沪科版九年级全册第二节 科学探究：怎样产生感应电流习题

初中物理·沪科版·九年级全一册——第十八章　电能从哪里来

第二节　科学探究:怎样产生感应电流

测试时间:20分钟

一、选择题

1.如图所示的四个实验中,能说明发电机工作原理的是 (　　)

A 　　　B 　C 　　 D

2.下列设备是利用电磁感应原理工作的是 (　　)

A.动圈式话筒　　　　B.电风扇　　　　C.电磁起重机　　　　D.电铃

3.如图所示的四个实验中,能够说明电动机工作原理的是 (　　)

A　　 B

C 　　　D

4.无线充电技术应用了特斯拉线圈,用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时,LED灯发光了,灯被点亮的现象可以用我们学过的哪一知识来解释              (　　)

A.电流的磁效应　　　　　　　　　 　 B.磁场对电流的作用

C.安培定则　　　　　　　　　　  D.电磁感应

5.如图所示,是一种新型节能路灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板。关于节能路灯的设计解释合理的是　              (　　)

A.太阳能电池板是将太阳能转化为电能

B.小风扇是用来给太阳能电池板散热的

C.蓄电池在夜晚放电时,将电能转化为化学能

D.小风扇是风力发电机,将电能转化为机械能

6.马拉松比赛时常采用感应芯片计时,芯片里的线圈一旦有电流通过,就会激发芯片发送编码信息,系统实时获取计时信息。当正确佩戴芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时,就能计时,下列器件工作原理与它相同的是              (　　)

7.下列关于直流发电机与交流发电机的有关说法中,不正确的是 (　　)

A.直流发电机工作时,线圈里产生的是直流电

B.交流发电机工作时,线圈里产生的是交流电

C.不论是交流发电机,还是直流发电机,线圈里产生的都是交流电

D.交流发电机的两个铜环被两个半环组成的换向器取代,便成了直流发电机

8.科学家经过长期研究,发现了电和磁有密切的联系,其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示。下列关于这两项科学探究的说法正确的是              (　　)

A.图甲中导体棒ab沿水平方向快速运动时,灵敏电流计的指针将会发生偏转

B.图甲实验中将电能转化为导体棒ab的机械能

C.图乙中闭合开关后,仅将蹄形磁体的磁极上下对调,导体棒ab的受力方向不变

D.图乙实验中将导体棒ab的势能转化为动能

二、填空题

9.科学家的每次重大发现,都有力地推进了人类文明的进程,　　　　发现了电流的磁效应,首次揭开了电与磁的联系;法拉第发现了　　　　,进一步揭示了电与磁的联系,使人们发明了发电机,开辟了人类的电气化时代。 

10.如图所示是一款鼠标的概念设计,它外形看起来像一个溜溜球,这个设计的核心是在长时间伏案工作时,因为电能消耗较快,你必须经常起身玩一下它,这样既能恢复电力,又对你的身体健康大有好处。请猜想鼠标电力得以恢复是　　　　能转化为　　　　能,其工作原理与　　　　(填“电动机”或“发电机”)原理相同。 

11.如图甲所示的装置是根据英国科学家　　　　发现的电磁感应现象制成的,若将外电路A、B间的小灯泡换成如图乙所示的电路,当线圈在外力作用下转动时,外电路中的两个发光二极管会交替发光,二极管交替发光的原因是:　　　　　　　　　　　　　　　。 

12.如图所示,虚线区域内的“×”为垂直纸面向里的磁感线,当金属框从光滑绝缘斜面的顶端,由静止开始滑到底端时,具有的动能为E1;若将金属框换成质量相同的塑料框,其他条件不变,塑料框滑到底端时,具有的动能为E2,则E1　　　　E2(填“>”“<”或“=”),这是因为金属框是导体,有电阻,所以它在通过磁场的过程中会因切割磁感线而产生　　　　,使一部分　　　　能转化为电能(电能又转化为内能),故存在上述E1和E2的大小关系。(假设两次实验过程的机械能都守恒) 

13.如图是动圈式麦克风的结构示意图。当你对着它说话或唱歌时,人声带由于　　　　而产生的声音,通过　　　　传播到膜片,使膜片带动与之相连的线圈在磁场中运动,线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的　　　　,线圈在运动中能量的转化情况是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

三、实验探究题

14.如图,在探究“感应电流产生的条件”实验中:

(1)实验中,通过观察灵敏电流计指针　　　　　　　　判断电路中是否有感应电流; 

(2)闭合开关,若导体棒沿竖直方向运动,电路中　　　　(选填“有”或“无”)感应电流。若导体棒不动,左右移动磁铁,则灵敏电流计指针　　　　(选填“偏转”或“不偏转”); 

(3)实验中,向左移动导体棒,灵敏电流计的指针向左偏转,向右移动导体棒　　　　(选填“或”或“并”)改变磁场方向,灵敏电流计的指针向左偏转。此实验现象从能量转化的角度看,其实质是　　　　能转化为电能; 

15.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,小明发现电流计指针发生了偏转,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:

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,发现电流计的指针都偏转。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　　　　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,此原理最早由英国科学家　　　　发现。 

一、选择题

1.答案　B　电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用。A装置是奥斯特实验,表明通电导线周围存在磁场;B装置是发电机原理图,其原理是电磁感应现象;C装置是验证电流的磁效应;D装置是电动机原理图,表明通电导体在磁场中受到力的作用。

2.答案　A　动圈式话筒工作时,人说话的声音使得线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生了感应电流,利用了电磁感应原理,A正确;电风扇中电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,B错误;电磁起重机通电工作时,利用的是电流的磁效应,C错误;电铃通电工作时利用的是电流的磁效应,D错误。

3.答案　C　A是磁极间相互作用规律的实验图,故A不符合题意;B是奥斯特实验图,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故B不符合题意;C中电路中有电流,通电线圈或导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,故C符合题意;D是电磁感应的实验图,属于发电机的原理,故D不符合题意。

4.答案　D　用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时,LED灯发光了,这说明产生了感应电流,故该现象为电磁感应现象。

5.答案　A　这种新能源的路灯,“肩扛”太阳能电池板可以把太阳能转化为电能,所以A正确;小风扇的作用可以把风能转化为电能,不是用来散热的,所以B错误;蓄电池在夜晚放电时,将化学能转化为电能,所以C错误;“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能,这样只要有风,这种路灯也可以发电,填补了阴天和晚上不能发电的空白,有利于路灯晚上照明使用,所以D错误。

6.答案　C　采用感应芯片计时,参赛者按要求正确佩戴计时芯片,当参赛者通过起点、终点设置的磁场地带时,芯片里的线圈做切割磁感线运动,因此线圈中就会产生感应电流,从而激发芯片发送编码信息,系统实时获取计时信息。手摇发电筒是利用电磁感应现象制成的,磁性飞轮高速旋转,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使灯泡发光。所以感应芯片与手摇发电筒的工作原理相同。

7.答案　A　交流发电机和直流发电机都是利用线圈在磁场中转动,产生感应电流的原理工作的,因此,线圈中产生的电流都是交流电,只是直流发电机向外输出电流时,由于两个铜环被两个半环组成的换向器取代,将交流电变成了直流电,故A错误,B、C、D正确。

8.答案　A　甲图实验是电磁感应实验,当导体棒沿水平方向移动时,电路中产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,机械能转化为电能,A正确,B错误;图乙是通电导线在磁场中受到力的作用而运动的实验,仅将磁体的磁极对调,磁场方向改变,导体棒所受力的方向发生变化,实验中电能转化为导体棒的动能,C、D错误。

二、填空题

9.答案　奥斯特　电磁感应现象

解析　奥斯特发现了电流的磁效应,证明电可以生磁;法拉第发现了电磁感应现象,证明了磁可以生电。

10.答案　机械　电　发电机

解析　鼠标旋转过程中机械能转化成电能,使鼠标的电力得以恢复。发电机将机械能转化为电能,因此这款鼠标的工作原理与发电机工作原理相同。

11.答案　法拉第　发电机产生的是交流电,二极管具有单向导电性

解析　图甲装置是根据英国科学家法拉第发现的电磁感应现象制成的;若将外电路A、B间的小灯泡换成图乙所示的电路,线圈在外力作用下转动时产生的是交流电,而二极管具有单向导电性,所以两个二极管会交替发光。

12.答案　<　感应电流　机械

解析　金属框是导体,有电阻,它在通过磁场的过程中会因切割磁感线而产生感应电流,使一部分机械能转化为电能(电能又转化为内能),故E1<E2。

13.答案　振动　空气　电流　机械能转化为电能

解析　动圈式话筒的原理是人说话时,声带振动产生声音,声音通过空气传播到膜片,使膜片带动与之相连的线圈在磁场中运动,线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的电流,线圈在运动中能量的转化情况是机械能转化为电能。

三、实验探究题

14.答案　(1)是否发生偏转　(2)无　偏转　(3)并　机械

解析　(1)若有电流通过,灵敏电流计的指针会发生偏转;(2)导体棒沿竖直方向运动,没有切割磁感线,所以没有感应电流;导体棒不动,磁铁左右运动,切割了磁感线,有感应电流产生,所以灵敏电流计的指针方向会发生偏转;(3)感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向有关,只改变磁场方向,或只改变导体运动方向,感应电流的方向都会发生改变,若两者同时发生改变则感应电流的方向不变,从能量转化的角度分析是机械能转化成电能。

15.答案　(1)无　(2)正确　导体运动方向　磁场方向　(3)磁场　切割磁感线　法拉第

解析　(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的指针不偏转,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,产生的电流的方向不同,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,产生的电流的方向不同,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,只要导体做切割磁感线运动,电路中就有感应电流产生,此原理最早是由英国科学家法拉第发现的。