资源简介

第8章专题 电与磁综合
专题练习
一、选择题（共7题）
1．新能源油电混合动力汽车搭载了传统的内燃机、高效的电动机、发电机和蓄电池组。行驶过程中内燃机提供动力，同时可为蓄电池充电，也可以由蓄电池和电动机提供动力，这二者结合使用实现节能环保的效果。下列说法正确的是（　　）
A．电动机的工作原理是电磁感应
B．高效的电动机的工作效率可以达到100%
C．给汽车动力电池充电时是将电能转化为化学能
D．该汽车的内燃机是一台四冲程汽油机，如图所示是压缩冲程
2．2026年的春晚舞台上机器人以高难度空翻和精准操作引爆全网，下列有关机器人的说法正确的是（　　）
A．机器人工作时所消耗的电能属于一次能源
B．机器人在空翻过程中，主要将机械能转化为电能
C．机器人的动力装置是电动机，其工作原理是电磁感应
D．机器人外壳选用碳纤维复合材料是利用了其密度小、强度大的属性
3．如图是动圈式扬声器结构图。下列关于该动圈式扬声器的说法，正确的是（　　）
A．动圈式扬声器发出的声音不是物体振动产生的
B．动圈式扬声器的原理与电动机原理相同
C．动圈式扬声器的原理是电磁感应
D．动圈式扬声器利用了电流的热效应
4．小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，小灯泡发光。下列说法正确的是（　　）
A．甲电机相当于电动机，其工作原理是电磁感应
B．甲电机相当于发电机，工作时将电能转化为机械能
C．乙电机相当于发电机，工作时机械能转化为电能
D．乙电机相当于电动机，工作时将电能转化为机械能
5．如图所示为话筒和扬声器的工作原理图，当对着话筒说话时，膜片振动产生的“信号”经过放大器放大，最终使扬声器纸盆振动，将说话的声音放大，下列说法正确的是（　　）
A．话筒工作时将机械能转化为电能
B．话筒的工作原理类似电动机
C．扬声器的工作原理是电磁感应
D．扬声器工作时把声信号转化为电信号
6．关于下列四幅图的说法正确的是（　　）
A．甲图：司南是我国古代的指南针，其勺柄静止时指向地理的南极，也就是指向地磁场的南极
B．乙图：奥斯特实验，此实验说明磁生电
C．丙图：说明电流的周围存在磁场
D．丁图：为动圈式话筒，其工作原理与发电机相同
7．一种动圈式扬声器可以代替话筒使用，如图所示。人对着扬声器的锥形纸盆说话，声音使纸盆振动，与纸盆相连的线圈也会随着振动（线圈放置在一个永久磁体的磁场中），这时线圈中就会产生随声音变化的电流，下列说法正确的是（　　）
A．该过程中，电能转化为机械能
B．该过程中，线圈在磁场中不受力
C．该过程的原理与电动机相同
D．该过程的原理与发电机相同
二、填空题（共3题）
8．2026年马年春晚再度升级科技阵容，多家国产机器人企业携手登场，带来一场科技与年味交融的视觉盛宴，控制机器人的芯片主要是由______（选填“半导体”“超导体”或“绝缘体”）材料制成的。机器人的关节运动靠电动机驱动，电动机的工作原理是______（选填“电流的磁效应”“通电导体在磁场中受力的作用”或“电磁感应”）。
9．游乐场的跳格子游戏，小朋友们在地板上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪地发光，其结构如图所示，磁铁下连着弹簧，跳跃踩踏地板时闭合电路中产生感应电流，其工作原理是______（选填“电流的磁效应”或“电磁感应”），______（选填“电动机”或“发电机”）是根据这一原理制成的。
10．2021年9月28日，宁化火车站正式通车，极大地方便了宁化人民的出行。高速行驶的动车进站前关闭电源后，由于______动车仍以较大的速度前进。动车组采用了“再生制动”技术，在车速从200km/h减到90km/h的过程中电动机转变为发电机发电，把动车组的______能转化为电能输入电网，______（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理是电磁感应。
三、实验探究题（共2题）
11．某实验小组利用如图装置探究磁场对通电导体的作用。将一根导体棒ab放在蹄形磁体的磁场中，并与开关、滑动变阻器、电源串联成闭合电路。
实验操作步骤记录如下表：
实验次数　磁场方向　电流方向　导体棒运动方向
1　竖直向上　由a到b　向左运动
2　竖直向下　由a到b　向右运动
3　竖直向上　由b到a　向右运动
(1)分析实验1和2，可得出通电导体在磁场中受力方向与______有关；分析实验______两次实验，可得出受力方向与电流方向有关；
(2)生活中的______（选填“电动机”或“发电机”）就是利用该实验原理工作的，工作时将电能转化为______能。
12．在“探究电与磁”实验中，实验装置如图所示：
(1)用图甲所示的装置进行实验，闭合开关瞬间，观察小磁针偏转了，说明通电导线______；
(2)用图乙所示的装置进行实验，使金属棒ab向左做切割磁感线运动，电流表指针向右偏转，如图乙所示；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，电流表指针向左偏转，如图（丙）所示。探究的问题是：感应电流的方向与______是否有关。导体切割磁感线会产生电流，利用这一原理，人们在生产生活中制成了______（选填“电动机”或“发电机”）。
参考答案与解析
1．【答案】C
【解析】A．电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用，而电磁感应是发电机的工作原理，A错误；B．任何实际机械在工作时都会因摩擦、发热、电阻损耗等产生能量损失，电动机效率永远小于100%，B错误；C．给汽车动力电池充电时，电能被转化为化学能储存在电池内部，这是蓄电池充电的基本原理，C正确；D．图中显示火花塞点火、活塞向下运动，这是汽油机的做功冲程，而非压缩冲程（压缩冲程中活塞向上运动，火花塞未点火），D错误。故选C。
2．【答案】D
【解析】A．一次能源是可以直接从自然界获取的能源，电能需要由其他能源转化得到，属于二次能源，A错误；B．机器人空翻过程依靠电动机驱动，主要是将电能转化为机械能，B错误；C．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，电磁感应是发电机的工作原理，C错误；D．碳纤维复合材料密度小，相同体积下质量更小，同时强度大，不易损坏，非常适合作机器人外壳，D正确。故选D。
3．【答案】B
【解析】A．声音都是由物体振动产生的，动圈式扬声器发出的声音也是由物体振动产生的，A错误；B、C、D．动圈式扬声器和电动机都是利用通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的，B正确，CD错误。故选B。
4．【答案】D
【解析】由图可知，右边的电路有电源，当右边电路开关闭合后，电源为乙的线圈提供电流，此时乙的线圈在磁场中受力转动，说明乙的工作原理是通电导线在磁场中受力作用，工作时将电能转化为机械能，乙相当于电动机，故C错误、D正确。乙转动的同时，会通过连接轴带动甲的线圈转动，甲的线圈会随乙的转动在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，使小灯泡发光，故甲相当于发电机，工作原理是电磁感应现象，工作时将机械能转化为电能，故AB错误。故选D。
5．【答案】A
【解析】A．当对着话筒说话时，膜片振动带动线圈切割磁感线，将声信号转化为电信号，此过程中将膜片的机械能转化为电能，A正确；B．话筒工作时将机械能转化为电能，利用了电磁感应原理，类似发电机，B错误；C．扬声器是将电能转化为机械能，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，不是电磁感应，C错误；D．扬声器工作时是把电信号转化为声信号，D错误。故选A。
6．【答案】D
【解析】A．甲图，司南是我国古代的指南针，其勺柄静止时指向地理的南极，也就是指向地磁场的北极，A错误；B．乙图，奥斯特实验说明电流的周围存在磁场，即电生磁，B错误；C．丙图说明通电导体在磁场中会受到力的作用，C错误；D．丁图为动圈式话筒，声音振动带动线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，是利用电磁感应现象工作的，与发电机原理相同，D正确。故选D。
7．【答案】D
【解析】由题意知，动圈式扬声器代替话筒时，纸盆的振动带动线圈在磁场中做切割磁感线的运动，会在线圈中产生感应电流，即是电磁感应现象。A．该过程中是机械能转化为电能，A错误；B．该过程中线圈在磁场中受力的作用，B错误；C、D．该过程的原理与发电机相同，都是电磁感应现象，C错误，D正确。故选D。
8．【答案】半导体　通电导体在磁场中受力的作用
【解析】半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，电学特性适合制作芯片、集成电路这类电子元件，因此机器人芯片主要由半导体材料制成；电动机依靠通电线圈在磁场中受力转动实现工作，因此机器人的关节运动的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用。
9．【答案】电磁感应　发电机
【解析】由图可知，固定在地板下方的磁铁位于线圈内部，跳跃踩踏地板时，闭合回路中的线圈相对磁体运动，切割磁感线，就会产生感应电流，使小灯泡发光，这种发电的原理是电磁感应；发电机就是根据这个原理制作而成的。
10．【答案】惯性　机械　发电机
【解析】(1)关闭电源后，动车由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以仍以较大的速度前进。(2)(3)发电机工作时是将机械能转化为电能的，发电机的工作原理是电磁感应；动车减速过程中电动机转变为发电机发电，把动车组的机械能转化为电能输入电网。
11．【答案】(1)磁场方向　1、3　(2)电动机　机械
【解析】(1)实验1和2中，电流方向相同，只有磁场方向不同，导体棒的受力（运动）方向不同，因此可得出通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关；要探究受力方向与电流方向的关系，需要控制磁场方向不变、改变电流方向，实验1、3满足条件：磁场方向相同、电流方向不同，导体棒运动方向不同，因此分析1、3两次实验可得到相应结论。(2)该实验的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，生活中的电动机就是利用该原理工作的，电动机工作时将电能转化为机械能；发电机的原理是电磁感应，不符合该实验原理。
12．【答案】(1)周围存在磁场　(2)金属棒切割磁感线运动的方向；发电机
【解析】(1)图甲是奥斯特实验，闭合开关后通电导线旁的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，这是电流的磁效应。(2)乙、丙实验中，保持磁场方向不变，只改变金属棒ab切割磁感线的运动方向，观察到感应电流方向（电流表指针偏转方向）改变，因此探究的是感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关。导体切割磁感线产生感应电流的现象是电磁感应现象，发电机就是利用这一原理制成的；电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动。

展开更多......

收起↑