沪科版九年级物理 18.2科学探究：怎样产生的感应电流 同步测试（含解析）

2018-2019学年沪科版九年级物理 18.2科学探究：怎样产生的感应电流 同步测试
一、单选题
1.下列措施中，不能增大直流电动机线圈的转速的是（　　）
A.?增大线圈的匝数??????????????????????????????????????????????????B.?将N、S极对调C.?换用磁性更强的磁体???????????????????????????????????????????D.?在安全范围内换用电压更高的电源
2.（2016?百色）如图所示的实验，可以用来研究发电机工作原理的是（? ）
A.?????????????????B.?????????????????C.?????????????????D.?
3.如图所示是小明探究在“什么情况下磁可以生电”的实验装置，其中能够使电流计指针发生偏转的是（　　）
A.?ab不动，磁体上下移动???????????????????????????????????????B.?ab不动，磁体左右移动C.?磁体不动，ab上下移动???????????????????????????????????????D.?磁体与ab一起向右移动
4.POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利．POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）．在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息，选项中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（?? ）
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.?
5.如图所示，在水平放置的U型磁体的磁场中悬挂一根导体ab ， 把它的两端用导线跟电流表连接起来。闭合开关，不能使电流表指针偏转的做法是（）
A.?磁体不动，导体ab向右运动????????????????????????????????B.?磁体不动，导体ab斜向上运动C.?磁体不动，导体ab竖直向上运动?????????????????????????D.?导体ab不动，磁体向右运动
6.首先发现电磁感应现象的科学家是（　　）
A.?法拉第??????????????????????????????????B.?奥斯特??????????????????????????????????C.?焦耳??????????????????????????????????D.?安培
7.如图是手摇发电机的构造示意图，摇动手柄，线圈在磁场中转动，小灯泡发光，下列实验中和手摇发电机工作原理相同的是（? ）
A.???????????????B.???????????????C.???????????????D.?
8.下图是课本中的几个实验，演示发电机原理的是（??? ）
A.????????B.????????C.????????D.?
9.如图所示的装置中，当闭合电路中的导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针发生偏转，说明电路中有了电流．此过程中（　　）
A.?电能转化成机械能，导体AB相当于电源??????????????B.?机械能转化成电能，导体AB相当于电源C.?电能转化成机械能，电流表相当于电源???????????????D.?机械能转化成电能，电流表相当于电源
10.如图所示的实验装置中，研究电磁感应现象的实验是（　　）
A.??????????????????????????????????B.?C.????????????????????????????????????????D.?
二、填空题
11.如图是一种充电鞋的结构示意图．当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池．（1）这种充电鞋的工作原理是________?A．电流的磁效应?????????????????????B．磁极间的相互作用C．电磁感应????????????? ????????????D．通电线圈在磁场中受力转动（2）人走动会给鞋充电，原理与发电机类似，其能量转化关系是________?　A．电能转化为化学能???????????????? B．化学能转化为电能C．机械能转化为电能???????????????? D．电能转化为机械能．?
12.如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面向里的磁感线，当金属框沿光滑绝缘斜面的顶端，由静止开始滑到底端时，具有的动能为E1；若将金属框换成质量相同的塑料框，其他条件不变，塑料框滑到底端时，具有的动能为E2 ． 金属框在通过磁场的过程中　________?　（填“会”或“不会”）产生感应电流；请判断E1和E2的大小关系：E1________?E2。（提示：金属框是导体，有电阻）
13.发电机是利用?________现象制成的，发电机发电过程把机械能转化为?________能．
14.直流电动机是根据________?在磁场中受力转动的原理制成的．电饭锅是利用电流的________?效应制成的加热设备．
15.大型的旋转磁极式发电机一般以________作为定子；我国电网提供的生活用电，是由发电机提供的________电．
三、解答题
16.一个电磁学实验箱内有如下图所示的器材，请写出利用这些器材可做的三个电磁学实验名称（或目的）及相应器材的字母代号，填在下表中．
实验名称（或实验目的）
选用器材（填字母代号）
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
四、实验探究题
17.在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：
（1）小星设计的电路如图甲所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab，ab的两端分别跟开关，螺线管连接，螺线管旁放置一个小磁针，当ab中产生电流时，螺线管中有________通过，小磁针会发生偏转。
（2）小星闭合开关后，不管导线ab在磁场中怎样运动，小磁针都不偏转，是没有产生电流，还是产生的电流太微弱？他换用了一个灵敏电流表代替螺线管和小磁针，如果灵敏电流表指针发生偏转，表明ab中产生电流，实验的情况如图乙所示．A、观察并分析①②③现象可知：导体静止时，________产生感应电流；导体沿着磁感线方向运动时，________产生感应电流；导体切割磁感应线运动时，________产生感应电流．（均选填“能”或“不能”）B、观察并分析③④现象可知：产生感应电流的条件之一是________．
（3）对比图甲和图乙两次实验后，小星认为：图甲中小磁针不发生偏转，不是没有产生电流，而是________．
18.（2017?长沙）在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用一根绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在球形磁体的磁场中，再将导体棒AB，电流表及开关用导线连成一个闭合电路（如图所示）；
（1）闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中________（选填“有”或“无”）感应电流产生；
（2）闭合开关，当导体棒AB沿________（选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”）运动时，电路中有感应电流产生．
五、综合题
19.神奇的光伏高速公路全球首段承载式光伏高速公路2017年12月28日在山东济南通车，光伏路面全长1120米，路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，摩擦系数高于传统沥青路面，保证轮胎不打滑的同时，还拥有较高的透光率，让阳光穿透它：使下面的太阳能把光能转换成电能，发电装机容量峰值功率为817.2kW．预计年发电量约100万千瓦，参与测试的一名中巴车司机说：“路面的感觉和平常高速一样，刹车距离和平常路面一样。”在冬季，这段路面还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全。报道称，这光伏滑路面还预留了电磁感应线圈，随着电动汽车无线技术的配套，未来可实现电动车边跑边充电，预留的信息化端口还可接入各种信息采集设备：车辆信息、拥堵状况等信息将汇聚成交通大数据，构建大数据驱动的智慧云控平台，通过智能系统，车辆管控等措施，能更有效的提升高速公路的运行效率。晒晒太阳就能发电，公路变成”充电宝”，自行融化路面积雪…，这就是智见公路的先行案例。 阅读上文，回答下列问题：
（1）交章中有个物理量的单位有误，请你指出来并改正；
（2）简要描述“新型材料”的特性；
（3）光伏高速公路的设计应用了哪些物理知识？（回答三点即可）。

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】解：A、增大线圈的匝数，可以增大线圈受力，可以提高线圈转速，故A不符合题意；B、将N、S极对调，可以改变转动方向，不能改变转速，故B符合题意；C、换用磁性更强的磁体，可以增大线圈受力，可以提高线圈转速，故C不符合题意；D、在安全范围内换用电压更高的电源，可以增大线圈中的电流，可以增大线圈受力，可以提高线圈转速，故D不符合题意；故选B．【分析】直流电动机的转速与电流大小、线圈匝数、磁场强弱有关；直流电动机的转动方向与电流方向、磁场方向有关，据此分析判断．
2.【答案】C
【解析】【解答】解：A、该装置是奥斯特实验，验证了电流周围存在磁场，故A不符合题意；B、该装置中有电源，因此探究磁场对电流的作用，即电动机原理，故B不符合题意；C、该装置是通电导体做切割磁感线运动，是电磁感应原理，即发电机的工作原理，故C符合题意；D、该装置探究通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数的关系，故D不符合题意．故选C．【分析】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，即发电机的原理图中没电源，有电源的实验装置图不是发电机的原理图．本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理．注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置的不同，前者外部没有电源，后者外部有电源．
3.【答案】B
【解析】【分析】解答本题要求知道产生感应电流的条件，电磁感应现象原理告诉我们，闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，由此可知产生电流的条件之一是导体做切割磁感线运动．
【解答】本题图中蹄形磁体的磁感线方向是竖直方向．A、ab不动，磁体上下移动，导体ab不切割磁感线，指针不发生偏转；B、ab不动，磁体左右移动，导体ab切割磁感线，指针发生偏转；C、磁体不动，ab上下移动，导体ab不切割磁感线，指针不发生偏转；D、磁体与ab一起向右运动，ab与磁体保持相对静止，ab不切割磁感线，指针不发生偏转．故选B．
【点评】理解电磁感现象，关键在于三个词：一是“闭合电路”，二是“一部分导体”，三是“切割磁感线运动”，三个条件缺少一个都不会产生感应电流．
4.【答案】D
【解析】【解答】解：根据题意可知，POS刷卡机读出信息的原理就是电磁感应现象； A、如图反映了电流周围存在着磁场．故A项错误．B、如图电路中有电源，说明了通电导体在磁场中受力而运动．故B项错误．C、如图电路中有电源，是研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系的实验，故C项错误．D、如图电路中没有电源，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D项正确．故选：D．【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象；在选项中找出探究电磁感应的对应图即可．
5.【答案】C
【解析】
【分析】要解答本题需掌握：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感应运动时，电路中就会产生感应电流．
【解答】A、磁体不动，导体向左运动，切割磁感线，所以产生感应电流，不符合题意．B、磁体不动，导体斜向上运动，切割磁感线，所以产生感应电流，不符合题意．C、磁体不动，导体竖直向上运动，运动方向与磁感线方向平行，所以不会切割磁感线，不会产生感应电流，故符合题意．D、磁体向右运动，导体不动，导体也会切割磁感线，所以产生感应电流，不符合题意．故选C．
【点评】此题考查了产生感应电流的条件，在电路闭合的情况下，导体必须做切割磁感线运动．其中也可以是导体不动，磁体运动．
6.【答案】A
【解析】【解答】解：A、英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象．故A正确；B、奥斯特首先发现电流的磁效应．故B错误；C、焦耳发现了焦耳定律．故C错误；D、安培发现了安培定则．故D错误．故选：A．【分析】根据课本中的基础知识可知英国物理学家法拉第是第一个发现电磁感应现象的科学家．
7.【答案】D
【解析】【解答】解：手摇发电机是利用电磁感应现象的原理工作的，则A、该图是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，与发电机无关，故A错误；B、此图为研究通电螺线管磁场的特点的装置，与发电机无关，故B错误；C、此图中有电源，磁场中的导体通电后，会受力运动，即说明通电导线在磁场中受力的作用，故C错误；D、此图中没有电源，当磁场中的金属棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，故电磁感应现象，该现象就是发电机的原理，故D正确；故选D．【分析】当闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时，电路中可以产生感应电流，这就是电磁感应现象．能准确的判断出电与磁这一章中的实验原理是解决该题的关键．
8.【答案】B
【解析】【解答】A、图演示的是通电导线在磁场中受力的作用，是电动机的原理；B、图演示的是电磁感应现象，是发电机的原理；C、图演示的奥斯特实验，即电流的磁效应；D、图演示外力使电风扇转动时，可以产生电流，机械能转化为电能；故答案为：B .【分析】A、图中有电源，演示了通电导线在磁场中受力的作用，是电动机的原理；B、图中有电流表，演示了电磁感应现象，是发电机的原理；C、奥斯特实验，证明通电导体周围存在磁场；D、外力使电风扇转动时，可以产生电流，说明机械能可转化为电能，不能充分说明电磁感应现象 .
9.【答案】B
【解析】【解答】解：由图示可知，导体棒切割磁感线产生感应电流，机械能转化为电能，导体棒AB相当于电源；故选B．【分析】在电磁感应现象中，有感应电流产生，其它形式的能量转化为电能；产生感应电流的导体相当于电源；据此分析答题．
10.【答案】A
【解析】【解答】A、在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，如果灯泡发光，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，符合题意B、电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，不符合题意；C、电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，不符合题意．D、是奥斯特实验，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，不符合题意；故选A。【分析】发电机的工作原理是电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。
二、填空题
11.【答案】C；C
【解析】【解答】解：（1）根据充电鞋的结构，当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈切割磁感线，使线圈中产生感应电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池．（2）人走动会给鞋充电，原理与发电机类似，其能量转化形式是将机械能转化为电能．故答案为：（1）C；（2）C．【分析】充电鞋垫是利用电磁感应现象制成的，磁性飞轮旋转，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光．这一过程中，机械能转化为电能．
12.【答案】会；＜
【解析】【解答】解：当金属框进入磁场区域时，由于金属框的部分电路切割磁感线从而产生了感应电流，感应电流在金属框内流动通过电流做功转化为内能；而因为斜面光滑所以塑料框的机械能守恒；故E1＜E2。故答案为：会；＜。【分析】解答本题应掌握：当闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动时会产生电磁感应现象，即可由机械能转化为电能。
13.【答案】电磁感应；电
【解析】【解答】解：由课本的基础知识可知，发电机是利用电磁感应的现象制成的．在其工作过程中，将机械能转化为电能．故答案为：电磁感应；电．【分析】利用课本中有关发电机的制成原理和能量转换的基础知识，即可解决此题．
14.【答案】通电线圈；热
【解析】【解答】解：电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的．电饭锅工作时，把电能转化为内能，从而给食物加热，是利用了电流的热效应．故答案为：通电线圈；热．【分析】电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的；电流流过导体时，导体发热，把电能转化为内能的现象，是电流的热效应．
15.【答案】线圈；交流
【解析】【解答】解：简单的发电机由固定不动的磁体（定子）和转动的线圈（转子）组成，实际的发电机比模型发电机复杂得多，但仍是由转子和定子两部分组成． 大型发电机发的电，电压很高、电流很强，一般采取线圈不动、磁极旋转的方式来发电，这种发电机叫做旋转磁极式发电机．我国电网提供的生活用电，是由发电机提供的交流电．故答案为：线圈；交流．【分析】知道发电机的原理，并且明确大型的旋转磁极式发电机一般以线圈作为定子，使磁场发生旋转．生活用电属于交流电．
三、解答题
16.【答案】解：分析图中仪器我们看到，里面有电源、导线、金属棒和小磁针，我们可以用来做奥斯特的电流产生磁场的实验，用到的仪器有：C、E、G、H．由电源、导线、磁铁、及金属棒我们可以做磁场对电流的作用实验，为了控制电流我们要用到开关和滑动变阻器，为了得出只有通电导体才受到磁场力，我们用绝缘丝进行对比实验，故用到绝缘丝故我们可用A、B、E、F、G、H、I、J．因为有灵敏电流计，故我们能观察到电磁感应现象，用到的仪器有：A、D、E、F、H、I、J．用小磁针也可大致得到蹄形磁铁的磁感线的形状，即有A、C．?
【解析】【分析】解决本题需掌握：磁感线、电磁感应、通电直导线周围的磁场及磁场对电流的作用力的实验装置．
四、实验探究题
17.【答案】（1）电流（2）不能；不能；能；闭合电路（3）电流太微弱
【解析】【解答】（1）当导体ab中产生电流时，螺线管中有电流通过，通电螺线管周围形成磁场，小磁针受磁力作用会发生偏转；（2）图乙中①②③的电路都是闭合电路；A、观察并分析①②③现象可知：导体静止时，没有做切割磁感线运动，不能产生感应电流；导体沿着磁感线方向运动时，没有做切割磁感线运动，不能产生感应电流；导体切割磁感应线运动时，能产生感应电流；B、观察并分析③④现象可知：产生感应电流的条件之一是闭合电路；（3）对比图甲和图乙两次实验可知，图甲中小磁针不发生偏转，不是没有产生电流，而是产生的电流太微弱.故答案为：（1）电流；（2）不能；不能；能；闭合电路；（3）产生的电流太微弱.【分析】（1）当导体ab中产生电流时，螺线管中有电流通过，螺线管周围形成磁场，小磁针受磁力作用会发生偏转；（2）要想产生感应电流，必须让闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，观察导体ab是否切割磁感线是判断的关键；（3）图甲符合产生感应电流的条件，但小磁针不发生偏转是因为感应电流太弱.
18.【答案】（1）无（2）水平方向左右
【解析】【解答】解：（1）闭合开关，让导体棒AB保持静止，AB没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；（2）闭合开关，当导体棒AB沿水平方向左右运动时，会切割磁感线，电路中有感应电流产生． 故答案为：（1）无；（2）水平方向左右．【分析】产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感应运动时，电路中就会产生感应电流．其条件之一是导体必须做切割磁感线运动，导体不运动是不会产生电流的，运动了，没沿切割磁感线方向运动，还不会产生电流．
五、综合题
19.【答案】（1）解:功率的单位是W、kW；电功、电能的单位是千瓦时，故题目中的错误“预计年发电量约100万千瓦”，应该为“100万千瓦时”；（2）解:由题中信息知：“新型材料”的特性为：摩擦力大，保证轮胎不打滑；透光率高使下面的太阳能把光能转换成电能；还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全电；磁感应线圈可实现电动车边跑边充电（3）解:①路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大车辆行驶时与地面的摩擦力；②阳光穿透它达到中层的光伏发电组件时，消耗太阳能，产生电能，即将太阳能转化为电能。③太阳能电池板可以把光能转化成电能，若将预留的金属线圈与太阳能电池相连，线圈中会用电流，电流周围就会产生磁场，当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电，解决电动汽车充电难的问题。
【解析】【分析】此题涉及到物理量的单位、增大摩擦力的方法（增大有益摩擦的方法：增大压力和使接触面粗糙些）、能量转化以及发电机的工作原理（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）.