沪粤版九年级物理下册同步练习：17.3 发电机为什么能发电（含答案）
文档属性
| 名称 | 沪粤版九年级物理下册同步练习：17.3 发电机为什么能发电（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤沪版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-11-07 20:44:28 | ||
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文档简介
17.3 发电机为什么能发电
一、选择题
1．2019·湘西州
发现利用磁场产生电流的条件和规律，进一步解释了电现象和磁现象之间联系的物理学家是( )
A．奥斯特
B．法拉第
C．欧姆
D．安培
2．2019·盐城
小刚连接好如图17－3－7所示的电路后，下列操作能使灵敏电流计指针偏转的是
( )
图17－3－7
A．导体AB向右运动
B．导体AB沿磁场方向运动
C．闭合开关，导体AB向左运动
D．闭合开关，导体AB沿磁场方向运动
3．在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如，1825年物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图17－3－8甲所示，示意图如图乙所示。为避免磁体的磁场对小磁针的作用，他把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁体反复插入线圈，然后科拉顿跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是( )
图17－3－8
A．该实验过程中没有发生电磁感应现象
B．通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象
C．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为线圈中没有产生电流
D．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转
4．如图17－3－9所示是某小组同学探究“感应电流的方向与哪些因素有关”的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)，下列说法中正确的是
( )
图17－3－9
A．比较图甲和图乙可知，感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关
B．比较图甲和图丁可知，感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向无关
C．比较图丙和图丁可知，感应电流的方向与磁场方向有关
D．由图丙可知，感应电流的方向与导体的运动方向无关
5．如图17－3－10所示为发电机的工作原理图，下列说法中正确的是( )
图17－3－10
A．发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用
B．发电机的基本原理是电磁感应
C．线圈在转动过程中，感应电流的大小不变
D．线圈在转动过程中，感应电流的方向不变
6．2020·牡丹江
如今，刷卡机广泛应用于银行、超市。当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就能产生感应电流，便可读出磁条上的信息。图17－3－11中能反映刷卡机读出信息原理的是( )
图17－3－11
7．2020·云南
某型号动车组在到站前可以利用减速发电，原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行，车上的电动机线圈随车轮一起转动，产生感应电流，并自动输入电网。这既减少了机械磨损又保护了环境。图17－3－12中与此工作原理相同的是
( )
图17－3－12
二、填空题
8．PQ是一轻质金属棒，用两根细线悬吊在蹄形磁铁两极间，如图17－3－13所示，当开关S打到不同的位置时，可研究不同的电磁现象。当开关S打到位置1时，可探究____________________，利用该原理我们制造了________(选填“电动机”或“发电机”)；当开关S打到位置2时，可探究________________，利用该原理我们制造了________(选填“电动机”或“发电机”)。
图17－3－13
9．大型交流发电机一般采取________不动、________旋转的方式来发电，它在工作的过程中________能转化为________能，它发出的交变电流的大小、方向都在做__________变化，我国供人们生产和生活用的交流电的频率是__________Hz。
10．2019·无锡
如图17－3－14所示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，可以感觉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：磁体运动时，闭合线圈切割磁感线产生________，线圈相当于电路组成中的_________________。
图17－3－14
11．2019·兰州
如图17－3－15所示，图________是交流发电机的结构原理图，图乙的工作原理是________________________________________。
图17－3－15
三、实验探究题
12．2019·泰州
小明用如图17－3－16所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中灵敏电流计的指针偏转方向相反表示通过的电流方向相反)。
图17－3－16
(1)导体ab静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中________(选填“有”或“无”)电流产生。
(2)继续探究，记录观察到的现象如下表。
序号
ab运动方向
灵敏电流计指针偏转情况
1
沿磁场方向运动(不切割磁感线)
不偏转
2
水平向左(切割磁感线)
向右偏转
3
水平向右(切割磁感线)
向左偏转
①比较1、2(或1、3)实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做________________运动时电路中就会产生感应电流。
②比较2、3实验现象还发现，产生感应电流的方向跟________________________________有关。
③若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动)，则灵敏电流计的指针________(选填“会”或“不会”)偏转。
13．2019·河南
如图17－3－17所示，一轻杆左端挂一矩形塑料框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。
图17－3－17
详解详析
1．B [解析]
自1820年奥斯特发现电流的磁效应后，1831年法拉第发现了电磁感应现象，进一步解释了电现象和磁现象之间联系。
2．C
3．D [解析]
将磁体插入线圈的过程中，由于线圈切割磁感线而产生了电磁感应现象，故A错误。通电导线周围产生磁场的现象叫电流的磁效应，故B错误。将磁体插入线圈的过程中，由于线圈切割磁感线而产生了电磁感应现象，从而可以在电路中产生电流；因电流周围存在磁场，故小磁针会发生偏转，但当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转，故C错误，D正确。
4．A
5．B
6．C [解析]
图A反映了电流周围存在着磁场，故A错误。图B电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故B错误。图C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C正确。图D电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故D错误。
7．D
8．磁场对电流的作用 电动机 电磁感应现象
发电机
9．线圈 磁极 机械 电 周期性 50
[解析]
大型发电机发电时，电压很高、电流很强，大型交流发电机一般采取线圈不动、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。它在工作的过程中将机械能转化为电能，它发出的交变电流的大小、方向都在做周期性变化，我国供人们生产和生活用的交流电的频率是50
Hz。
10．感应电流 电源 [解析]
由题图可知，该手电筒有线圈，使用时来回摇晃，线圈在磁场中做切割磁感线运动，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体，线圈相当于电路中的电源，此手电筒发电的原理是电磁感应现象，此过程中将机械能转化为电能。
11．甲 通电线圈在磁场中受力而转动
[解析]
图甲中没有电源，是交流发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的；图乙中有电源，是电动机的原理图，是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的；图丙中没有电源，有两个半滑环，是直流发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的。
12．(1)无 (2)①切割磁感线
②导体切割磁感线的运动方向
③会
[解析]
(1)当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，此时导体没有做切割磁感线运动，灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中没有电流产生。
(2)①比较1、2(或1、3)实验现象可知，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就会产生感应电流。
②比较2、3次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，灵敏电流计指针的偏转方向不同，说明产生电流的方向不同，即产生感应电流的方向跟导体切割磁感线的运动方向有关。
③在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动)，ab仍切割磁感线，会产生感应电流，则灵敏电流计的指针会偏转。
13．金属框B下端刚进入磁场时，做切割磁感线运动会产生感应电流，通电金属框B在磁场中受到向上的磁场力 逆时针
[解析]
(1)金属框B下端刚进入磁场时，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，通电金属框B在磁场中受到竖直向上的磁场力，使得杠杆右端受力减小；而塑料框A是绝缘体，不会产生感应电流，也不会受到磁场力，杠杆左端受力情况不变，此时杠杆左端力和力臂的乘积不变，杠杆右端力和力臂的乘积减小，根据杠杆平衡条件可知，杠杆将沿逆时针方向转动。(2)若将磁场方向改为垂直纸面向外，产生的感应电流方向改变，磁场方向和电流方向都改变时，金属框B受到的磁场力方向不变，仍为竖直向上，故杆仍然沿逆时针方向转动。
一、选择题
1．2019·湘西州
发现利用磁场产生电流的条件和规律，进一步解释了电现象和磁现象之间联系的物理学家是( )
A．奥斯特
B．法拉第
C．欧姆
D．安培
2．2019·盐城
小刚连接好如图17－3－7所示的电路后，下列操作能使灵敏电流计指针偏转的是
( )
图17－3－7
A．导体AB向右运动
B．导体AB沿磁场方向运动
C．闭合开关，导体AB向左运动
D．闭合开关，导体AB沿磁场方向运动
3．在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如，1825年物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图17－3－8甲所示，示意图如图乙所示。为避免磁体的磁场对小磁针的作用，他把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁体反复插入线圈，然后科拉顿跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是( )
图17－3－8
A．该实验过程中没有发生电磁感应现象
B．通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象
C．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为线圈中没有产生电流
D．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转
4．如图17－3－9所示是某小组同学探究“感应电流的方向与哪些因素有关”的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)，下列说法中正确的是
( )
图17－3－9
A．比较图甲和图乙可知，感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关
B．比较图甲和图丁可知，感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向无关
C．比较图丙和图丁可知，感应电流的方向与磁场方向有关
D．由图丙可知，感应电流的方向与导体的运动方向无关
5．如图17－3－10所示为发电机的工作原理图，下列说法中正确的是( )
图17－3－10
A．发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用
B．发电机的基本原理是电磁感应
C．线圈在转动过程中，感应电流的大小不变
D．线圈在转动过程中，感应电流的方向不变
6．2020·牡丹江
如今，刷卡机广泛应用于银行、超市。当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就能产生感应电流，便可读出磁条上的信息。图17－3－11中能反映刷卡机读出信息原理的是( )
图17－3－11
7．2020·云南
某型号动车组在到站前可以利用减速发电，原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行，车上的电动机线圈随车轮一起转动，产生感应电流，并自动输入电网。这既减少了机械磨损又保护了环境。图17－3－12中与此工作原理相同的是
( )
图17－3－12
二、填空题
8．PQ是一轻质金属棒，用两根细线悬吊在蹄形磁铁两极间，如图17－3－13所示，当开关S打到不同的位置时，可研究不同的电磁现象。当开关S打到位置1时，可探究____________________，利用该原理我们制造了________(选填“电动机”或“发电机”)；当开关S打到位置2时，可探究________________，利用该原理我们制造了________(选填“电动机”或“发电机”)。
图17－3－13
9．大型交流发电机一般采取________不动、________旋转的方式来发电，它在工作的过程中________能转化为________能，它发出的交变电流的大小、方向都在做__________变化，我国供人们生产和生活用的交流电的频率是__________Hz。
10．2019·无锡
如图17－3－14所示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，可以感觉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：磁体运动时，闭合线圈切割磁感线产生________，线圈相当于电路组成中的_________________。
图17－3－14
11．2019·兰州
如图17－3－15所示，图________是交流发电机的结构原理图，图乙的工作原理是________________________________________。
图17－3－15
三、实验探究题
12．2019·泰州
小明用如图17－3－16所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中灵敏电流计的指针偏转方向相反表示通过的电流方向相反)。
图17－3－16
(1)导体ab静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中________(选填“有”或“无”)电流产生。
(2)继续探究，记录观察到的现象如下表。
序号
ab运动方向
灵敏电流计指针偏转情况
1
沿磁场方向运动(不切割磁感线)
不偏转
2
水平向左(切割磁感线)
向右偏转
3
水平向右(切割磁感线)
向左偏转
①比较1、2(或1、3)实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做________________运动时电路中就会产生感应电流。
②比较2、3实验现象还发现，产生感应电流的方向跟________________________________有关。
③若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动)，则灵敏电流计的指针________(选填“会”或“不会”)偏转。
13．2019·河南
如图17－3－17所示，一轻杆左端挂一矩形塑料框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。
图17－3－17
详解详析
1．B [解析]
自1820年奥斯特发现电流的磁效应后，1831年法拉第发现了电磁感应现象，进一步解释了电现象和磁现象之间联系。
2．C
3．D [解析]
将磁体插入线圈的过程中，由于线圈切割磁感线而产生了电磁感应现象，故A错误。通电导线周围产生磁场的现象叫电流的磁效应，故B错误。将磁体插入线圈的过程中，由于线圈切割磁感线而产生了电磁感应现象，从而可以在电路中产生电流；因电流周围存在磁场，故小磁针会发生偏转，但当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转，故C错误，D正确。
4．A
5．B
6．C [解析]
图A反映了电流周围存在着磁场，故A错误。图B电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故B错误。图C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C正确。图D电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故D错误。
7．D
8．磁场对电流的作用 电动机 电磁感应现象
发电机
9．线圈 磁极 机械 电 周期性 50
[解析]
大型发电机发电时，电压很高、电流很强，大型交流发电机一般采取线圈不动、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。它在工作的过程中将机械能转化为电能，它发出的交变电流的大小、方向都在做周期性变化，我国供人们生产和生活用的交流电的频率是50
Hz。
10．感应电流 电源 [解析]
由题图可知，该手电筒有线圈，使用时来回摇晃，线圈在磁场中做切割磁感线运动，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体，线圈相当于电路中的电源，此手电筒发电的原理是电磁感应现象，此过程中将机械能转化为电能。
11．甲 通电线圈在磁场中受力而转动
[解析]
图甲中没有电源，是交流发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的；图乙中有电源，是电动机的原理图，是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的；图丙中没有电源，有两个半滑环，是直流发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的。
12．(1)无 (2)①切割磁感线
②导体切割磁感线的运动方向
③会
[解析]
(1)当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，此时导体没有做切割磁感线运动，灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中没有电流产生。
(2)①比较1、2(或1、3)实验现象可知，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就会产生感应电流。
②比较2、3次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，灵敏电流计指针的偏转方向不同，说明产生电流的方向不同，即产生感应电流的方向跟导体切割磁感线的运动方向有关。
③在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动)，ab仍切割磁感线，会产生感应电流，则灵敏电流计的指针会偏转。
13．金属框B下端刚进入磁场时，做切割磁感线运动会产生感应电流，通电金属框B在磁场中受到向上的磁场力 逆时针
[解析]
(1)金属框B下端刚进入磁场时，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，通电金属框B在磁场中受到竖直向上的磁场力，使得杠杆右端受力减小；而塑料框A是绝缘体，不会产生感应电流，也不会受到磁场力，杠杆左端受力情况不变，此时杠杆左端力和力臂的乘积不变，杠杆右端力和力臂的乘积减小，根据杠杆平衡条件可知，杠杆将沿逆时针方向转动。(2)若将磁场方向改为垂直纸面向外，产生的感应电流方向改变，磁场方向和电流方向都改变时，金属框B受到的磁场力方向不变，仍为竖直向上，故杆仍然沿逆时针方向转动。