精品初三物理九年级磁生电Word文档下载推荐.docx
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例1.
(2019∙呼和浩特一模)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。
图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )
A.
合上开关,导轨上的导线运动
B.
合上开关,导线运动时电流表指针发生偏转
C.
通电导线下方小磁针偏转
D.
合上开关铁钉能够吸引铁屑
【答案】B
【解析】
题干解析:
由题意可知,POS刷卡机读出信息的原理是电磁感应现象。
A、如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,故A不符合题意;
B、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B符合题意;
C、如图是奥斯特实验,反映电流周围存在着磁场,故C不符合题意;
D、合上开关铁钉能够吸引铁屑,这是电流的磁效应,故D不符合题意。
例2.
(2019∙芜湖模拟)在交流发电机中,当线圈平面,①转至与磁感线垂直位置时,感应电流为零:
②转过与磁感线平行时,感应电流改变方向;
③转至与磁感线平行时,感应电流为零;
④转过与磁感线方向垂直时,感应电流方向改变,以上说法正确的是( )
A.①③
B.②③
C.①④
D.①②④
【答案】C
①线圈在转动过程中,当转至与磁感线垂直位置时,这一瞬间线圈不切割磁感线,线圈中没有感应电流,此时感应电流方向改变,故①正确;
②线圈在转过与磁感线平行时,线圈运动方向和磁感线方向都不变,所以线圈中电流方向不变,故②错误;
③线圈在转至与磁感线平行时,线圈做切割磁感线运动,此时线圈中的感应电流最大,故③错误;
④线圈在转动过程中,当转过与磁感线垂直位置时,这一瞬间感应电流方向改变,故④正确。
以上说法正确的是①④。
例3.
(2019春∙济南月考)超市的商品上贴有磁性标签,当未消磁的标签通过超市门口的安全门时,安全门上的线圈会产生电流触发警报器,达到防盗目的。
图中的各器具与超市防盗装置的工作原理相符的是( )
动圈式扬声器
电磁起重机
动圈式话筒
电话
据“当未消磁的标签通过超市门口的安全门时,安全门上的线圈会产生电流触发警报器”可知,该过程中有感应电流产生,是电磁感应现象;
A、动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理,故A不符合题意;
B、电磁起重机是利用电流的磁效应制成的,故B不符合题意;
C、动圈式话筒是利用电磁感应原理制成的,故C符合题意;
D、电话是电磁铁的应用之一,而不是电磁感应现象,故D不符合题意。
例4.
(2019春∙成都月考)如图所示是号称“绿色节能”的路面减速装置,当车辆驶过减速装置时,该装置会发电。
这种高科技的“夜间交警”在帮助车辆减速的同时还能为交通指示起到供
能作用,这些在斜坡上的减速装置是由一种与路面齐平的垫板构成,在垫板里面有一系列类似于感应嵌板的物体。
当有车辆经过路面时,路面下活动的嵌齿会是嵌板上下浮动,从而像一个小型发电机一样产生电能。
据估计,足够稳定的车流量将会使节能装置的发电功率达到10kW
(1)该装置的原理是______;
它工作过程中能量的转化关系机械能转化成____。
(2)该装置在足够稳定的车流量的情况下,工作5小时的发电量是____度。
(3)如果该装置在足够稳定的车流量的情况下,工作5小时所获得的机械能是36×
10°
J,该装置的发电效率是_____。
【答案】
(1)电磁感应;
电能;
(2)工作5小时的发电量是50度。
(3)该装置的发电效率为50%
(1)该装置是一个小型发电机,其原理是:
电磁感应现象,把机械能转化为电能。
(2)工作5小时的发电量W电=Pt=10kW×
5h=50kW∙h=50度;
(3)W电=50kW∙h=50×
3.6×
106J=1.8×
108J该装置的发电效率η
100%
100%=50%;
六、综合能力题(共1小题)
例5.
(2019春∙鞍山月考)某同学设计新实验:
找了两个小风扇如图,用电池给电机甲供电,风扇甲转动,风扇乙在风力作用下转动,此时发光二极管发光了。
通过学习知道现在建发电站是利用核能来发电:
而原子弹也是利用核能放出的大量的能量达到摧毁的目的。
请回答——
(1)电机甲工作的电磁学原理?
电机乙工作的电磁学原理?
(2)核电站和原子弹工作的过程相同吗?
它们有什么异同点?
(1)甲利用的通电导体在磁场中受到力的作用;
乙是电磁感应;
(2)相同:
原子弹和核反应堆利用的都是核裂变;
不同点:
原子弹是不可控的,核反应堆是可控的
(1)电池给电机甲供电,风扇甲转动,说明甲是个电动机;
而风扇乙在风力作用下转动,其线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生了感应电流,从而使发光二极管发光了,说明乙是发电机;
甲是电动机,其原理是通电导体在磁场中受到力的作用;
乙是发电机,工作原理是电磁感应现象。
(2)它们的原理相同,都是利用了链式反应(核裂变)工作的。
核电站的核反应堆中发生的链式反应,是可以控制的,而原子弹爆炸时发生的链式反应,是不加控制的。
例6.
(2019∙农安县模拟)如图是研究电磁感应现象的实验装置,要使电流表A的指针发生偏转,则需先______,再使导体ab做_______运动;
正常实验中当使导体ab左右摆动时,会发现电流表A的指针______(选填“只是偏转”、“左右摆动”、“不动”)。
闭合开关;
切割磁感线;
左右摆动
如图要使电流表A的指针发生偏转,则需先闭合开关,再使导体ab做切割磁感线运动;
蹄形磁铁的磁感线是上下指向的,导体ab水平运动时,能切割磁感线,竖直运动时,不能切割磁感线。
所以闭合开关后,导体棒ab在水平方向运动时,会产生感应电流,电流表指针会发生偏转;
导体ab左右摆动时,切割磁感线运动的方向改变,感应电流的方向改变,电流表A的指针左右摆动。
产生感应电流的条件
产生感应电流必须同时满足以下条件:
(2019∙毕节市一模)如图,课外探究小组的同学,把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合回路。
两个同学迅速摇动这条电线,可以发电使电流表发生偏转。
你认为这两个同学朝哪个方向站立时,发电的可能性比较大?
( )
A.朝东西方向站立
B.朝南略偏东方向站立
C.朝南北方向站立
D.朝北略偏东方向站立
【答案】A
由于地球的周围存在磁场,且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极,所以当两个同学朝东西方向站立,并迅速摇动电线时,导线就会做切割磁感线运动,则电路中就产生了感应电流,同时电流表的指针发生偏转。
(2019∙郴州模拟)在电磁感应现象中,关于产生感应电流的条件下面说法正确的是( )
A.只要导体在磁场中运动
B.只要导体在磁场中做切割磁感线运动
C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
D.闭合电路的全部导体在磁场中做切割磁感线运动
A、导体在磁场中运动,若没有闭合回路是不会产生感应电流的;
即使是闭合的回路,导体的运动既可以是沿磁感线运动,也可是切割磁感线,只有切割才会产生感应电流,故A错误;
B、若没有闭合回路,导体切割磁感线也不会产生感应电流,故B错误;
C、只有闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动才能产生感应电流,故C正确;
D、只有部分导体切割才会产生感应电流,若全部切割反而没有了感应电流,故D错误;
如图所示的是探究电磁感应现象中感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图。
比较甲、乙两图可以得出:
感应电流的方向与_________有关;
比较甲、丙两图可以得出:
感应电流的方向与______有关。
比较___、___两图可以得出:
若同时改变导体______和______,则感应电流的方向不改变。
导体的运动方向;
磁场方向;
乙;
丙;
运动方向;
磁场方向
比较甲乙两图:
磁感线的方向相同,且均为从上向下,导体做切割磁感线运动的方向不同,甲向右运动,乙向左运动,而产生的感应电流方向也不相同。
利用控制变量法即可判定,即在磁场线方向相同的情况下,感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关。
比较甲、丙两图可知:
导体做切割磁感线运动的方向相同,都向右运动,而磁感线的方向不同,甲从上向下,乙是从下向上,而产生的感应电流方向也不相同。
由此即可判定:
在导体运动方向相同时,感应电流的方向与磁感线方向有关。
比较乙、丙两图可知,若同时改变导体运动方向和磁场方向,则感应电流的方向不改变。
请根据图中的甲图标明乙、丙图中感应电流方向。
(×
表示电流垂直纸面向内,⊙表示电流垂直纸面向外。
)
甲图,电流垂直纸面向内。
乙图相对甲图,改变了切割磁感线的方向,感应电流改变,电流垂直纸面向外。
丙图相对甲图,磁感线方向和切割磁感线的方向同时改变,感应电流方向不变。
如图。
图中甲图的a是闭合电路的导体在磁场中的横截面,⊙表示导体按箭头运动时产生的感应电流方向。
根据甲图的情况标出乙、丙中○内的感应电流方向。
由甲可知,将右手放手磁场中,让磁感线穿过掌心,大拇指指向导体的运动方向,则四指指向电流的方向;
可判得乙中电流向里,丙中电流向里。
答案如图:
小明同学探究什么情况下磁可以产生电的实验装如图所示,ab是一根直铜丝,通过导线接在量程为0~3A的电流表的两接线柱上,电流表指针指零,当把ab迅速向右运动时,并未发现电流表指针明显偏转。
(1)你认为最可能的原因是___
A.感应电流太小,无法使指针明显偏转;
B.铜丝太细,换用铜棒便能使指针明显偏转;
C.应把ab改为向左运动;
D.应把ab改为上下运动。
(2)据你猜测,影响感应电流大小的因素有哪些?
(1)A
(2)可能与导体运动的速度、磁场的强弱、切割磁感线的线圈的匝数有关
(1)由题意可知,导体ab是闭合电路的一部分导体,并且导体在磁场中做切割磁感线运动,根据感应电流产生的条件,电路中一定产生了感应电流。
指针没有明显偏转,是由于产生的感应电流太小,或者电流表的量程太大造成的。
(2)由于感应电流是导体在磁场中做切割磁感线运动而产生的,所以其大小可能与导体运动的速度、磁场的强弱、切割磁感线的线圈的匝数有关。
发电机
发电机是根据电磁感应现象原理制成的。
工作时将机械能转化为电能。
电动机的原理和发电机的区别之一:
前者外部有电源,后者外部没有电源。
(2019∙辽阳一模)小明同学将微风电风扇与小灯泡按如图所示回路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,小灯泡发光。
产生这种现象的原因是( )
A.电磁感应现象
B.磁体有吸铁性
C.磁极间的相互作用
D.电荷间的相互作用
微风电风扇与小灯泡组成闭合回路,用手快速拨动风扇叶片,电风扇的线圈做切割磁感线运动,产生感应电流,小灯泡发光,所以产生这种现象的原因是电磁感应现象;
故A正确,BCD错误。
(2019∙岚山区一模)如图所示是一种环保手电筒。
只有将它来回摇动,小灯泡就能发光。
以下四个图中与环保手电筒的工作原理图相同的是( )
扬声器
电磁继电器
晃动手电筒时,手电筒中的永磁体在线圈中运动,运动是相对而言的,相对于永磁体而言,线圈在做切割磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,小灯泡就会发光,所以上述现象是利用电磁感应现象的原理制成的。
A、图中电磁起重机有电源,是利用电流的磁效应制成的,故A不符合题意;
B、动圈式话筒是把声信号转变成电信号的,声信号的振动带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应现象原理,故B符合题意;
C、扬声器工作时,通电线圈就会在磁场中受到力的作用,由于线圈中的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音,故C不符合题意;
D、电磁继电器中有电源,是利用电流的磁效应制成的,故D不符合题意。
(2019∙洪泽区一模)如图所示,在微型电扇的插头处接一个发光二极管,用手旋转叶片,观察到发光二极管发光了。
下图中与这个实验原理相同的是( )
微型电扇中装有电动机,电动机主要是由磁体和线圈组成,用手旋转叶片时,线圈恰好在磁场中做切割磁感线运动,此时会产生电流,发光二极管发光了,该现象是电磁感应现象。
A、图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,故A符合题意。
B、图中直导体通电后在磁场中运动,说明磁场对通电导体有力的作用,是电动机的工作原理,故B不符合题意;
C、图中是电磁铁,是电流的磁效应,故C不符合题意;
D、图中导体通电后小磁针会偏转,说明通电导体周围有磁场,是奥斯特实验,故D不符合题意。
(2019∙广西一模)日前在英国伦敦的希思罗机场测试的Powerleap地板可以利用人们走路或跑步产生的压力和微小形变在地板下的磁场中产生微弱电流来发电。
在图中的实验装置中,能反映其发电原理的是( )
【答案】D
A、图示的是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,故该选项不符合题意;
B、该图是用来研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系的实验,故不符合题意;
C、图示的通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,故该选项不符合题意;
D、图示的是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就会产生电流,是电磁感应现象,属于发电机的工作原理,故该选项符合题意;
(2019∙威海模拟)小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”。
关于该实验,下列说法正确的是( )
A.电风扇发电的原理是电磁感应
B.小灯泡发光是把光能转化为电能
C.电风扇发电过程是把电能转化为机械能
D.电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
A、此时能产生电,所以此时电风扇发电的原理是电磁感应现象,故A正确;
B、小灯泡发光是把电能转化为光能,故B错误;
C、电风扇发电过程是把机械能转化为电能,故C错误;
D、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,而电风扇发电是利用电磁感应现象的原理,故D错误;
(2019∙双流区模拟)如图所示的四幅图中,能反映发电机工作原理的实验装置是( )
A、图A没有电池,验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电磁感应现象实验,故A正确;
B、图B验证了通电导体周围存在磁场,这是奥斯特的实验,说明了电流的磁效应,故B错误;
C、图C电流大小一定,匝数多的线圈吸引较多的铁钉,可用来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系,故C错误;
D、图D有电池,验证通电导体在磁场中受力的实验,利用此装置原理制造了电动机而不是发电机,故D错误。
当堂练习
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