初中物理鲁科版九年级下册第十六章第六节发电机练习题-普通用卷(含答案）

初中物理鲁科版九年级下册第十六章第六节发电机练习题
副标题
一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）
如图所示的四个实验，能反映发电机基本原理的是
A.
B.
C.
D.
如图所示，是关于电磁现象的实验装置图，下列分析中正确的是
A.
图甲装置是研究电磁感应现象
B.
图乙装置是电动机的结构原理图
C.
图丙装置是研究电流周围存在着磁场
D.
图丁装置是研究磁场对电流的作用
如图所示的四个装置可以用来研究关物理现象说明有关原理，列表述正确是
A.
可用来研究电磁感应现象
B.
可用来说明电动机原理
C.
可用来说明发电机原理
D.
可用来研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
下列说法中正确的是
A.
电磁铁是利用电流的磁效应制成的
B.
发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
C.
电动机是利用电磁感应现象制成的
D.
奥期特实验说明利用磁场可能产生电能
话筒麦克风种类很多，如图是动圈式话筒的构造示意图。当我们对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈处在磁场中。把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬声器听到说话或唱歌的声音，下列说法错误的有
A.
对着话筒说话时膜片振动，说明声音能传递能量
B.
线圈在磁场中振动时，将声音信号转化成电信号
C.
从能量转化的角度看，话筒是将机械能转化为电能的装置
D.
电动机的工作原理和话筒的工作原理相同
以下与实际情况相符的是
A.
我国照明电路的电压是110V
B.
人体的安全电压是36V
C.
一盏白炽灯的额定电流约为
D.
我国交流电的频率是50Hz，1s钟内电流方向改变10次
图所示四个装置中工作原理与发电机相同的是
A.
电磁起重机
B.
司南
C.
话筒
D.
扬声器
如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而能给
鞋垫上的电池充电。下图中与充电鞋垫的工作原理相同的是
A.
B.
C.
D.
同学们进行实验探究的实验装置如图甲、乙所示，对两个实验装置的判断中正确的是
A.
图甲是研究电磁感应现象的装置，利用该装置的原理可以制成发电机
B.
图乙是探究磁场对电流作用的装置，利用该实验的原理可以制成发电机
C.
图乙是探究电磁感应现象的装置，利用该实验的原理可以制成电动机
D.
图甲是探究磁场对电流作用的装置，利用该实验的原理可以制成电动机
下列选项中，可以用来演示发电机原理的是
A.
B.
C.
D.
二、填空题（本大题共5小题，共10.0分）
如图所示，它是_______选填“电动机”或“发电机”的结构原理图，是利用________现象工作的。我国供生产和生活用的交流电，频率是________Hz，1s钟电流方向改变_________次。
动圈式话筒的工作原理如图所示，当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈叫做音圈随着一起在磁铁的磁场里振动，产生电流电信号，它的工作原理是______；扩音机的作用是增大声音的______；声音______能或不能在固体或在液体中传播。
电动自行车的“心脏”是电动机，它是利用通电线圈在__________中受力转动的原理工作的。车把上的“调速转把”相当于我们学过的滑动变阻器，拧动“调速转把”可以改变电动机中的电流大小，从而改变电动机的转速。下坡时关闭电源，电动机就变成了“发电机”，从而实现“自发电”，它是利用____________现象原理工作的。
如图所示，甲图是______示意图，乙图是______机的示意图。
世界上第一台发电机是由______研制的，其原理是______，其涉及的能量转化是______。
三、实验探究题（本大题共1小题，共6.0分）
阅读短文，回答问题：
逆变电路
在实际应用的电源系统中，有时需要把直流电转换成交流电供负载使用。这种把直流电变回交流电的过程，就是逆变，具有这种功能的电路称为逆变电路。
如下图a是某种型号逆变电路的原理图。为直流电源，、、、是电路的4个臂相当于开关，由电子器件及辅助电路组成。四个臂两两组合，两组臂交替断开闭合，就会在负载中产生交流电。
在AB间接入一电阻性负载视为定值电阻。当其中一组臂闭合时，通过负载的电流为，负载两端电压为；切换到另一组臂闭合时，通过负载的电流为，负载两端电压为。如下图b为负载两端电压随时间变化的图像。
在AB间换接一感性负载如电动机，通过负载的电流随电压变化的图像如下图c所示。
当电阻性负载中的电流由A流向B时，臂?
?
?
?
?
?
??闭合，其它的臂断开。
通过电阻性负载的电流和只是?
?
?
?
?
?
??选填“大小”或“方向”不同。
分析如上b图可知，此逆变电路中交流电频率为?
?
?
?
?
?
??Hz。
四、综合题（本大题共2小题，共20.0分）
I??智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务，在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书馆员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务。下表是某智能机器人图书馆员“小i”如图甲的部分参数：
参数名称
电源电压
最大负重
提升重物最大高度
机器人车轮直径
充电功率
数据
48
20
10
小华与“小i”对话，咨询某图书所在的位置，“小i”需将小华的声音信号转化为电流信号，这与_____________的原理相同。选填“发电机”或“电动机”
在阳光充足的时候，“小i”可以通过将________能转化为电能的方式实现无线充电。
“小i”每天需将1944kg图书从借阅处分批搬回书架上，每次放回需将图书提高，若充电效率为，则每天应至少充电_________取
如图乙所示为“小i”承受图书重力的过载保护电路原理图，保护电路电源电压为12V，R为压力传感器，阻值随所受压力变化图象如图丙所示，图乙触发器的电阻忽略不计，通过的电流超过时就触发电动机停止工作，放弃执行搬书指令，以免“小i”受损伤。因此为保护“小i”，电阻箱的阻值至少应为______．
II?
某同学设计的电饭锅具有煮饭和保温两种功能，电路如图所示，闭合开关、，刚开始触点D与E接触，随着锅内温度升高，热敏电阻R阻值减小，继电器内电流增大，当锅内温度达到时电磁铁吸合衔铁，使触点D脱开E改与F接触；当锅内温度低于时电磁铁松开衔铁，触点D再次与E接触。已知电饭锅工作电压为220V，，为定值电阻，控制电路消耗的功率忽略不计。求：
电饭锅煮饭时消耗的电功率；
要在保温时保持锅内温度不变，假设此时电饭锅散热功率恒为110W，则电路中的阻值应为多大；
若要给电路加一个保温工作指示灯，则指示灯应该放在图中甲或乙的哪个位置，该指示灯电阻的阻值应具备怎样的特点。
阅读短文并回答问题：
“新型电动车”
新型电动车---整车充当充电电池，国处正在研发电动汽车，让整个车身充当一块充电电池，驾驶者可以在头天晚上将这款电动车插上电源充电，目前，帝国理工学院正在研发一种碳纤维与聚合树脂的复合材料，能够以超过常规电池的速度储存更多的能量。这种材料异常坚固并且易于弯曲，可用于制造汽车的车身面板。如果使用这种新型材料取代刚材料车身面板，电动汽车的重力最多可减少该汽车运用传感技术，便于探测到前方的自行车、行人、路标。
插上电源充电过程中将______能转化为______能；
当断开电源时，由于______汽车仍能前进，电动机此时变成了发电机，从而实现了自发电，它的发电原理是：______
若汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。汽车受到水平方向的阻力是______N，该汽车工作时的功率是______
请写出电动汽车具有的一种优点。______
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：发电机的工作原理是电磁感应现象。
A.该图是奥斯特实验，验证的是电流的磁效应，故A不符合题意；
B.该图验证的是同种电荷相互排斥的实验，故B不符合题意；
C.该图验证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，故C不符合题意；
D.该图验证的是在闭合回路中，导体切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，是发电机的工作原理，故D符合题意。
故选：D。
发电机是利用电磁感应现象制成的，正确分析四个选项各是研究什么问题的，再做回答。
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是不同的，前者外部没有电源，后者外部有电源。
2.【答案】D
【解析】
【分析】
根据对电与磁几个重要实验装置图的认识来判断：
发电机原理图描述了线圈给外界的用电器供电；电动机原理图描述了电源给线圈供电；
电磁感应现象装置图没有电池；磁场对电流的作用装置图有电池。
教材中的重要实验装置图要采用对比记忆的方法认真识记，包括实验装置的名称、说明的原理、重要的应用等。
【解答】
A.甲是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A错误；
B.乙图中无电池，是发电机原理图，故B错误；
C.丙图中没有电池，是电磁感应现象实验，故C错误；
D.丁图中有电源，这是磁场对电流的作用实验，故D正确。
故选D。
3.【答案】D
【解析】解：A是电流的磁效应的实验装，故A错误；
D是电磁中圈匝的多少与磁性强弱关系的实验装置，故D正确．
C是磁场对电流用的实验装置，故C错误；
B是研究电磁感应现象的实验装置，故B错误
故选：
电磁感应是指闭合电路的一部分导体在中切割磁线电中生感应电流；
电磁效是电流能产生磁场；
较电磁铁磁性强一般用同的铁来吸引大头针．
图中所示的个实验，是磁这一单最典型的个实验，它各自特点不，表了不同的含，习中我们应该加重点区分才行．
4.【答案】A
【解析】解：A、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故A正确；
B、发电机是利用电磁感应现象制成的，故B错误；
C、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理而制成的，故C错误；
D、奥斯特实验说明了电流周围存在磁场，故D错误；
故选A．
解答此题应明确电磁铁、发电机、电动机的制作原理，以及奥斯特实验所揭示的物理现象．
题目涉及的几个实验极易被混淆，特别是发电机和电动机，由于它们的实验装置基本相同，所以常被弄混．
5.【答案】D
【解析】解：A、对着话筒说话时膜片振动，膜片之所以振动是由于人声带的振动通过空气传到了话筒的膜片，传递了能量，故A正确；
B、声波引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，线圈在永久磁体的磁场里振动，切割磁感线产生感应电流，这就是电信号。线圈振动的快慢、强弱代表了声音振动的特征，产生感应电流的大小和方向就随着这个特征而变化，这个记载声音信号的感应电流经放大后传给扬声器，就发出声音，故B正确；
C、当对着话筒说话时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生交变电流，将声音信号转化为电信号，把机械能转化为电能，故C正确；
D、电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，与话筒的原理不相同，故D错误。
故选：D。
动圈式话筒的工作过程是：声波振动引起膜片振动带动线圈振动线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流经放大传给扬声器产生声音。
作为了解性内容，一般不会有更多的拓展题型，掌握动圈式话筒的工作原理和工作过程，是解决问题的关键。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查了对家庭电路中的一些电压值、电流值的了解与估测，同时要了解交流电的频率的含义。
根据对家庭电路电压和安全电压的了解、对电灯电流的估测和交流电的了解，可逐一做出判断。
【解答】
A.在我国照明电路的电压为220V，不是110V，故A错误；
B.对人体的安全电压是不高于36V，不是等于36V，故B错误；
C.一盏白炽灯的额定电流约为，符合实际情况，故C正确；
D.我国交流电的频率是50Hz，表示1s钟内电流方向改变100次，故D错误。
故选C。
7.【答案】C
【解析】解：发电机的工作原理是电磁感应现象。
A、电磁起重机是利用电磁铁工作的，其原理是电流的磁效应，故A不符合题意；
B、司南是天然的磁体，由于受地磁场的影响，磁体具有指南北的性质，故B不符合题意；
C、话筒是利用在闭合电路的一部分导体磁场中做切割磁感线运动而产生交变电流的原理即电磁感应现象制成的，故C符合题意；
D、扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理，故D不符合题意。
故选：C。
发电机的工作原理是电磁感应现象，分析清楚图示实验原理，然后答题。
本题涉及的内容有电流的磁效应、磁体的指向性、电动机的原理和发电机的原理，注意电流的磁效应、电磁感应以及通电导体在磁场中受力运动等原理的应用，平时多归纳。
8.【答案】B
【解析】解：利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而能给鞋垫上的电池充电，是根据电磁感应现象制成的。
A、如图是奥斯特实验，反映通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应。故A错误。
B、如图是闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，这是电磁感应，就是发电机的原理。故B正确。
C、如图是电磁铁，电磁铁通电后具有磁性吸引小铁钉，是电流的磁效应。故C错误。
D、如图是通电线圈在磁场中扭转是根据通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理。故D错误。
故选：B。
通电导体周围存在磁场，这是电流的磁效应，如电磁铁、电磁继电器、电磁起重机等。
通电导体在磁场中受力而运动，如电动机和扬声器等。
闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，这是电磁感应，如发电机和动圈式话筒。
发电机和电动机的原理图重要的区别在于电动机有电源，发电机没有电源。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
分析题目中的两图，甲图中有电源，故若闭合电路，金属棒会在磁场中受到力的作用而运动；而乙图中没有电源，只要金属棒ab做切割磁感线运动，电流表的指针就会发生偏转，故据此分析判断即可解决。
电动机的原理图和发电机的原理图的重要区别：电动机的电路中有电源；发电机的电路中没有电源。
【解答】
在甲图中，闭合开关后，处于磁场中的通电导线ab会受到力的作用，故该装置说明了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，故A选项错误，D选项正确；
图乙中，若让金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动，此时电路中就会产生感应电流，此现象称为电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的，故BC选项均错误。
故选D。
10.【答案】C
【解析】
【分析】
本题中学生容易混淆，要从有无电源上区分，有电源的是电动机，无电源的是发电机。
对题目中所有有关电和磁的实验装置的原理逐个分析即可解决。
【解答】
A.图中实验说明通电导线导线周围存在着磁场，是电流的磁效应，故A错误；
B.图中有电源，通电后金属棒会受力运动，即是通电线圈在磁场中受力的作用的原理，故是电动机原理实验图，故B错误；
C.此图中没有电源，当金属棒切割磁感线运动时，电路中会产生电流，故是电磁感应实验装置，即是发电机的制作原理，故C正确；
D.此图是通电线圈在磁场中受力而运动，是电动机原理实验图，故D错误。
故选C。
11.【答案】发电机；电磁感应；50；100
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题主要考查了发电机的构造和工作原理及交流电的知识；
发电机的原理是电磁感应现象；
交流电完成一次周期性变化需要的时间叫周期，单位时间内完成周期性变化的次数叫频率。
【解答】
图中的电路没有电源，所以所示装置为发电机；
发电机是根据电磁感应现象制成的；
我国供生产和生活用的交流电，频率是50Hz，它表示在1s内电流方向改变100次。
故答案为：发电机；电磁感应；50；100。
12.【答案】电磁感应?
响度?
能
【解析】解：与膜片相连的线圈在磁场中振动时，切割磁感线，根据电磁感应现象可知，此时电路中产生了感应电流。所以动圈式话筒工作的原理是电磁感应。
声音经过扩音机后响度变大，所以它的主要目的是为了改变声音的响度；
声音能在固体或在液体中传播。
故答案为：电磁感应；?响度；?能。
动圈式话筒的工作原理是：电磁感应现象的应用。
扩音机可以把电流信号转化为声音信号的装置，是一个能够改变声音大小的设备。
声音的传播需要介质，传播声音的介质有气体、液体和固体。
本题考查了动感式话筒的工作原理、扩音机的作用、声音的传播特点，属于对基础知识的考查。
13.【答案】磁场；电磁感应
【解析】
【分析】
此题考查的是电动机和发动机的原理，容易解答。
电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动，发动机的原理是电磁感应。
【解答】
解：电动机是通电线圈在磁场中受力而转动的原理，发动机的原理是电磁感应。
故答案为：磁场；电磁感应。
14.【答案】发电?
电动
【解析】解：图甲中，没有电源，是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，产生感应电流，属电磁感应原理，是发电机的示意图；
图乙中，电路中有电源，是通电线圈在磁场中受力而运动，是电动机的示意图。
故答案为：发电；电动。
】发电机的原理是电磁感应现象，电路中没有电源；电动机的原理是磁场对通电导体有力的作用，电路中有电源。
发电机和电动机原理实验的区别，关键是看是否存在电源，把握住这一关键便不难判断。
15.【答案】西门子?
电磁感应现象?
机械能转化为电能
【解析】解：西门子研制出世界上第一台发电机；闭合线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的原理；发电机工作时将机械能转化为电能。
故答案为：西门子；电磁感应现象；机械能转化为电能。
1866年西门子研制出世界上第一台发电机，闭合线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流，故是电磁感应现象，是发电机的原理，将机械能转化为电能。
本题考查研制，原理以及能量的转化，难度不大。
16.【答案】、；
方向；
【解析】
【分析】
本题考查电流的流向及大小、频率，读懂图是解题的关键。
电路中有电流的条件是电路闭合，电流方向是由电源的正极流向负极；
根据图中数据进行分析；
从图中找出电流的周期，根据频率的定义进行分析。
【解答】
当电阻性负载中的电流由A流向B时，电路必须是闭合的，从电源的正极出发，经、A、负载、B、回到电源负极，故臂、闭合，其它的臂断开；
由图b可以看出电压、只是方向不同，大小相同，根据欧姆定律可知，电流的大小相同，电流方向不同；
由图b可以看出逆变电路中交流电周期是；根据频率的定义得，频率为：。
故答案为：、；方向；。
17.【答案】I
发电机；
光；
；
II
解：
当D与E接触时，电饭锅处于煮饭状态，被短路，煮饭功率；
当D与F接触时，与串联，电饭锅处于保温状态，电路的总电阻为，所以。
答：
电饭锅煮饭时消耗的电功率为1100W；
电路中的阻值应为；
保温时才接入电路，煮饭时被短路，所以指示灯应该放在图中的乙处；指示灯接入电路后对电路保温功率的影响要尽可能的小，指示灯与并联后的总电阻比任何一个电阻都小，只有指示灯的电阻远远大于，这样并联后的总电阻变化最小，并联后的总电阻几乎就等于的阻值，对电路的保温功率几乎没有影响，所以指示灯的电阻要远远大于的阻值。
【解析】
I
【分析】
此题主要考查了功、电功、电功率和欧姆定律的综合计算、话筒的工作原理等方面的知识，具有很强的综合性。
话筒将声音信号转化为电流信号，扬声器将电流信号还原成声音信号；通过光电池可以将光能转化成电能；
根据功的计算公式可计算将图书搬到书架上所作的功，根据充电效率可计算出需消耗的电能，再利用电能的计算公式可计算充电时间；
由电路图可知，R与串联，根据机器人搬书的最大质量计算图书对机器人产生的压力，根据图像得出压敏电阻的阻值；根据电源电压和电路中电流的最大值，求出电路的总电阻，再根据总电阻和压敏电阻的阻值，即可求出电阻箱的电阻。
【解答】
“小i”需将小华的声音信号转化为电流信号，这与发电机的工作原理相同；
在阳光充足的时候，“小i”可以利用光电池，通过将光能转化为电能的方式实现无线充电；
将1944kg图书从借阅处分批搬回书架上，每次放回需将图书提高，所做的功为，因为充电效率为，故需消耗的电能为，所以每天的充电时间应为；
由表格可知，机器人的最大负重为20kg，故图书对机器人的压力为，由图丙可知，此时压敏电阻的阻值为；因为保护电路电源电压为12V，允许通过的最大电流为，故电路的总电阻为，所以电阻箱的阻值至少为。
故答案为：
发电机；
光；
；
。
II
此题主要考查了电磁继电器的工作原理，电功率和欧姆定律的综合计算，具有较强的综合性，解题关键是利用电磁继电器的工作原理分析电路的工作状态，并结合欧姆定律和电功率的公式进行相关计算和分析。
如图所示，闭合开关、，刚开始触点D与E接触，电阻短路，工作电路只有接入电路中，此时电路消耗的电功率较大，为煮饭状态，根据公式可求出煮饭功率；
随着锅内温度升高，热敏电阻R阻值减小，继电器内电流增大，当锅内温度达到时电磁铁吸合衔铁，使触点D脱开E改与F接触，此时工作电路中与串联，此时电路消耗消耗的电功率较小，电饭锅处于保温状态，根据保温功率和电源电压可求电路总电阻，再根据总电阻和的值可求；
指示灯接入电路后对电路保温功率的影响要尽可能的小，根据并联电路总电阻和各分电阻的关系，可分析得出指示灯应与并联，且其电阻要远大于。
18.【答案】电?
化学?
惯性?
电磁感应?
2400?
?
减小大气污染
【解析】解：电动汽车插上电源充电过程中，将电能转化为化学能。
当断开电源时，动力没有了，但由于车的惯性仍然继续向前运动，带动电动机转动，将机械能转化成电能；发电机的原理是电磁感应。
汽车在2400N牵引力作用下进行匀速直线运动，汽车受到水平向前的牵引力和受到水平向后的阻力作用，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以阻力是2400N。
牵引力做功：，
牵引力做功的功率：。
电动汽车将电能转化为动能，没有尾气排放，减小大气污染，同时噪声低，减少声污染。
故答案为：
电；化学。惯性；电磁感应。；减小大气污染。
电动汽车充电时，电能转化为化学能；电动汽车运动时，化学能转化为机械能。
当断开电源时，动力没有了但由于车的惯性仍然继续向前运动；发电机的原理是：电磁感应。
匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，根据平衡力条件判断汽车受到的阻力。
知道牵引力，知道汽车在牵引力作用下汽车运动的距离，根据求出牵引力做功多少，又知道汽车运动时间，根据求出功率。
从环保的角度分析电动汽车的优点。
本题利用生活中某一实例，较全面地考查了物理知识的应用，揭示了物理来源于生活又应用于生活的物理意识。应注意合理地利用所给信息，灵活地选择物理规律和公式解答问题。
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