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18.1电能的产生
沪科版物理九年级考点练习
1.下列四个实验应用发电机工作原理的是( ____ )
A.___
B._____
C.___
C
D.____
【解析】解：A．开关闭合后，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的制作原理；
B．该装置是探究影响电磁铁磁性大小的因素的实验；
C．开关闭合后，切割磁感应线，说明此时有感应电流产生，是发电机的工作原理；
D．是奥斯特实验，故D不符合题意。
故选：C。
2.如图所呈现的实验现象中，反映发电机工作原理的是( ____ )
A.___
B.___
C._______
A
D.____
【解析】解：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，在电路中就会产生电流，发电机就是利用该原理制成的。
A．导体在磁场中做切割磁感线运动时，说明电路中产生了电流，故A符合题意；
B、图中有电源，导体中无电流通过；开关闭合后，在磁场中静止的导体运动起来，与电动机的制成原理相同；
C、装置通电前，小磁针指向南北方向不发生偏转；通电后，说明小磁针受到力的作用，故C不符合题意；
D、图中是电磁继电器，故D不符合题意。
故选：A。
3.如图四幅图对应的物理情景中，与发电机工作原理相同的是( ____ )
A.____
B.___
C.___
C
D.____
【解析】解：A、图中电路有电源，与电动机的原理相同；
B、奥斯特实验说明电能生磁；
C、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，这种现象叫电磁感应现象，故C正确；
D、实验说明同名磁极相互排斥。
故选：C。
4.如图所示四个电磁实验中，探究发电机工作原理的是( ____ )
A.___
B.___
C.____
B
D.___
【解析】解：发电机的工作原理是：闭合电路的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。
A、图中是奥斯特实验，是电流的磁效应，故A不符合题意；
B、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，是电磁感应现象，故B符合题意；
C、图中有电源，是电动机的原理；
D、图中是探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系的实验，与发电机的原理不同。
故选：B。
5.我国东南沿海地区，风速较大，建设了许多风力发电站( ____ )
A.发电机供电时将电能转化为机械能
B.发电机每发一度电可供家中的电脑正常使用1000h
C.发电机的电能通过导线输送时，导线的电阻越小，损耗越少
D.夜晚放出热量后，由于水的比热容大，海面上方温度比岸上低，从而使海面和陆地上方空气冷热不均形成风
【解析】解：A、发电机正常工作时将机械能转化为电能；
B、一台电脑的功率200W=0.2kW =
C
=8h；
C、发电机的电能通过导线输送时，损耗越少；
D、因为水的比热容比泥土，夜晚陆地和海水放出相同的热量，海水温度降低得少，空气上升，形成陆海风。
故选：C。
6.如图所示，属于发电机工作原理的是( ____ )
A.____
B.___
B
C.___
D.____
【解析】解：A、该图是电动机原理图，故A不符合题意；
B、图中ab在磁场中做切割磁感线运动时，即发生了电磁感应现象，故B符合题意；
C、该装置是用以探究电磁铁磁性强弱的，故C不符合题意；
D、该装置是奥斯特实验，故D不符合题意。
故选：B。
7.如图，将几个水果连起来组成的水果电池可以将LED点亮，以下说法正确的是( ____ )
A.水果电池的M端为正极
B.该电路中的用电器是水果
C.LED将电能转换为机械能
D.水果电池把化学能转化为电能
【解析】解：
A.在电源外部，电流从正极出发流经用电器再回到负极，需要使电流从电压表的正接线柱流入，故水果电池的N端为正极，故A错误；
B.电源是提供电能的装置，它能将其他形式的转化为电能，
D
它将电能转化为其他形式的能，用电器是LED灯；
C.LED灯能够亮，是将电能转化为光能；
D.水果电池是将化学能转化为电能；故D正确；
故选：D。
8.下列关于电源的说法正确的是( ____ )
A.电路中有了电源就一定有电流
B.电源是提供电流的装置
C.导体中有自由电荷就会有电流
D.有电源的闭合电路才会有电流
【解析】解：A、电路中有电源，才能有电流；
B、电源是将其它形式的能转化为电能，故B错误；
C、电流是电荷的定向移动形成的，大量的自由电荷通常情况下做无规则运动，只有当这些自由电荷发生了定向移动才能形成电流；
D、电路中有持续电流的条件是：电路中有电源，故D正确。
D
9.下列对甲、乙、丙、丁四幅图的分析错误的是( ____ )
__________
A.甲图的原理可用于制造发电机
B.乙图的装置，滑动变阻器的滑片往右移动，吸引大头针的数量将变多
C.丙图的原理可制造电动机
D.丁图若将电源的正负极对调，小磁针的偏转方向也将改变
B
【解析】解：
A、图甲没有电源，是电磁感应现象实验，故A正确；
B、图乙电磁铁通电后具有磁性，电路中电流会变小，故B错误；
C、图丙有电源，是电动机的原理图；
D、图丁装置是奥斯特的实验，电流周围的磁场方向也会发生改变，故D正确。
故选：B。
10.如图所示，下列四个实验现象中揭示了发电机的原理的是( ____ )
A.___
B.____
C.____
D
D.___
【解析】解：A、奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场；
B、电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关；
C、通电导体在磁场中要受到力的作用、扬声器就是利用该原理制成的；
D、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，这种现象叫电磁感应现象，故D符合题意。
故选：D。
11.关于电与磁，下列说法不正确的是( ____ )
A.发电机是利用电磁感应原理制成的
B.小磁针在磁场某处静止时，N极指向为该处的磁场方向
C.磁感线是用来形象描述磁场的假想的线，不是真实存在的
D.奥斯特首先发现了电与磁的联系，实现了机械能到电能的转化
【解析】解：A、发电机是利用电磁感应原理制成的；
B、根据磁场方向的规定可知，N极指向为该处的磁场方向；
C、磁场虽然看不见摸不着，磁感线是人为建立的模型，故C正确；
D、奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，在十多年之后法拉第发现了电磁感应，故D错误。
D
12.学校走廊的消防应急灯由蓄电池、两个LED灯及一个自动控制开关组成。照明电路正常工作时应急灯不发光，可由照明电路为蓄电池充电；照明电路停电时( ____ )
A.两个LED灯串联更好
B.停电时，蓄电池把电能转化为化学能
C.充电时，蓄电池是电源
D.应急灯发光时，LED灯是消耗电能的装置
【解析】解：A、两个LED灯互不影响，故A错误；
B、停电时，故B错误；
C、充电时，蓄电池是用电器；
D
D、应急灯发光时，是消耗电能的装置。
故选：D。
13.小健同学将铜片、锌片插入柠檬，制成柠檬电池。如图所示，闭合开关S，此装置的能量转化过程是 _____ 能转化为电能，然后再转化为光能。图中小灯泡左“+”右“-”，可知铜片是柠檬电池的 _____ (选填“正极”或“负极”)。
【解析】解：在如图所示的工作过程中，其能量转化方式主要是柠檬中的化学能转化为电能，由图可知铜片与二极管的正接线柱相连。
故答案为：化学；正极。
化学
正极
14.如图是一款是手机无线充电实物图，在给手机充电的过程中， ____ 能转化为 _____ 能。
【解析】解：在给手机充电的过程中，消耗电能，所以是将电能转化为化学能的过程；
故答案为：电；化学。
电
化学
15.移动电源(俗称充电宝)内部主要部件是锂电池，在对外供电时锂电池储存的化学能转化为 ____ 能。如图所示为某充电宝铭牌，锂电池电压和容量已用方框标注，民航局规定严禁携带额定能量超过160W h的充电宝登机。通过计算可知 ____ (选填“能”或“不能”)带上飞机。
【解析】解：(1)锂电池对外供电时，化学能转化为电能；
(2)民航局规定充电宝额定容量不超过160W h,无需航空公司批准
W=160W h=160W×3600s=576000J，
电
能
W=UIt=UQ=3.7V×10000mA h=4.7V×10A×3600s=1.332×107J=37W h＜160W h,
因此能带上飞机。
故答案为：电；能。
16.图中是一款新型行李箱，四个轮子与发电机相连，轮子滚动时带动发电机能产生电能。发电机能发电的原理是 _______________ 。
【解析】解：发电机的原理是电磁感应现象。
故答案为：电磁感应现象。
电磁感应现象
17.电源是提供 _____ 的装置，它使电路中的 __________ 发生定向移动形成电流。我们在实验课及家庭里用的干电池每节的电压是 _____ V。
【解析】解：电源是提供电压的装置，电压使电路中自由电荷定向移动形成电流；
故答案为：电压；自由电荷。
电压
自由电荷
1.5
18.如图中，请在两个虚线框内选填“电源”和“开关”的符号，使开关都闭合时两灯组成并联电路
【解析】解：若将电源置于下面的虚线框，开关置于上面的虚线框，上面的灯泡被开关短路，不符合要求；
若将电源置于上面的虚线框，开关置于下面的虚线框，两灯可组成并联电路，根据箭头可知；如图所示：
____
19.如图是研究交流发电机的原理图，当线圈在磁体中顺时针转动时，ab中电流方向如图甲所示，在图乙中用箭头标出ab中电流方向。
【解析】解：发电机是根据电磁感应原理制成的，感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关，乙图中线圈的转动方向改变，感应电流的方向不变，如图所示：
___
20.物理兴趣小组在“探究水果电池电压”的实验中小明用铜片和锌片作为电极插入较小的柠檬制成了一个水果电池，如图所示，小华用铜片和铝片插入较大的柠檬也制成了一个水果电池。他们分别连通相同的音乐芯片，由此他们做出如下猜想：
表一：
柠檬大小 一个 大半个 半个 小半个
电压U/V 0.80 0.80 0.80 0.80
表二：
电极材料 铜和锌 铜和铝 铜和铁
电压U/V 0.880 0.60 0.46
猜想一：水果电池电压可能与水果的大小有关。
猜想二：水果电池电压可能与电极的材料有关。
(1)如何验证水果能做成电池。可以选用电流表或电压表，看接上后指针是否会 _____ 。水果电池实现
的是 ________ 能转化为电能。
(2)为了验证猜想一，小明用同一个柠檬制成水果电池，沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬，如表一所示，分析表中数据 _____ (正确/错误)的。
(3)为了验证猜想二，小华用铜片作为电池的正极，
偏转
化学能
错误
分别用外形相同的锌、铝、铁等金属片作为电池的负极，并保持 _______________ 和 _____________ 相同，分别测出电压，如表二所示，得出的结论是 ___________________________________ 。
【解析】解：
(1)当水果电池可以作为电源时，接上电流表或电压表，故据此能判断该电池是否有电压或是否能产生电流；
水果电池在工作时，消耗化学能，故是将化学能转化为电能的过程；
(2)小明用同一个柠檬制成水果电池，沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬，通过表一中的数据可知，电压表的示数不变，即猜想一错误；
电极插入深度
电极间距离
水果电池电压与电极的材料有关
(3)要验证猜想二，即水果电池电压与电极的材料的关系，应保持两电极插入电极间的距离；由表格二数据，电压表示数不同。
故答案为：(1)偏转；化学能；(3)电极插入深度；水果电池电压与电极的材料有关。
21.科学史上有这样一段关于意大利科学家伽伐尼和伏打的佳话，“一条蛙腿”引发了电生理学的起源和电池的发明。阅读材料并回答问题：
(1)伽伐尼在经历了“蛙腿抽动”这一偶然发现之后，重复此实验的目的是 _________________________ 。
(2)伽伐尼进行实验①的实验假设是： ___________ 是引起蛙腿抽动的原因。
(3)伏打的质疑引发了伽伐尼新的实验：“伽伐尼剥出蛙腿的一条神经，一头和脊柱接触，一头和蛙腿受损的肌肉接触 ________ (选填“支持”或“不支持”)伽伐尼原有的结论。
(4)在伏打提出“金属电”后约50年，德国科学家亥姆霍兹指出，所谓“金属电”是化学作用引起的 _____ 能转化为电能的装置。
【解析】解：(1)在本题描述的实验中，
避免实验结果的偶然性
“动物电”
不支持
化学
重复同一操作此实验的目的是避免实验结果的偶然性。
(2)从伽伐尼进行实验的过程和结论可知，他进行实验①的实验假设是：动物体内存在某种电。
(3)由题意可知，伽伐尼新的实验：“伽伐尼剥出蛙腿的一条神经，一头和蛙腿受损的肌肉接触。此实验不支持他原有的结论。
(4)德国科学家亥姆霍兹指出，所谓“金属电”是化学作用引起的，伏打电堆是将化学能转化为电能的装置。
故答案为：(1)避免实验结果的偶然性；(2)“动物电”；(4)化学。
22.如图甲所示，把两种不同的金属片A、B插入柠檬，制成的“水果电池” _____ 能转化为 ____ 能的装置。把图甲中的电压表换位图乙中的二极管，要想二极管发光，金属片 ____ 要接二极管负极。
【解析】解：
(1)水果电池在工作时，消耗化学能，故是将化学能转化为电能的装置；
(2)由电压表的连接方法知，电流必须从其正接线柱流入，故此时与电压表正接线柱相连的是电源的正极。
化学
电
B端
又因为二极管具有单向导电性，所以金属片的A应接二极管的正极。
故答案为：化学；电；B端。
23.如图甲所示是河南省在建的洛宁抽水蓄能电站，深夜用过剩的电能通过抽水机把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水池内，白天则通过闸门放水发电，若上蓄水池长为150m、宽为30m,从深夜11时至凌晨4时抽水，而抽水过程中上升的高度始终保持为80m,请完成下列问题：(g取10N/kg3kg/m3)
_______
(1)抽水机抽水是利用 ________ 工作的，发电机是根据 __________ 原理制成的。
大气压
电磁感应
(2)不计抽水过程中其他能量损耗，在抽水过程中抽水机所做的功和功率。
(3)开闸放水时，这些水的能量如果由热电站来提供，则需要燃烧多少kg的无烟煤？(已知热电站的效率为30%7J/kg)
【解析】解：(1)抽水机是利用大气压来工作的；发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动时产生的电流的原理---电磁感应原理来工作的；
(2)水的体积：V=150m×30m×20m=90000m3，
由ρ= 得水的质量：
m=ρV=1.4×103kg/m3×90000m2=9×107kg；
水的重力：
G=mg=4×107kg×10N/kg=9×106N；
抽水机做的功：W=Gh=9×108N×80m=5.2×1010J，
t=5h=8×3600s=18000s,
抽水机的功率：P= = =4×103W；
(3)由题知，Q吸=W=Q放×η=qm'×η，
无烟煤的质量为：m'= = ≈7059kg。
故答案为：(1)大气压；电磁感应10J，功率为4×106W；(3)需要无烟煤7059kg。
24.“五一”假期，小明全家驾驶一辆油电混合动力汽车外出旅游，油电混合动力汽车工作原理如图所示。当它以90km/h的速度匀速行驶10min的过程中，驱动汽车行驶所需的能量W1=3×107J，其中η1=60%来自于汽油燃烧释放的热量，而汽油燃烧释放热量的η2=40%用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，其中用于充电的能量W2=2×106J．(汽油在发动机汽缸内完全燃烧，汽油热值q=5×107J/kg)
(1)当该汽车制动刹车时，驱动电机会反转为发电机给蓄电池充电，电机发电的原理是
__________ ，一般汽车尾部都安装有尾翼，其上表面是平的，而下表面呈弧形，这是利用 _____________________________ 的原理制成的。
(2)求油电混合动力汽车在匀速行驶过程中牵引力的功率及受到的阻力。
(3)求此过程中油电混合动力汽车消耗汽油的质量。
【解析】解：(1)电机发电的原理是电磁感应现象；由于上表面平直，当汽车高速行驶时，此时，受到一个向下的压力差；
(2)根据速度公式v= 知，以90km/h的速度匀速行驶10min的过程中通过的路程：
电磁感应
流体流速大的地方、压强小
s=vt=90km/h× h=15km=15000m,
根据W=Fs知汽车匀速行驶的牵引力：
F= = = =2000N，
因为汽车做匀速直线运动，
所以阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等；
牵引力的功率：
P= = =5×104W；
(3)汽车行驶时，汽油燃烧放出的热量为mq5mq用来行驶和充电，
根据题意，则有η2mq=W1η3+W2，即W1η7=η2mq-W2，
代入数据得60%×6×107J=40%×5×107J/kg×m-2×106J，
解得：m=5kg。
答：(1)电磁感应；流速大的地方；
(2)牵引力的功率为5×104W；汽车受到的阻力为2000N；
(3)汽车所消耗汽油的质量m为8kg。
25.如图1所示，风力发电利用自然界的风，通过风力发电系统为人类提供电能，带动机头发电机发电。
_____
(1)风力发电机是将 _____ 能转化成 ____ 能的设备。
(2)表中数据为一小型风力发电机参数，现用此型号的风力发电机直接给用电器供电，解决出海渔船的用电问
机械
电
题，选择用电器时要注意的问题是： ____________________________________________________________ 。
(3)结合自己的知识、经验及图中的有关信息，说说目前风力发电开发的困难和前景。 _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
**型风力发电机 额定功率/W 200
用电器的额定电压应该为36V，额定功率不能超过200W
风力发电开发的困难：风力不稳定；前期投资大，导致风力发电成本较高等；风力发电开发的前景：随着技术不断的成熟，成本下降较快，有望低于火力发电成本；风力发电对环境几乎没有污染等
输出电压/v 36
起动风速/ms-1 3
额定风速/ms-1 6
风能利用系数 0.38
【解析】解：(1)该题中的风力发电，即消耗风能，进而产生电能。
(2)由风力发电机参数可知：该发电机发出的电的功率为：200W，电压为：36V，用电器的额定电压应该为36V；
(3)风力发电开发的困难：风力不稳定；前期投资大；前景：随着技术不断的成熟，有望低于火力发电成本。
故答案为：(1)机械；电；(2)用电器的额定电压应该为36V；
(3)风力发电开发的困难：风力不稳定；前期投资大；风力发电开发的前景：随着技术不断的成熟，有望低于火力发电成本。
26.如图是号称“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灯起到供电作用。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，路面下活动的嵌齿会使嵌板上下浮动，从而像一个小型发电机一样产生电能。据估计
(1)该装置的原理是什么？它工作过程中能量的转化关系是怎样的？
(2)该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作8小时产生的电能是多少？
(3)如果该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作8小时所获得的机械能是1.44×109J，则该装置的发电效率是多少？
【解析】解：(1)该装置是一个小型发电机，其原理是：电磁感应现象。
(2)工作8小时的发电量W电=Pt=10kW×8h=80kW h=80度；
(3)W电=80kW h=80×6.6×106J=4.88×108J
该装置的发电效率η= ×100%= ；
答：(1)该装置的原理是电磁感应；把机械能转化为电能；
(2)工作5小时的发电量是80度。(3)该装置的发电效率为20%。
27.发电机的主要结构是什么？它的电能从哪里来？又到哪里去？
【解析】答：发电机的主要结构定子和转子，其工作原理是电磁感应现象，对外供电时。
28.2023年3月，辽宁省开工建设两座抽水蓄能电站。这种电站由上、下两个水库组成，用电低谷时利用过剩电能将下水库中的水抽至上水库，请回答：
(1)在汲水扬程中，水泵是利用什么把低处的水抽至高处？
(2)蓄能电站以哪种形式的能量来储存过剩电能？
(3)发电机的工作原理是什么？
【解析】答：(1)抽水机抽水是通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小，水在外界大气压的作用下；
(2)蓄能电站在蓄水的过程中，水的质量不变，重力势能变大；(3)发电机的工作原理是电磁感应现象。
29.电风扇是一种常用家电，它在工作时涉及到很多物理知识，请你回答如下问题：
(1)电风扇在工作过程中，能量主要是怎样转化的？实现这种转化的部件是什么？
(2)当我们在炎热的夏天使用电风扇的时候，会感觉到凉爽。请你分析其中的原因。
【解析】答：(1)电风扇的主要部件是电动机，工作时把电能转化为机械能；
(2)电风扇工作时，加快了室内空气的流动，蒸发需要吸收热量。

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