物理沪科版九年级 第18章第一节 电能的产生 同步习题

第一节 电能的产生
一、单选题
1.???发电机的发明推动人类进入电气化时代，下面的四幅图中，能反映出其工作原理的是（　　）
A.??????????????????????????
B.??????????????????????????
C.??????????????????????????
D.?
2.???如图所示为发电机的工作原理图，下列说法中正确的是（　　）
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，感应电流的大小与磁场无关????????????????????????????????????????
D.?线圈在转动过程中，感应电流的方向不变
3.???如图，甲、乙两部分装置均由蹄形磁铁和导体棒组成，通过开关相连。闭合开关，用外力使导体PQ水平向右运动，发现导体棒MN也随之运动起来。则以下判断正确的是（　　）
A.?甲、乙两部分的原理均跟发电机原理一样????????????????????????????????????????
B.?甲、乙两部分的原理均跟电动机原理相似????????????????????????????????????????
C.?甲部分与发电机原理一样，乙部分与电动机原理相似????????????????????????????????????????
D.?甲部分与电动机原理相似，乙部分与发电机原理一样
4.???下列说法中正确的是（　　）
A.?电动机是利用电磁感应原理工作的????????????????????????????????????????
B.?磁感线在磁场中是真实存在的????????????????????????????????????????
C.?发电机将其他形式的能转化为电能????????????????????????????????????????
D.?磁场不是真实存在的
5.???发电机的作用是（　　）
A.?把电能变为机械能?????????????????????????
B.?把机械能变为内能?????????????????????????
C.?把内能转化为机械能?????????????????????????
D.?把机械能变为电能
6.???如图的新型智能手机无线充电技术主要是应用电磁感应原理，下列设备工作原理与它相同的是（　　）
A.?电烙铁?????????????????????????
B.?电铃?????????????????????????
C.?发电机?????????????????????????
D.?电动机
7.???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.?
8.???交流发电机将线圈中产生的交变电流供给外电路是通过（　　）
A.?滑环?????????????????????????
B.?电刷?????????????????????????
C.?换向器?????????????????????????
D.?滑环和电刷
9.???下列设备中，利用电磁感应现象工作的是（　　）
A.?电动机?????????????????????????
B.?发电机?????????????????????????
C.?电磁继电器?????????????????????????
D.?电磁起重机
10.???关于直流电动机和发电机的几种说法中，错误的是（　　）
A.?电动机是把电能转化为机械能的装置????????????????????????????????????????
B.?电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理工作的????????????????????????????????????????
C.?发电机是把电能转化为机械能的装置????????????????????????????????????????
D.?发电机是利用电磁感应原理工作的
二、多选题
11.???如上图，把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡发光。关于手摇发电机发电过程，下列说法正确的是（　　）
A.?发电机是将机械能转化为电能的装置????????????????????????????????????????
B.?线圈在磁场中转动是因为磁场对电流有力的作用????????????????????????????????????????
C.?线圈转速越快灯光亮度越亮????????????????????????????????????????
D.?线圈在一个周期内电流方向改变两次
12.???下列说法中正确的是（　　）
A.?电流周围存在磁场????????????????????????????????????????
B.?磁感线是真实存在的????????????????????????????????????????
C.?发电机是根据电磁感应的原理把机械能转化为电能的??????
D.?只要导体在磁场中做切割磁感线运动，就会产生感应电流
13.???关于电磁现象，下列说法中正确的是（　　）
A.?磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用
B.?在磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向
C.?发电机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
D.?利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
14.???下列说法中正确的是（　　）
A.?发电机是依据电磁感应现象制成的????????????????????????????????????????
B.?磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针静止时的N极决定的???
C.?磁场对放入其中的导体有力的作用????????????????????????????????????????
D.?电动机的机械能是由电能转化来的
15.???下列说法中正确的是（　　）
A.?电动机工作时是将机械能转化为电能
B.?发电机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
C.?在磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向
D.?中国古代四大发明之一的指南针能指南北是因为它受到地磁场的作用
三、填空题
16.???如图是发电机模型，它是根据______原理制成的。小风车在风的吹动下，带动线圈转动，产生的感应电流使电流计指针在中央零刻度线两侧左右摆动，说明电路中产生的是______ 电。
???如图，把两个发光二极管极性相反地并联起来，并连接在发电机上。转动摇把，观察到两个发光二极管交替发光。该发电机发出的电流是______（选填“直流”或“交流”）电。同时说明发光二极管具有______性。生活中使用的发电机原理是______现象。
18.???发电机是根据______原理制成的，它是将______能转化为电能的装置，因为线圈有电阻及摩擦的存在，获得的电能少于转化前的能量，还有部分能量转化为______能。
19.???在CES（消费电子展）亚洲展会上，有一款“未来基因健身车”的自发电智能单车，如图所示，骑行时利用线圈在磁场中转动发电，发电的原理是______，发电过程______能转化为电能。
20.???中国标准动车组“复兴号”开始运营，（1）“复兴号”动车组座位上装有插座方便了旅客充电的需求；插座间的连接方式是______联，三孔插座______（选填“能”或“不能”）防止电器漏电。（2）使用快速充电器给手机充电时，其充电______（选填“功率”或“电压”）一定比使用普通充电器时大。（3）刹车过程优先采用再生制动，也就是将电动机转变为______机，从而将动车的机械能转化为电能。
21.???在大型发电机中，为了得到较强的磁场，要把线圈嵌在______的槽里，还要用______代替永久磁铁作为转子。
四、实验探究题
22.???发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究。
（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中______（选填“有”或“无”）电流产生。
（2）小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了 偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”。为验证猜想，他们继续探究，并把观察到的现象记录如下：
　序号
　磁体摆放方向
　ab运动方向
　电流计指针偏转情况
　1
　N极在上
　竖直上下运动
　不偏转
　2
　水平向左运动
　向右偏转
　3
　水平向右运动
　向左偏转
　4
　N极在下
　竖直上下运动
　不偏转
　5
　水平向左运动
　向左偏转
　6
　水平向右运动
　向右偏转
分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是______（选填“正确”或“错误”）的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟______有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟______有关。
（3）在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在 磁场中做______运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理。
第一节 电能的产生
【答案】
1.??B???????2.??B???????3.??C???????4.??C???????5.??D???????
6.??C???????7.??D???????8.??D???????9.??B???????10.??C???????
11.??ACD???????12.??AC???????13.??AB???????14.??AD???????15.??CD???????
16.??电磁感应? 交流???????
17.??交流? 单向导电? 电磁感应???????
18.??电磁感应? 机械? 内???????
19.??电磁感应? 机械???????
20.??并? 不能? 功率? 发电???????
21.??定子铁芯? 电磁铁???????
22.??无；正确；导体的运动方向；磁场方向；切割磁感线???????
【解析】
1.??
解：A、如图，电磁铁通电后具有磁性，利用的是电流的磁效应，故A不符合题意；
B、如图，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，发电机是根据电磁感应制成的，故B符合题意；
C、如图，是通电导体在磁场中受力，是电动机的工作原理图，故C不符合题意；
D、如图，是奥斯特实验，实验表明通电导体周围存在磁场，根据这个现象制成电磁铁，故D不符合题意。
故选：B。
（1）（4）电流周围存在磁场，可以制成电磁铁；
（2）发电机是根据电磁感应原理工作的；
（3）电动机是根据通电导体在磁场中受力而运动而工作的。
发电机和电动机的工作原理图很相似，重要的区别在于发电机电路没有电源，电动机电路有电源。
2.??
解：A、电动机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用，故A错误；
B、发电机的基本原理是电磁感应，故B正确；
C、线圈在转动过程中，感应电流的大小与磁场强弱有关，所以感应电流的大小是变化的，故C错误；
D、线圈在转动过程中，感应电流的方向是变化的，故D错误；
故选：B。
发电机是利用电磁感应现象制成的，在发电机工作时，电流的大小和方向是时刻变化的，据此分析即可解决。
知道发电机、电动机的原理，并能理解发电机工作时其内部电流大小、方向的变化特点是解决该题的关键。
3.??
解：闭合开关，导体PQ和MN组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体PQ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，这是发电机的原理；电路中有了感应电流之后，感应电流经过导体MN，导体MN在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理。
故选：C。
（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。
电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，发电机是利用电磁感应原理工作的。
4.??
解：A、电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故A错误；
BD、磁场是真实存在的，但磁场看不见，摸不着的，为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念，它是假想出来的有方向的曲线，不是真实存在的，故BD错误；
C、发电机是利用电磁感应原理工作的，是产生电能的装置，将其它形式的能转化为电能，故C正确。
故选：C。
（1）电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的；
（2）在磁体的周围存在着磁场，为了形象直观地描述磁场而引入磁感线，磁感线不是真实存在的，而是一些假想的线；
（3）发电机是利用电磁感应原理工作的，发电机是产生电能的装置，将其它形式的能转化为电能。
本题考查电磁方面的知识，注意电动机和发电机的区别。电动机是消耗电能的装置，将电能转化为机械能；发电机是产生电能的装置，将其它形式的能转化为电能。
5.??
解：发电机的原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，因此，其作用是将机械能转化为电能。
故选：D。
发电机是利用电磁感应原理制成的，在工作时，将机械能转化为电能。
了解发电机的原理，可顺利判断其能量的转化，注意与电动机相区分即可。
6.??
解：
从题意中知道，手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的；
A、电烙铁是利用电流的热效应工作的，故A不符合题意；
B、电铃中含有电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故B不符合题意；
C、发电机是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故C符合题意；
D、电动机是利用通电导体受到磁场力的作用工作的，故D不符合题意。
故选：C。
无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备，原理类似于变压器。在发送和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电源产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电；分析各图中实验原理分析解答。
本题主要考查了电磁现象的应用，知道无线充电器的原理是解题的关键。
7.??
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。
8.??
解：在交流发电机中，滑环和电刷是把产生的交变电流供给外电路的部件。
故选：D。
要解答本题需掌握：交流发电机中的滑环、电刷的作用。
本题主要考查学生对：交流发电机构造的了解和掌握，是一道基础题。
9.??
解：A、电动机的前提是供电，结果是产生运动，利用通电导体在磁场中受力的原理，不符合题意；
B、发电机的前提是运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理，符合题意；
C、电磁继电器是利用电流周围存在着磁场，不符合题意；
D、主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应原理，不符合题意。
故选：B。
电磁感应现象的内容是：闭合电路的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。
本题主要考查学生对电磁感应现象应用的了解和掌握，是一道基础题。
10.??
解：A、电动机工作时，消耗电能产生机械能，即是将电能转化为机械能的装置，故A正确；
B、电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用制作而成的，故B正确；
C、发电机工作时，消耗机械能，得到电能，是把机械能转化为电能的装置，故C错误；
D、发电机是利用电磁感应的原理工作的，故D正确。
故选：C。
根据发电机和电动机的制作原理及其工作过程中的能量转化分析即可解决。
理解发电机和电动机的工作原理是解决该题的关键。
11.??
解：A、发电机是将机械能（动能）转化为电能的装置；故A正确；
B、手摇动发动机使线圈在磁场中转动，不是磁场对电流有力的作用，故B错误；
C、转轮转速越快，线圈切割磁感线的速度变快，因此线圈中的电流变大，灯灯泡亮度越亮，故C正确；
D、发电机产生电流的方向是变化的，并且转轮在一个周期内电流方向改变两次，故D正确。
故选：ACD。
（1）发电机是利用电磁感应原理工作的，发电机的能量的转化是把机械能转化为电能；
（2）大小和方向都随时间作周期性的变化的电流叫做交流电，发电机产生的感应电流大小与发电机的转速有关
本题主要考查学生对发电机的原理和能量转化了解和掌握。
12.??
解：
A、由奥斯特实验可知，通电导体周围存在磁场，故A正确；
B、为了形象描述磁场的性质而引入了磁感线，磁感线不是磁场中真实存在的，故B错误；
C、电动机工作时需要消耗电能，将电能转化为机械能，故C正确。
D、闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会有感应电流；如果电路不闭合，则不会产生感应电流；故D错误。
故选：AC。
（1）奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场；
（2）磁感线为人们为了形象的研究磁场的分布情况及其特点，而引入的一些带箭头的曲线，不是真实存在的；
（3）电动机是把电能转化为机械能的装置。
（4）产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会有感应电流。
此题考查的知识点比较多，有奥斯特实验、电磁感应现象、电动机的能量转化等问题，难度不大，是中考的常见题型。
13.??
解：A、磁体间的相互作用就是通过磁场发生的，故磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用，故该选项符合题意；
B、在磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向，故该选项正确；
C、发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，而电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故该选项错误；
D、利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围的磁场的分布情况，故该选项错误。
故选：AB。
（1）磁场虽然看不见、摸不着，但是真实存在，磁体间的相互作用就是通过磁场发生的；
（2）磁场的方向是这样规定的，即在磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向；
（3）发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，而电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；
（4）利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围的磁场的分布情况。
本题考查电磁现象中的基础知识，同时在学习中要注意积累此类知识。
14.??
解：A、发电机是产生电能的装置，即是利用电磁感应现象的原理制成的，故该选项符合题意；
B、磁场中某点的磁场方向是一定的并不是放入该点的指向决定的，故该选不项符合题意；
C、磁场是磁体周围存在的一种物质，性质是对于放入其中的磁体会产生磁力的作用，故该选不项符合题意；
D、电动机工作时将电能转化为机械能，故该选项符合题意；
故选：AD。
（1）发电机是能产生电能的装置，即消耗机械能产生电能，是将机械能转化为电能的装置，是根据电磁感应现象的原理制成的；
（2）小磁针静止时N极的指向就是该点的磁场方向；
（3）磁场是磁体周围存在的一种物质，性质是对于放入其中的磁体会产生磁力的作用；
（4）电动机工作时将电能转化为机械能。
此题考查学生关于磁场知识的了解和掌握，熟知知识并加以应用是考题的重点。
15.??
解：A、电动机工作时是将电能转化为机械能的，故A错误；
B、发电机是利用电磁感应现象制成的，故B错误；
C、磁场是有方向的，人们规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时 N极所指的方向就是该点的磁场方向，故C正确；
D、地磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。指南针本身有磁性，放入地磁场中，受到地磁场的作用，总是指南北，故D正确。
故选：CD。
（1）电动机是用来消耗电能，产生机械能的；
（2）发电机是利用电磁感应现象制成的；
（3）物理学中规定：小磁针N极在磁场中所受的磁力方向跟该点的磁场方向相同；
（4）地球是个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。指南针总是一端指南一端指北是受到地磁场的作用。
考查学生对电和磁基本知识的理解和掌握，属于基础题目。
16.??
解：读图可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这是发电机的原理，即电磁感应现象；
电流计指针在中央零刻度线两侧左右摆动，说明电流方向周期性变化，因此电路中产生的是交流电。
故答案为：电磁感应；交流。
发电机的工作原理是电磁感应，即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；
电流方向周期性变化的电流，为交流电。
了解电磁感应现象就是发电机的原理，同时知道交流电的含义，可顺利做出解答。
17.??
解：发光二极管具有单向导电性，把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联，缓慢转动线圈，两个发光二极管交替发光，表明发电机发出电流的方向是变化的，即是交流电；
生活中的发电机的原理是电磁感应现象。
故答案为：交流；单向导电；电磁感应。
（1）发电机的原理是电磁感应现象，其发出的电为交流电；
（2）发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出；如果反向，二极管将不亮。
此题考查了二极管的单向导电性和发电机的工作原理，是一道联系实际的应用题，体现了物理规律与日常生活的密切联系。
18.??
解：发电机产生的是电，利用电磁感应现象原理工作，发电的过程中，机械能转化为电能；
发电机在发电过程中，机械能除了转化为电能外，由于线圈有电阻，电流通过线圈时要产生热量，还有部分能量转化为内能。
故答案为：电磁感应；机械；内。
闭合电路的一段导体在磁场中做切割磁感线运动时，可以产生感应电流，根据此现象制成了发电机；发电机在发电过程中，机械能除了转化为电能外，由于线圈有电阻，电流通过线圈时要产生热量。
此题主要考查了发电机的制作原理和能量转化，属于基础知识，要熟记。
19.??
解：骑行时，闭合电路的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象，在发电的过程中，机械能转化为电能。
故答案为：电磁感应；机械。
利用电磁感应现象可以产生感应电流，在电磁感应现象中机械能转化为电能。
本题考查了发电机的原理、能量的转化，理解电磁感应现象是解题的关键。
20.??
解：（1）“复兴号”动车组座位上装有两孔和三孔插座，三孔插座不能防止电器漏电；
（2）使用快速充电器给手机充电时，即充电时间短，根据P=可知，其充电功率一定比使用普通充电器时大；
（3）“再生制动”就是列车靠惯性滑行时带动发电机发电，将动能转化为电能。
故答案为：（1）并；不能；（2）功率；（3）发电。
（1）三孔插座中右边和左边的孔分别与火线、零线相连，上孔应与应与大地连接，可防止有用电器外壳带电而使得人触电（不能防止电器漏电）；各家用电器之间是并联时，各家用电器都正常工作，并且互不影响；
（2）根据电功率公式P=分析；
（3）再生制动”就是列车靠惯性滑行时带动发电机发电，将动能转化为电能。
本题考查了家庭电路的连接方式、功率公式的应用、能量的转化，难度不大，要熟记。
21.??
解：发动机的定子和转子除了是一个原动力的拖动外，是完全独立、互不干扰的两部分；在大型发电机中，为了得到较强的磁场，要把线圈嵌在定子铁芯的槽里，还要用电磁铁代替永久磁铁作为转子。
故本题答案为：定子铁芯，电磁铁。
要解答本题需掌握：发电机由转子和定子组成。
本题主要考查学生对：发电机的构造的了解和掌握。
22.??
解：
（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G指针不偏转，说明电路中无电流产生；
（2）根据表格中的信息可知，当导体在磁场中运动时，电流计指针不一定偏转，说明不一定产生电流，故小芳的观点是正确的；
比较第2、3次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，产生电流的方向不同，即产生的电流的方向跟导体运动方向有关；
比较第3、6次实验现象发现，导体运动的方向相同，磁场方向不同，产生电流的方向不同，即产生的电流的方向还跟磁场方向有关。
（3）电路闭合时，不论是导体运动还是磁体运动，导体会做切割磁感线运动，所以导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应
故答案为：（1）无；（2）正确；导体的运动方向；磁场方向；（3）切割磁感线。
（1）根据产生感应电流的条件分析；
（2）根据表中的信息分析小芳的观点，根据控制变量法得出实验结论；
（3）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。
产生感应电流必备的三个条件：闭合电路，一部分导体，切割磁感线运动，三个条件缺一不可。