）
【解析】（1）因为是探究感应电流的大小与导体回路的一部分导体切割磁感线的速度的关系，所以要控制其他条件相同，改变导体切割磁感线的速度，补充步骤如下：
②保持蹄形磁体静止，使导线框的ab边从图中位置以另一速度沿水平方向向右运动。
（2）当α2α1时，才可以判断感应电流的大小与导体回路的一部分导体切割磁感线的速度大小有关。若相等不能判断。
【分析】感应电流的大小与磁场强弱、导体切割磁感线的速度有关，研究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度大小关系时，要控制磁场强弱相同，改变导体切割磁感线的速度大小，若灵敏电流计的指针偏转角度相同，则感应电流的大小与导体切割磁感线的速度大小无关，否则有关。
4、【答案】（1）随
（2）电磁感应现象；发电机
（3）电动机
【解析】(1)由图可知：闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，此时导体ab相当于电源；cd相当于放入磁场中的通电导体，Cd受力运动。
(2)据上可知实验装置左侧是利用电磁感应现象的原理制成的，发电机就是该原理的典型应用。
(3)实验装置右侧运用的原理是：通电导线在磁场中受力的作用，电动机就是利用该原理制成的。
【分析】电磁感应和磁场对通电导体的作用其主要区别在于前者为因动而电，后者为因电而动，所以电路结构是不相同的。
5、【答案】同种均匀介质⑵实验B：反映的是__________的工作原理；【答案】电动机⑶实验C：验证了____________的存在；【答案】大气压⑷实验D：实验中蒸汽顶开软木塞说明内能可以转化为________能。【答案】机械
（1）同种均匀介质
（2）电动机
（3）大气压
（4）机械
【解析】(1)实验A：用激光笔演示光在液体的传播路径，可以看出光在同种均匀介质中沿直线传播。
(2)实验B：演示的通电线圈在磁场转动的现象，据此发明了电动机，反映的是电动机的工作原理。
(3)实验C：用硬片盖住装满水的试管口，倒过来时，水不会流出，验证了大气压的存在。
(4)实验D：实验中，水蒸气的内能对外做功，木塞被顶飞，转化为机械能，水蒸气的内能减小，故蒸汽顶开软木塞说明内能可以转化为机械能。
【分析】（1）光在均匀介质中是沿直线传播的，但当光遇到另一介质（均匀介质）时方向会发生改变，改变后依然沿直线传播。
（2）电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能，它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组。
（3）该实验玻璃杯内装满水，排出了空气，杯内的水对纸片向下的压强小于大气对纸片向上的压强，因而纸片不掉下来。
（4）给装水的试管加热，水沸腾后水蒸气将软木塞冲开，水蒸气的内能转化成木塞的机械能。