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第十九章 电能从哪里来 单元综合强化训练卷
一、单选题
1．第一位发现电磁感应的科学家是（ ）
A．欧姆 B．焦耳 C．法拉第 D．奥斯特
2．哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士，时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式，巴士到站前停止动力供应，继续向前运行，内部线圈切割磁感线产生电流，部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是（ ）
A． B．
C． D．
3．安检时，当金属探测仪靠近金属物体，会产生感应电流，发出警示信号。下图中与其工作原理相同的实验装置是（ ）
A． B．
C． D．
4．核污染水排海的影响是一个严重且复杂的问题，它对环境、人类健康以及海洋生态系统都造成严重危害。下列说法错误的是（ ）
A．核电站用水来降温是因为水的比热容大
B．核能属于不可再生能源
C．核电站发电时，是将核能直接转化为电能，不需要中间过程
D．核反应堆工作时发生的是核裂变
5．汽车时速表（如图所示）是一种用来测量汽车瞬时速度的装置，永磁体固定在汽车驱动轴上，汽车行驶时，驱动轴带动永磁体转动，金属制成的速度盘中产生感应电流，从而使指针转动，指示出相应的速度。下列选项中，与汽车时速表中指针转动原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
6．图是有关电与磁实验的装置图，与制造发电机相对应的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7． 如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置，下列关于该实验说法正确的是（ ）
A．该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B．该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C．扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D．闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
8．如图所示，同一条形磁铁，从静止开始由同一高度下落，分别穿过闭合的塑料线圈甲、断开的塑料线圈乙、闭合的金属线圈丙、断开的金属线圈丁，则它穿过哪个线圈后落地时的动能最小？（所有线圈均有电阻，不计空气阻力）（ ）
A．线圈甲 B．线圈乙 C．线圈丙 D．线圈丁
9．下图所示器件，工作时应用了电磁感应现象的是（ ）
A． 门吸
B． 电铃
C． 电风扇
D． 风力发电
10．电能的利用是人类进入文明社会的标志．发电机的发明，使得人类大规模用电成为可能，如图所示，能表示发电机工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
二、填空题
11．如图所示，是小明同学探究“怎样产生感应电流”的实验装置。其中ab是一根铜棒，通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上。实验时发现，无论怎样水平移动金属棒，电流计指针都没有明显偏转(仪器、接触都完好)。请从两个方面提出改进措施，以使指针偏转明显。
①
②
12．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 现象。这一现象是英国物理学家 发现的。
13．远距离输送电能，采用高压输电的原因是
14．发电机是利用 现象制成的；我国供生产和生活用的交流电频率是 ．
15．小新同学做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来．则实验装置中甲部分应用的物理原理是 ；乙部分产生现象的物理原理是 ．
16．如图所示，现在太阳能LED照明路灯被大量使用。它主要由太阳能电池板，LED灯头等部件构成。LED灯是一种发光二极管，是由 （选填“导体、半导体、绝缘体”）材料制成，通上电流能够发光，可以把电能转化成 能。
17．如图是被称为没有链条的混合动力电动自行车，此车既可以给锂电池直接充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板发电。其锂电池容量为10A·h，电压为
36V，给它充满电后，大约存储了 J的电能。充电时充电线会发热，这是电流的 效应。骑行者踩脚踏板发电的原理是利用了 现象。
18．如图所示，将较长软电线的两端与灵敏电流计的两接线柱连接起来，两位同学手持电线像摇跳绳一样在空中摇动电线，使电线切割地磁场的磁感线。若灵敏电流计的指针发生偏转，则可以断定两同学站立在地面上的 （选填“东西”或“南北”）方向，这个实验的原理是 。
三、计算题
19．3度电可以供“220V，300W”的电熨斗正常工作多长时间？
20．某学校共有电灯200盏，都用40W的日光灯，平均每天用电5h。为提升照明效果，节约用电，都改用12W的节能灯。学校照明电路电压是220V。
（1）照明时每盏日光灯的电流是多大？
（2）这所学校100天可节约多少度电？
四、作图题
21． 在图的A点标出磁感线的方向、在小磁针旁的括号内标出小磁针的南北极符号（“N”、“S”）、在电源旁的括号内标出电源的正负极符号（“+”、“－”）。
22．如丙图所示，a是垂直纸面放置的闭合电路的部分导体，请画出能产生感应电流的一种导体运动方向（用箭头表示）．
23．下图甲中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，当导线以图甲所示方向运动时，电路中可产生感应电流.若想改变电路中感应电流的方向，你有什么方法，请在图乙中画出来，并标出磁极的N、S极位置.
五、实验探究题
24．小力用蹄形磁铁等器材进行实验探究
（1）他用图所示的器材探究磁场对通电导体的作用，方框中需接入 。（选填“灵敏电流计”或“电源”）
（2）他进行了如下操作∶使金属棒向右做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向左偏转，如图甲所示；改变磁场方向，使金属棒仍然向右做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，如图乙所示。实验中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。小力探究的问题是∶ 。
25．
（1）小慧利用光具座进行了探究凸透镜成像规律的实验：
①为了使烛焰的像能成在光屏的中央，要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心 ，可是在实验中她发现光屏上的像偏下，那么她应该把凸透镜向 （选填“上”或“下”）调节，使像最终成在光屏的中央；
②通过实验她得到了凸透镜的像距v和物距u的关系（如图所示），由图可知凸透镜的焦距是 cm；当物距为15cm时的成像特点可应用于 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
（2）如图所示的装置可以用来研究 （填“电动机”或“发电机”）的工作原理，将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab左右摆动，发现电流表指针偏转，表明导体ab中 （填“有”或“没有”）感应电流通过，导体ab的机械能转化为 能。
26．小明想探究“什么情况下磁能生电”，他组装了如图所示的电路；
（1）闭合开关，保持导线ab在磁场中静止，观察到电流计的指针没有偏转。他认为可能是由于磁铁磁性不够强，没有电流产生，于是更换了磁性更强的磁铁进行探究，在更换磁铁的同时，发现电流计的指针动了一下后又静止了。你认为电流计指针“动了一下”的原因是 ；
（2）当导线ab水平向右运动时，电流计指针反向偏转，为使电流计指针正向偏转，可以如何操作？请说出两种方法： ； ；
（3）上述现象物理学中称之为“电磁感应”它是由英国物理学家 发现的。
27．如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小明进行了如图所示的5次操作，其中能产生感应电流的是 （选填所有符合要求的操作序号）；
（3）利用“磁生电”工作的装置有 （选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
六、综合题
28．结合图阅读以下材料，回答问题
2003年10月15日9时，随着火箭发动机的轰鸣，长征二号F运载火箭将我国第一艘载人航天飞船“神舟五号”送入太空，实现了中华民族五千年的飞天梦，（见图所示）
小宇利用星期天到青岛会展中心观看了有关“神舟五号”的航天展，他搜集了一些问题，回到班中想要考考你：
（1）长征二号F火箭：它的发动机工作时将内能转化为 能，它是利用向后喷出气流使自身受力前进的，这是运用了力的作用是 的道理；
（2）飞船的运行过程：飞船沿椭圆轨道围绕地球运行了14圈，轨道上离地面最近点200km，最远点350km，从远地点到近地点运行过程中，飞船的速度增大，势能 ；（选填“增大”“减小”或“不变”）
（3）返回大气层：这时飞船与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，将 能转化为 能，因此给飞船降温十分重要，一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”： 在飞船表面涂有一层高分子固体材料，让这些材料在发生物态变化时吸收热量，你认为可能发生的物态变化有 、 。
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第十九章 电能从哪里来 单元综合强化训练卷
一、单选题
1．第一位发现电磁感应的科学家是（ ）
A．欧姆 B．焦耳 C．法拉第 D．奥斯特
【答案】C
【解析】【解答】英国物理学家法拉第在1831年首次发现了电磁感应现象。
故答案为：C。
【分析】法拉第首次发现了电磁感应现象。
2．哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士，时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式，巴士到站前停止动力供应，继续向前运行，内部线圈切割磁感线产生电流，部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】【解答】列车制动时供电，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，把机械能转化为电能，利用电磁感应来工作。
A．图中，导体通电，产生磁场，探究通电螺线管的磁场方向或磁性的强弱，故A不符合题意；
B．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故B符合题意；
C．图中，是奥斯特实验，探究通电导体的周围存在磁场，故C不符合题意；
D．图中，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B。
【分析】电磁感应是发电机的工作原理；电动机的工作原理是磁场对电流的作用；奥斯特实验，探究电流周围有磁场。
3．安检时，当金属探测仪靠近金属物体，会产生感应电流，发出警示信号。下图中与其工作原理相同的实验装置是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】【解答】 安检时，当金属探测仪靠近金属物体，会产生感应电流，发出警示信号 ，工作原理为电磁感应现象。
A.当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，这是电磁感应现象，故A符合题意；
B.线圈上电流方向向上，根据安培定则可知，电磁铁左端为N极，右端为S极。小磁针的指向发生偏转，是因为磁极之间存在力的作用，故B不合题意；
C.通过电流的导体在磁场中受力运动，故C不合题意；
D.两个电磁铁串联时电流相等，线圈匝数多的吸引大头针的数量多，说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关，故D不合题意。
故选A。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
4．核污染水排海的影响是一个严重且复杂的问题，它对环境、人类健康以及海洋生态系统都造成严重危害。下列说法错误的是（ ）
A．核电站用水来降温是因为水的比热容大
B．核能属于不可再生能源
C．核电站发电时，是将核能直接转化为电能，不需要中间过程
D．核反应堆工作时发生的是核裂变
【答案】C
【解析】【解答】A． 核电站用水来降温是因为水的比热容大 ，水的比热容大，吸收相同的热量，质量相同的水升温较慢，故A正确，A不符合题意；
B．核能属于不可再生能源，故B正确，B不符合题意；
C．核电站发电时，核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能再转化为电能，故C错误，C符合题意；
D．核反应堆工作时利用了可控的核裂变，故D正确，D不符合题意。
故选C。
【分析】1、核聚变：主要为太阳能的放能方式，核裂变主要是链式反应的放能方式；
2、比热容的应用：水的比热容较大，用水做冷却剂；
3、可再生能源：使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源：使用内短期不能再生的能源，如核能、化石能源。
5．汽车时速表（如图所示）是一种用来测量汽车瞬时速度的装置，永磁体固定在汽车驱动轴上，汽车行驶时，驱动轴带动永磁体转动，金属制成的速度盘中产生感应电流，从而使指针转动，指示出相应的速度。下列选项中，与汽车时速表中指针转动原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】【解答】
A：通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应 A不符合题意
B：通电导体在磁场中受到力的作用，是电流的磁效应 B不符合题意
C：闭合线圈的一部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流，是电磁感应现象 C符合题意
D：是电流的热效应 D不符合题意
故答案为：C。
【分析】
汽车行驶时，驱动轴带动永磁体转动，金属制成的速度盘中产生感应电流，从而使指针转动，指示出相应的速度，是电磁感应现象，而指正转动相当于电流表。
6．图是有关电与磁实验的装置图，与制造发电机相对应的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】【解答】解：A、这是研究电磁感应现象的实验，是发电机的制作原理，故A正确；
B、这是奥斯特实验装置，说明通电导线周围存在磁场，故B错误；
C、这是研究电磁铁的磁性强弱与匝数多少关系的实验，结论是当电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，故C错误；
D、此实验探究的是通电导体在磁场中受力运动的现象，是电动机的制作原理，故D错误．
故选A．
【分析】（1）电磁感应是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生电流．机械能转化成电能，据此制成发电机；（2）奥斯特实验说明通电导线周围有磁场；（3）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯；（4）磁场对电流的作用是通电导体在磁场中会受到力的作用，而使导体运动．电能转化成机械能，据此制成了电动机．
7． 如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置，下列关于该实验说法正确的是（ ）
A．该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B．该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C．扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D．闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
【答案】B
【解析】【解答】 A．探究通电导线在磁场中受到力的作用，电路中应有电源，故A错误；
B．探究感应电流方向跟导体运动方向有关，控制磁场方向不变，改变导体运动的方向，根据灵敏电流计指针的偏转情况可知感应电流的方向，故B正确；
C．动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故C错误；
D．闭合电路的部分导体在磁场中运动，若没有切割磁感线，不会产生感应电流，故D错误。
故选B。
【分析】 A.探究通电导线在磁场中受到力的作用，电路中应有电源，结合图示分析；
B.灵敏电流计有电流通过时，灵敏电流计的指针会发生偏转，当电流从灵敏电流计的正接线柱流入时，指针向右偏转，当电流从灵敏电流计的负接线柱流入时，指针向左偏转，所以该实验中，灵敏电流计的作用是检测电路中是否有电流产生和判断电流的方向。探究感应电流方向跟导体运动方向有关，控制磁场方向不变，改变导体运动的方向；
C.扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的；
D.产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
8．如图所示，同一条形磁铁，从静止开始由同一高度下落，分别穿过闭合的塑料线圈甲、断开的塑料线圈乙、闭合的金属线圈丙、断开的金属线圈丁，则它穿过哪个线圈后落地时的动能最小？（所有线圈均有电阻，不计空气阻力）（ ）
A．线圈甲 B．线圈乙 C．线圈丙 D．线圈丁
【答案】C
【解析】【解答】解：条形磁铁由静止开始下落穿过闭合金属线圈，线圈中产生电流，由楞次定律的第二种表述：“来拒去留”可知，线圈与磁铁应是相互排斥的，所以线圈对条形磁铁一直做负功，条形磁铁的动能之在减少，也是克服阻力做功的过程，据此分析C符合要求；
AB选项中是塑料线圈不会产生感应电流，AB不符合要求；
D选项中的金属线圈断开的，也不会产生感应电流，D不符合要求．
故选C．
【分析】条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流，该过程是电磁感应现象，即将机械能转化为电能，也是克服阻力做功的过程．
9．下图所示器件，工作时应用了电磁感应现象的是（ ）
A． 门吸
B． 电铃
C． 电风扇
D． 风力发电
【答案】D
【解析】【解答】解：A、门吸是利用了异名磁极相互吸引，A不符合题意；
B、电铃中有电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，B不符合题意；
C、电风扇的主要部件是电动机，电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，C不符合题意；
D、发电机是根据电磁感应原理工作的，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】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.
10．电能的利用是人类进入文明社会的标志．发电机的发明，使得人类大规模用电成为可能，如图所示，能表示发电机工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】【解答】解：A、图中实验演示的是通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，不符合题意；
B、是研究奥斯特实验的装置图，探究的是通电指导线周围存在磁场，磁场方向和电流方向有关，不符合题意；
C、是研究电磁铁磁性强弱和电流大小的关系，不符合题意；
D、图中装置研究的是电磁感应现象，是发电机的工作原理，符合题意．
故选D．
【分析】发电机是根据电磁感应原理制成的，分析四幅图中各自的实验原理找出正确的答案．
二、填空题
11．如图所示，是小明同学探究“怎样产生感应电流”的实验装置。其中ab是一根铜棒，通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上。实验时发现，无论怎样水平移动金属棒，电流计指针都没有明显偏转(仪器、接触都完好)。请从两个方面提出改进措施，以使指针偏转明显。
①
②
【答案】换用强磁铁；将ab换为多根导线
【解析】【解答】因为产生的感应电流的强弱和磁场强度以及导体切割磁感线运动的情况有关，所以使指针偏转明显的措施：①换用磁性更强的磁铁．②将ab换为多根导线．
故答案为：①换用磁性更强的磁铁；②将ab换为多根导线．
【分析】电磁感应现象是产生电流的原理，电流大小和磁性强弱有关，和导线多少有关.
12．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 现象。这一现象是英国物理学家 发现的。
【答案】电磁感应；法拉第
【解析】【解答】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，这种现象叫做电磁感应；它是由英国物理学家法拉第最早发现的，发电机就是根据这一原理制成的。
故答案为：电磁感应；法拉第 .
【分析】导体切割磁感线产生感应电流的现象是电磁感应现象.
13．远距离输送电能，采用高压输电的原因是
【答案】可以减小线路上电能的损失
【解析】【解答】在输送电功率不变的情况下，电压越高，线路中的电流越小，由焦耳定律可知，高压输电能减少线路上电能的损失．
故答案为 可以减小线路上电能的损失．
【分析】根据P=UI可知，电功率一定时，电压越高，线路中的电流就越小，由Q=I2Rt可得，电阻和通电时间一定时，电流越小，电流通过导线产生的热量越小．
14．发电机是利用 现象制成的；我国供生产和生活用的交流电频率是 ．
【答案】电磁感应；50Hz
【解析】【解答】解：电磁感应最重要的应用是发电机，发电机在工作过程中能量的转化是机械能转化为电能，我国交流电的频率是50Hz．
故答案为：电磁感应，50Hz．
【分析】发电机是把机械能转化为电能的装置，它的原理是电磁感应现象，以及我国交流电的频率是50Hz．
15．小新同学做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来．则实验装置中甲部分应用的物理原理是 ；乙部分产生现象的物理原理是 ．
【答案】电磁感应；通电导体在磁场中受力运动．
【解析】【解答】（1）闭合开关，导体ab和cd组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体ab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cd，导体cd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。
故答案为：电磁感应；通电导体在磁场中受力运动。
【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象。
（2）电动机的根据通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的。
16．如图所示，现在太阳能LED照明路灯被大量使用。它主要由太阳能电池板，LED灯头等部件构成。LED灯是一种发光二极管，是由 （选填“导体、半导体、绝缘体”）材料制成，通上电流能够发光，可以把电能转化成 能。
【答案】半导体；光
【解析】【解答】二极管是由导电性能介于导体和绝缘体之间的半导体材料制作的。二极管通上电流后消耗电能，能够发光，是将电能转化为光能。
故答案为：半导体；光。
【分析】二极管是由导电性能介于导体和绝缘体之间的半导体材料制作的。二极管通上电流后消耗电能，能够发光，是将电能转化为光能。
17．如图是被称为没有链条的混合动力电动自行车，此车既可以给锂电池直接充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板发电。其锂电池容量为10A·h，电压为
36V，给它充满电后，大约存储了 J的电能。充电时充电线会发热，这是电流的 效应。骑行者踩脚踏板发电的原理是利用了 现象。
【答案】1.296×106；热；电磁感应
【解析】【解答】由公式 可知 电流通过导体，导体会发热的现象，叫做电流的热效应。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。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应。
【分析】求解电流做功，利用公式W=UIt求解即可，U是用电器两端的电压，I是流过用电器的电流，t是用电器工作的时间；电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应；；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。
18．如图所示，将较长软电线的两端与灵敏电流计的两接线柱连接起来，两位同学手持电线像摇跳绳一样在空中摇动电线，使电线切割地磁场的磁感线。若灵敏电流计的指针发生偏转，则可以断定两同学站立在地面上的 （选填“东西”或“南北”）方向，这个实验的原理是 。
【答案】东西；电磁感应
【解析】【解答】由于地球是一个巨大的磁体，地理的南极是地磁的北极，地理的北极是地磁的南极，所以在地球周围存在着磁场，所以两同学手持电线分别站在地面上的东西方向，像摇动跳绳一样在空中不停地摇动电线，此时相当于做切割磁感线运动，故会产生感应电流，即电磁感应现象。
【分析】在地球周围存在着磁场，像摇动跳绳一样在空中不停地摇动电线，此时相当于做切割磁感线运动，故会产生感应电流，即电磁感应现象。
三、计算题
19．3度电可以供“220V，300W”的电熨斗正常工作多长时间？
【答案】解：电熨斗正常工作时的功率P=300W=0.3kW，消耗的电能W=3度=3kW h，
由P= 可得，电熨斗正常工作的时间：
t= = =10h．
【解析】【分析】电熨斗正常工作时的功率和额定功率相等，根据P= 求出3度电可供电熨斗正常工作的时间．
20．某学校共有电灯200盏，都用40W的日光灯，平均每天用电5h。为提升照明效果，节约用电，都改用12W的节能灯。学校照明电路电压是220V。
（1）照明时每盏日光灯的电流是多大？
（2）这所学校100天可节约多少度电？
【答案】（1）解：设照明电路电压为U，日光灯的电功率为P1，照明时每盏日光灯的电流为I1，则
答：照明时每盏日光灯的电流是0.18A
（2）解：设每盏日光灯每天消耗的电能是W1，200盏100天共消耗的电能是W1′，则W1=P1t＝0.04kW×5h=0.2kW·h
W1′=200×100×W1＝200×100×0.2kW·h=4000kW·h
设每盏节能灯每天消耗的电能是W2，200盏100天共消耗的电能是W2′，则W2=P2t=0.012kW×5h=0.06kW·h
W2′＝200×100×W2=200×100×0.06kW·h=1200kW·h
这所学校100天可节约的电能为W，则W＝W1′-W2′=4000kW·h-1200kW·h=2.8×103kW·h
答：这所学校100天可节约2.8×103度电。
【解析】【分析】（1）利用电功率和电压可以计算电流的大小；（2）利用电功率和时间的乘积计算电功的大小。
四、作图题
21． 在图的A点标出磁感线的方向、在小磁针旁的括号内标出小磁针的南北极符号（“N”、“S”）、在电源旁的括号内标出电源的正负极符号（“+”、“－”）。
【答案】
【解析】【解答】 根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向电流方向，大拇指所指的方向就是螺线管的北极。由此可判断出螺线管的右端为 N 极，左端为 S 极。在磁体外部，磁感线从 N 极出发回到 S 极，所以磁感线方向向右。根据磁极间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知小磁针的左端为 S 极，右端为 N 极。再根据螺线管的极性和电流方向的关系，可判断出电源的右端为“+”极，左端为“－”极。如图：
【分析】 首先，通过安培定则判断出螺线管的磁极，即确定右端为 N 极，左端为 S 极。然后，根据磁感线的特点，确定磁感线从 N 极出发指向 S 极，从而标出磁感线方向向右。接着，依据磁极间相互作用规律判断小磁针的南北极。最后，根据螺线管的极性和电流方向的关系，反推电源的正负极。
22．如丙图所示，a是垂直纸面放置的闭合电路的部分导体，请画出能产生感应电流的一种导体运动方向（用箭头表示）．
【答案】如图所示：
【解析】【解答】根据产生感应电流的条件，a是垂直纸面放置的闭合电路的部分导体，只要让导体a切割磁感线即可。
故答案：如图所示：
【分析】产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动．
23．下图甲中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，当导线以图甲所示方向运动时，电路中可产生感应电流.若想改变电路中感应电流的方向，你有什么方法，请在图乙中画出来，并标出磁极的N、S极位置.
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】如图甲，a表示垂直于纸面的一根导体，它是闭合电路的一部分，若导体a向下做切割磁感线运动，会产生感应电流；若改变导体a中的感应电流方向，可以改变磁场方向即在保持导体切割磁感线方向不变，对调N、S极或保持磁场方向不变，改变导体a切割磁感线方向．如图：
【分析】感应电流的方向和导体的运动方向有关，和磁场方向有关。
五、实验探究题
24．小力用蹄形磁铁等器材进行实验探究
（1）他用图所示的器材探究磁场对通电导体的作用，方框中需接入 。（选填“灵敏电流计”或“电源”）
（2）他进行了如下操作∶使金属棒向右做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向左偏转，如图甲所示；改变磁场方向，使金属棒仍然向右做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，如图乙所示。实验中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。小力探究的问题是∶ 。
【答案】（1）电源
（2）感应电流的方向与磁场方向的关系
【解析】【解答】（1）根据题意可知，探究磁场对通电导体的作用需要导体中有电流通过，且导体处于磁场中。 实验中需要给导体通电，因此方框中应接入电源。
（2）根据题意可知， 灵敏电流计指针偏转方向反映电流方向，改变磁场方向后，感应电流方向改变。由控制变量法可知，探究的问题是：感应电流的方向与磁场方向的关系。
【分析】（1）根据实验过程确定需要的实验器材；
（2）根据题目描述的实验过程确定自变量和因变量，进而确定要探究的问题。
（1）探究磁场对通电导体的作用需要导体中有电流通过，且导体处于磁场中。 实验中需要给导体通电，因此方框中应接入电源。 灵敏电流计用于检测电路中是否产生感应电流。本实验是探究磁场对通电导体的作用，而非电磁感应，因此不需要灵敏电流计。
（2）金属棒向右切割磁感线，灵敏电流计指针向左偏转；改变磁场方向，金属棒仍向右切割磁感线，灵敏电流计指针向右偏转。 灵敏电流计指针偏转方向反映电流方向，改变磁场方向后，感应电流方向改变。由控制变量法可知，探究的问题是：感应电流的方向与磁场方向的关系。
25．
（1）小慧利用光具座进行了探究凸透镜成像规律的实验：
①为了使烛焰的像能成在光屏的中央，要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心 ，可是在实验中她发现光屏上的像偏下，那么她应该把凸透镜向 （选填“上”或“下”）调节，使像最终成在光屏的中央；
②通过实验她得到了凸透镜的像距v和物距u的关系（如图所示），由图可知凸透镜的焦距是 cm；当物距为15cm时的成像特点可应用于 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
（2）如图所示的装置可以用来研究 （填“电动机”或“发电机”）的工作原理，将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab左右摆动，发现电流表指针偏转，表明导体ab中 （填“有”或“没有”）感应电流通过，导体ab的机械能转化为 能。
【答案】（1）在同一高度；上；10；投影仪
（2）电动机；有；电
【解析】【解答】（1）探究凸透镜成像规律的实验时，
①实验前，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，使像成在光屏中央；当光屏上的像偏下，把凸透镜向上调节，使像成在光屏的中央；
②根据图像，物距等于像距时，二倍焦距点，为20cm，可知凸透镜的焦距是10cm；当物距为15cm时，物体在一倍焦距和二倍焦距间，成倒立放大的实像，可应用于投影仪；
（2）如图装置，通电导体在磁场中受力，可以用来研究电动机的工作原理；将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab左右摆动，切割磁感线，电流表指针偏转，则导体ab中有感应电流产生，是电磁感应现象，导体ab的机械能转化为电能。
【分析】（1）探究凸透镜成像规律时，烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度；根据物距等于像距，判断焦距；根据物距范围判断成像特点和实际应用；
（2）导体中通电，在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理；导体切割磁感线，产生感应电流，是电磁感应现象。
26．小明想探究“什么情况下磁能生电”，他组装了如图所示的电路；
（1）闭合开关，保持导线ab在磁场中静止，观察到电流计的指针没有偏转。他认为可能是由于磁铁磁性不够强，没有电流产生，于是更换了磁性更强的磁铁进行探究，在更换磁铁的同时，发现电流计的指针动了一下后又静止了。你认为电流计指针“动了一下”的原因是 ；
（2）当导线ab水平向右运动时，电流计指针反向偏转，为使电流计指针正向偏转，可以如何操作？请说出两种方法： ； ；
（3）上述现象物理学中称之为“电磁感应”它是由英国物理学家 发现的。
【答案】（1）更换磁铁时，导线切割了磁感线
（2）导线ab水平向左运动；调换磁铁的两极
（3）法拉第
【解析】【解答】(1)在更换磁铁的同时，发现电流计的指针动了一下后又静止了，即产生了瞬间的感应电流，是因为更换磁铁的同时，相当于导线在磁场做切割了磁感应线，故电流计指针“动了一下”。(2)根据影响感应电流方向的因素，可将导线水平向左运动或调换磁铁的两极。(3)“电磁感应”是由英国物理学家法拉第发现的。
【分析】（1）闭合电路的一部分导体，切割磁感线时，产生感应电流；（2）感应电流的方向和导体的切割方向有关，和磁场方向有关；（3）电磁感应是由英国物理学家法拉第发现的。
27．如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小明进行了如图所示的5次操作，其中能产生感应电流的是 （选填所有符合要求的操作序号）；
（3）利用“磁生电”工作的装置有 （选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
【答案】灵敏电流计的指针是否偏转；①③④；动圈式话筒
【解析】【解答】（1）实验时，将灵敏电流计的指针的偏转转换为电路中产生的感应电流。
（2）导体做切割磁感线运动会产生感应电流，所以①③④做切割磁感线运动，②⑤不做切割磁感线运动，所以会产生感应电流的是①③④。
（3）磁生电的应用为 动圈式话筒 ，电铃和电磁起重机应用为电流的磁效应，扬声器应用通电导体在磁场中受力工作的，动圈式话筒利用电磁感应产生电流的。
综上 第1空、 灵敏电流计的指针是否偏转； 第2空、①③④； 第3空、 动圈式话筒.
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息；
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转；
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机；
4、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
六、综合题
28．结合图阅读以下材料，回答问题
2003年10月15日9时，随着火箭发动机的轰鸣，长征二号F运载火箭将我国第一艘载人航天飞船“神舟五号”送入太空，实现了中华民族五千年的飞天梦，（见图所示）
小宇利用星期天到青岛会展中心观看了有关“神舟五号”的航天展，他搜集了一些问题，回到班中想要考考你：
（1）长征二号F火箭：它的发动机工作时将内能转化为 能，它是利用向后喷出气流使自身受力前进的，这是运用了力的作用是 的道理；
（2）飞船的运行过程：飞船沿椭圆轨道围绕地球运行了14圈，轨道上离地面最近点200km，最远点350km，从远地点到近地点运行过程中，飞船的速度增大，势能 ；（选填“增大”“减小”或“不变”）
（3）返回大气层：这时飞船与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，将 能转化为 能，因此给飞船降温十分重要，一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”： 在飞船表面涂有一层高分子固体材料，让这些材料在发生物态变化时吸收热量，你认为可能发生的物态变化有 、 。
【答案】（1）机械；相互
（2）减小
（3）机械；内；熔化；升华 ．
【解析】【解答】解：（1）火箭发动机工作时，将燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能；火箭利用向后喷出气流使自身受力前进，这是运用了力的作用是相互的道理；
（2）飞船从远地点到近地点运行过程中，飞船的速度增大，高度减小，所以动能增大，势能减小；
（3）飞船与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，此过程中将机械能转化为内能；
飞船表面的高分子固体材料，在发生物态变化时吸收热量，可能发生的物态变化有熔化、升华。
故答案为：（1）机械；相互；（2）减小；（3）机械；内；熔化；升华。
【分析】（1）火箭发动机工作时，将内能转化为机械能；其升空主要是利用了力的作用是相互的；
（2）动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，二者之间可以相互转化，据此判断；
（3）摩擦生热的过程是机械能转化为内能；固体材料吸热可能会发生熔化或升华。
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