![18.2 科学探究:怎样产生感应电流 同步练习 初中物理沪科版九年级全一册(2022年)01](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/12926252/0/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![18.2 科学探究:怎样产生感应电流 同步练习 初中物理沪科版九年级全一册(2022年)02](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/12926252/0/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![18.2 科学探究:怎样产生感应电流 同步练习 初中物理沪科版九年级全一册(2022年)03](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/12926252/0/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
初中物理沪科版九年级全册第二节 科学探究:怎样产生感应电流达标测试
展开18.2 科学探究:怎样产生感应电流
基础巩固
一、单选题
1.有关电现象和电磁现象的叙述,下列说法中正确的是( )
A.用一个不带电的轻质泡沫球靠近电脑显示屏,小球偏至如图实线位置。据此推测显示屏带正电
B.三个阻值相同的电阻接入电源电压不变的电路中,相同时间内R1产生的热量是R2的2倍
C.把小磁针放在地理赤道附近,小磁针静止时磁针N极指向地理南极附近
D.在P、Q两端接上灵敏电流计,拉动纸盆来回运动,电流计指针会来回偏转
【答案】D
【解析】
A.由图可知不带电的轻质泡沫球靠近电脑显示屏时会被吸引,根据带电体能够吸引轻小物体可知,电脑显示屏一定带电,但不一定带正电,也可能是带负电,故A错误;
B.由图可知,R2与 R3并联后与R1串联,由串并联电路电流特点可知,
且R1= R2,由,相同时间内R1产生的热量是R2的4倍,故B错误;
C.地球周围存在磁场,在地理赤道附近,小磁针静止时磁针N极指向地理北极附近,故C错误;
D.在P、Q两端接上灵敏电流计,拉动纸盆来回运动,线圈会在磁场中做切割磁感线运动,在电路中就会产生感应电流,电流计指针会来回偏转,故D正确。
故选D。
2.手机无线充电方便了人们的生活.如图,充电时充电板内的受电线圈产生交变磁场,使手机内的受电线圈感应到电磁信号,产生感应电流给手机电池充电下列设备的工作原理与受电线圈的原理相同的是
A.扬声器 B.电动机 C.发电机 D.电磁起重机
【答案】C
【解析】
由题意可知,受电线圈的工作原理是电磁感应现象;
A、扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故A错误;
B、电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故B错误;
C、发电机是利用电磁感应原理工作的,故C正确;
D、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的,故D错误.
3.如图所示是探究电磁感应现象的实验装置,磁铁放置在水平面上,下列说法正确的是( )
A.感应电流的方向与磁场方向无关
B.线圈ab边竖直方向运动时,感应电流最大
C.若线圈不动,磁铁运动,也可能产生感应电流
D.若线圈无论如何运动灵敏电流计指针均不偏转,一定是磁场太弱
【答案】C
【解析】
A.在电磁感应现象中,感应电流的方向跟导体运动方向的方向和磁感线方向有关,故A错误;
B.磁体外部的磁感线方向由N极出发回到S极,线圈ab边竖直方向运动时,不切割磁感线,无感应电流,故B错误;
C.若线圈不动,磁铁左右运动切割磁感线,也可能产生感应电流,故C正确;
D.若线圈无论如何运动灵敏电流计指针均不偏转,有可能不是闭合电路,故D错误。
故选C。
4.下列装置中应用电磁感应现象工作的是( )
A.电动机 B.发电机 C.电热器 D.电磁继电器
【答案】B
【解析】
A.电动机的工作原理通电线圈在磁场中受力转动,故A不符合题意;
B.发电机的工作原理是电磁感应现象,故B符合题意;
C.电热器的工作原理是电流的热效应,故C不符合题意;
D.电磁继电器是利用电磁铁控制电流的开关,电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选B。
5.如图所示为新能源汽车号牌的专用标识,号牌中的字母“D”表示纯电动汽车,这类汽车发动机的动力装置是电动机,与此动力装置的工作原理相同的是( )
A.电磁起重机
B.插电式榨汁机
C.手摇发电手电筒
D.电暖器
【答案】B
【解析】
电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的。
A.电磁起重器是利用电流的磁效应制成的,与电动机的原理不同,故A不符合题意;
B.插电式榨汁机的核心是电动机,是根据通电导体在磁场里受力运动的原理制成的,故B符合题意;
C.手摇发电手电筒是根据电磁感应现象制成的,与发电机的原理相同,与电动机的原理不同,故C不符合题意;
D.电暖器是利用电流的热效应制成的,与电动机的原理不同,故D不合题意。故选B。
6.下列关于下图中的四幅图的说法中正确的是( )
A.甲图是发电机的工作原理 B.乙图是电动机的工作原理
C.只要钓鱼竿是绝缘体就可以在高压线下钓鱼 D.洗衣机的金属外壳要接地
【答案】D
【解析】
A.甲图是通电线圈在磁场中受力转动,是电动机的工作原理,故A错误;
B.乙图是电磁感应现象,是发电机的工作原理 ,故B错误;
C.安全用电原则是不靠近高压带电体,故只要钓鱼竿是绝缘体就可以在高压线下钓鱼的做法不可取,故C错误;
D.为了防止外壳带电造成人体触电,洗衣机的金属外壳要接地,故D正确。故选D。
7.如图所示,在光滑的水平面上固定一螺线管,将开关闭合后,有一轻质小车,车上放一条形磁铁,以初速度v0朝螺线管运动,在小车靠近螺线管的过程中( )
A.电流表中无电流通过,小车匀速运动 B.电流表中有电流通过,小车加速运动
C.电流表中无电流通过,小车减速运动 D.电流表中有电流通过,小车减速运动
【答案】D
【解析】
小车向螺线管运动过程中,穿过螺线管的磁通量发生变化,闭合螺线管中产生感应电流,电流表中有电流通过;线圈产生感应电流,小车的部分机械能转化为电能,小车的机械能减少,小车动能减少,小车做减速运动。故选D。
8.下列有关磁现象的说法中正确的是( )
A.法拉第最早发现通电导体周围存在磁场
B.直流电动机是通过换向器实现连续转动的
C.电磁铁线圈的匝数越多磁性越强
D.闭合电路的部分导体在磁场中运动时一定会产生感应电流
【答案】B
【解析】
A.奥斯特最早发现通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应,故A错误;
B.换向器是当线圈刚转过平衡位置时及时改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能持续转动下去,故B正确;
C.在电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性就越强,故C错误;
D.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,故D错误。故选B。
9.如图所示,是电流表的原理图。在电流表中有许多匝金属线圈被悬置在磁体的两极之间,金属线圈连接到一根指针和一只弹簧上。当电流通过导线时,电流就产生了磁场,这个磁场和磁体的磁场发生相互作用,引起金属线圈和指针偏转,如图所示的现象中与电流表原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
由题知,电流表的工作原理:通电线圈在磁场中受力而转动,并且电流越大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大;因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。
A.A图是磁体利用同名磁极相互排斥的原理,与电流表的工作原理无关,故A不符合题意;
B.B图是根据同种电荷相互排斥的原理发生转动,与电流表的工作原理无关,故B不符合题意;
C.C图是研究通电导体在磁场中受力而运动的实验,是电动机的原理图,并且电流越大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大;与电流表的工作原理相同,故C符合题意;
D.D图是研究电磁感应现象的实验,与电流表的工作原理无关,故D不符合题意。故选C。
二、多选题
10.如图所示,下列对电磁实验现象相应的解释正确的是( )
A.甲图中,闭合开关。小磁针的N极向左偏转
B.乙图中,线圈匝数多的电磁铁,磁性强
C.丙图中,该装置用来研究电磁感应现象
D.丁图中,磁铁放在水平面上,导体ab竖直向上运动,电流表指针一定不会偏转
【答案】BD
【解析】
A.根据安培定则可知,螺线管的右端是N极,左端是S极,则小磁针N极将向右偏转,故A错误;
B.电磁铁的磁性与电流大小和线圈匝数有关,电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强,故 B 正确;
C.图中装置为研究通电导体在磁场中受力的作用,与电磁感应现象无关,故 C错误;
D.丁图中,当导体 ab 竖直向上运动时,不能切割磁感线,不会产生感应电流,故 D正确。
三、填空题
11.如图所示,新型智能手机无线充电技术得到了广泛运用,其原理是:当交变电流通过充电底座中的线圈时,线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能产生电流,通过“磁生电"来实现充电。该现象的原理是______,运用此原理制成了______。(选填“电动机” 或“发电机”)。
【答案】电磁感应 发电机
【解析】
[1][2]发电机的工作原理是电磁感应,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,发电机工作原理是磁生电。
12.如图所示是一种环保型手电筒,这种手电筒不用化学电池作为电源。使用时,只要将它来回摇晃,它的灯泡就能发光;并且来回摇晃得越快,灯泡就越亮。这种手电筒是利用________现象制成的,其能量转化是________能转化成电能。
【答案】电磁感应 机械
【解析】
[1][2]手电筒中没有电源,而要使手电筒发光,必须有提供电能的装置,该手电筒通过晃动消耗机械能提供了电能,由此可知,这是利用电磁感应现象制成的一种手电筒。
四、实验题
13.小强利用如图所示装置进行“探究什么情况下磁可以生电”的实验探究,得到如下实验记录。分析表中的记录可知:
实验序号
磁极位置
开关情况
导体运动情况
电流计指针偏转情况
1
上N下S
闭合
不运动
不偏转
2
上N下S
闭合
上、下运动
不偏转
3
上N下S
闭合
水平向右运动
向右偏转
4
上N下S
闭合
水平向左运动
向左偏转
5
上N下S
断开
水平向右运动
不偏转
6
上S下N
闭合
水平向左运动
向右偏转
(1)实验中,通过观察______来判断电路中是否有感应电流。
(2)导体在磁场中产生电流的条件:一是电路必须是______(该结论是分析比较实验序号3、5得出的);二是导体在磁场中做切割磁感线运动(该结论是分析比较实验序号______得出的)。
(3)分析第3、4两次实验记录,说明感应电流的方向与______有关。
【答案】灵敏电流计的指针是否偏转 闭合的 2、3(或2、4) 导体切割磁线的方向
【解析】
(1)[1]实验时,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流。
(2)[2][3]导体在磁场中产生电流的条件:分析比较实验序号3、5,开关闭合灵敏电流计的指针向右偏转,开关断开灵敏电流计的指针不偏转,所以电路必须是闭合的;要得出导体在磁场中做切割磁感线运动的结论,要使磁极位置、开关情况相同,故应该分析比较实验序号2、3(或2、4)得出。
(3)[4]比较实验3、4可知:在磁场方向一定时,导体切割磁线的方向改变,感应电流的方向就改变。
五、计算题
14.如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置.
(1)闭合开关后,当导体ab向左或向右运动时,电流表指针偏转,当导体ab向上或向下运动时,电流表指针不偏转,说明闭合电路中的部分导体在磁场中做________运动时导体中会产生感应电流.
(2)在此实验过程中,能量转化情况是________.
(3)实验中发现,当导体ab向左运动时,电流表指针向右偏转,当导体ab向右运动时,电流表指针向左偏转,说明________.
(4)小明猜想“感应电流大小可能与导体运动速度大小有关”,他验证猜想的过程是:让导体在第一次实验中运动较慢,在第二次实验中运动较快,观察两次实验中的________,然后进行分析与判断.
【答案】切割磁感线 机械能转化为电能 感应电流的方向跟导体运动方向有关 电流表指针偏转情况
【解析】
(1)在此次操作中,使导体ab向上或向下运动时,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流,因此要产生感应电流,必须同时满足两个条件:电路是闭合的;导体做切割磁感线运动;
(2)导体在磁场中运动,消耗了机械能,产生了电能,所以产生感应电流的过程是机械能转化为电能的过程.
(3)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,当导体运动的方向改变时,电流表指针偏转方向也改变,由此可以联想到感应电流的方向跟导体运动方向有关;
(4)要验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系,就要控制其它因素一定,而导体的运动快慢不同,让导体在第一次实验中运动较慢,在第二次实验中运动较快,观察到两次电流表的指针偏转情况不同,由此可以联想到感应电流的大小跟导体运动速度有关.
六、综合题
15.请阅读《潮汐发电》,回答题。
潮汐发电
在海湾或有潮汐的河口,可见到海水或江水每天有两次的涨落现象,早上的称为潮,晚上的称为汐。潮汐现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成。涨潮时,大量海水汹涌而来,水位逐渐升高;落潮时,海水奔腾而去,水位陆续下降。每天海水涨潮、退潮各两次,涨潮与退潮一般间隔 6小时。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开 采和运输、洁净无污染的新型能源。
潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾或有潮汐的河口建筑堤坝、闸门和厂房,围成水库,水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差,从而可驱动水轮发电机组发电。如图所示是潮汐发电的原理图。与普通的水利发电的不同在于海水与河水相比,海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性。
潮汐电站一般有三种类型,“单库双向型”就是其中之一,即用一个水库,涨潮与落潮时均可发电,只是 在水库内外水位相同的平潮时不能发电。位于我国浙江省的江厦潮汐电站就是一个单库双向型电站,建成于 1980 年 5 月,总装机容量为 3200kW,年发电量约为 ,为世界第三大潮汐发电站。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)潮汐发电是利用______原理制成发电机来发电的,发电过程中把海水的______能转化为电能。
(2)潮汐能属于______能源。(选填“可再生”或“不可再生”)
(3)一户人家一年用电总量为,我国浙江省的江厦潮汐电站一年发电量可供多少户人家一年的用电______?(写出计算过程)
【答案】电磁感应现象 机械 可再生 5000
【解析】
(1)[1]潮汐发电是利用电磁感应现象原理制成发电机来发电的。
[2]发电过程中把海水的机械能转化为电能。
(2)[3]潮汐能属于可再生能源。
(3)[4]年发电量约为 ,潮汐电站一年发电量可供家庭一年的用电的户数为
重点突破
一、单选题
1.如图所示,手腕上所佩戴的“计步器”,其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁,管外缠绕着线圈。运动时,磁铁在管中反复运动,线圈的输出电流随之不停地变化,显示出运动的步数。“计步器”的基本原理与下列哪幅图相同( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
根据“计步器”的特点可知,当塑料管运动时,磁铁在管中反向运动,切割线圈而产生电流。因此,计步器的基本原理是电磁感应,产生电流的过程中将机械能转化成了电能。
故选D。
2.如图所示为震动电缆报警器,其原理是:当电缆受到外力作用产生震动时,导线中会产生电信号,从而触发报警器报警。下列实验与该报警器的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
由题意可知,当电缆受到外力作用产生震动时,通过产生的感应电流触发报警器报警,则该报警器是利用电磁感应原理工作的,该过程是将机械能转化为电能的过程;
A.该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故A不符合题意;
B.该实验是电磁感应实验,将机械能转化为电能,故B符合题意;
C.该实验装置通电后导体能运动,故是电动机原理,是利用通电导体在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的,将电能转化为机械能,故C不符合题意;
D.该实验装置可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,体现了电能生磁,线圈匝数一定,电流越大,电磁铁磁性越强,故D不符合题意。
故选B。
3.如图所示是一款新型运动自行车,可以在骑行的过程中通过发电装置发电给手机进行充电。下列四个实验装置中能说明其发电装置工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
发电装置是利用电磁感应现象工作的。
A.该实验为奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场。与发电装置的工作原理无关,故A不符合题意;
B.图中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(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,与发电装置的工作原理相符合,故B符合题意;
C.此图探究的是影响电磁铁磁性强弱的因素的实验,与发电装置的工作原理无关,故C不符合题意;
D.此图反映了通电导体在磁场中受到力的作用,与发电装置的工作原理无关,故D不符合题意。
故选B。
4.如图所示的四个实验,反映电动机基本原理的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
电动机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用。
A.如图为奥斯特实验表明通电导线周围存在磁场;
B.如图为同种电荷相互排斥;
C.如图为电磁感应现象,即闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流;
D.如图为通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的基本原理。
5.关于电磁现象,下列说法中正确的是( )
A.指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用
B.通电线圈在磁场中受力转动的过程中,机械能转化为电能
C.磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
D.闭合电路的部分导体在磁场中做运动时,导体中一定产生电流
【答案】A
【解析】
A.地球本身是一个较大的天然磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,而磁场对于放入其中的磁体有磁力作用,因此小磁针静止后,总是指向南北方向,故A正确;
B.通电线圈在磁场中受力转动的过程中,电能转化为机械能,是电动机原理,故B错误;
C.磁场中某一点的磁场方向是由形成磁场的磁极和位置确定的,放在该点的小磁针不能决定该点的磁场方向,但是,它可以很形象地指示出该点的磁场方向,故C错误;
D.闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应,故D错误。
故选A。
6.如图所示实验中可用来揭示电动机原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
A.如图所示,此实验是电磁铁的探究实验,故A不符合题意;
B.如图所示,此实验探究通电导体在磁场当中的受力情况,是将电能转化为机械能,揭示了电动机原理,故B符合题意;
C.如图所示,此实验是奥斯特的实验,揭示了通电导体周围存在磁场,故C不符合题意;
D.如图所示,此实验探究导体在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流,是将机械能转化为电能,揭示了发电机原理,故D不符合题意。
故选B。
7.广州是全国率先启用新能源汽车号牌的 5 个试点城市之一,新能源汽车越来越普及,如图所示为新能源汽车号牌专用标识。号牌中的圆圈由两部分组成;左侧是英文单词“Eletcric”的首字母“E”,右侧是电源插头的图案;号牌中的字母“D”粤表示纯电动汽车。这类汽车发动机的动力装置是电动机,其工作原理是下图所示实验中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用。
A.图中是奥斯特实验,小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;
B.电路中有电源,通电导体在磁场中受到力的作用运动,是电动机的工作原理,故B符合题意;
C.图中是研究电磁铁磁性大小的影响因素,是根据电流的磁效应制成的,故C不符合题意;
D.图中是电磁感应的实验图,属于发电机的原理,故D不符合题意。
故选B。
8.如图为我国新型反潜巡逻机.机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在.如图能解释磁异探测器工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
电子设备最终将信号转换为变化的电流;因此是一个发电机,A. 图示的实验是电磁铁的原理,运用电流的磁效应,可制成电磁铁,吸引大头针等,不符合题意;
B. 图示为磁极之间的相互作用,故不符合题意;
C. 开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故符合题意;
D. 图示为奥斯特实验,是电流的磁效应,故不符合题意.
故选C.
9.如图为风力发电机,四幅图中与风力发电机工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
风力发电机的工作原理是电磁感应现象,即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;
A.通电后,导体在磁场中运动起来,说明了磁场对电流有力的作用,故A不符合题意;
B.图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故B不符合题意;
C.通电后的螺线管能够吸引铁钉,说明电流的周围存在磁场,移动滑片P,发现吸引的铁钉的多少不同,由此可以确定,电磁铁磁性的强弱和电流的大小有关,故C不符合题意;
D.该实验装置中没有电源,即导体做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,即探究电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
10.以下是对电与磁部分四幅图的分析,其中错误的是
A.如图装置闭合电路后磁针会偏转,说明电流能产生磁场
B.如图装置说明通电导线在磁场中受到力的作用
C.如图装置所揭示的原理可制造发电机
D.图中动圈式话筒应用了磁场对电流的作用
【答案】D
【解析】
A.图中是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,故A正确.
B.图中是闭合电路的导体在磁场中受到力的作用,故B正确;
C.图中是电磁感应现象,是发电机的原理,故C正确;
D. 图是动感线圈式话筒,当人对话筒说话时,引起膜片的振动,膜片的振动会引起线圈的运动,切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流,从而在扬声器产生与说话者相同的声音.动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的.故D错误.
二、填空题
11.如图所示,向线圈插入条形磁铁,电路中能产生电流,这种现象叫做______现象,这个过程中机械能转化为______能。
【答案】电磁感应 电
【解析】
[1]向线圈插入条形磁铁,线圈切割磁感线,电路中能产生电流,称为电磁感应现象。
[2]产生了电流,即电能,故将机械能转化为电能。
12.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。
【答案】交流 单向导电 电磁感应。
【解析】
[1] [2]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。
[3]生活中的发电机的原理是电磁感应现象。
三、实验题
13.小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中灵敏电流计G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反)
(1)导体ab静止悬挂,闭合开关,灵敏电流计的指针不偏转,说明电路中___ (有/无)电流产生
(2)继续探究,记录观察到的现象如下表
序号
ab运动方向
电流计指针偏转情况
1
沿磁场方向运动(不切割磁感线)
不偏转
2
水平向左(切割磁感线)
向右偏转
3
水平向右(切割磁感线)
向左偏转
①比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做____运动时,电路中就会产生感应电流
②比较2、3实验现象还发现,产生的感应电流的方向跟________有关
(3)若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),则灵敏电流计的指针___ (会/不会)偏转
【答案】无 切割磁感线 切割磁感线运动方向 会
【解析】
(1)导体ab静止悬挂,闭合开关,灵敏电流计的指针不偏转,说明电路中无电流产生.
(2)①比较1、2(或1、3)实验现象可知,只有当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中才会产生感应电流;
②比较2、3实验现象还发现,同样是切割磁感线,但切割的方向不同,所以产生的感应电流的方向跟切割磁感线的方向有关
(3)若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),那么以磁铁为参照物,导体ab相对于磁铁水平向右运动,等效于用导体ab切割磁感线,所以灵敏电流计的指针会偏转
14.在探究“产生感应电流的条件”实验中。
(1)实验中,通过观察_____________判断电路中是否有感应电流;
(2)闭合开关,若导体AB不动,左右移动磁体,电路中_________(选填“有”或“无”)感应电流;
(3)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体在磁场中做_________运动,导体中就会产生感应电流;
(4)如果将小量程电流表换成电源。可以探究___________。
【答案】电流计的指针是否偏转 有 切割磁感线运动 通电导体在磁场中受到力的作用
【解析】
(1)[1]实验中,通过观察电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流存在,指针偏转表明电路中有感应电流,否则电路中没有感应电流。
(2)[2]闭合开关,若导体AB不动,左右移动磁体,相当于导体做切割磁感线运动,所以电路中有感应电流。
(3)[3]据该实验可知,实验的结论是: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。
(4)[4]如果将小量程电流表换成电源。可以探究通电导体在磁场中受到力的作用。
四、计算题
15.“汽车共享”在丽水市推出来受到市民的青睐,它属于公共交通的补充,可以满足人们自驾出行的需求.如图是我市一款按租用时间收费的电动共享汽车.五一期间,小科一家三口租用该款电动共享汽车去旅游,从租车点一路不停行驶105千米到达目的地,若全程的速度为70千米/时.回答下列问题:
(1)如图所示,租车时,租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器,感应器即能读取卡中的信息,将车解锁.下列哪一副图与刷卡所用的原理相同是_____.
(2)租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟,小科从租车点到目的地的租车费用为____元;
(3)该车质量为1.6×103 kg,小科一家三人总质量为是160 kg,每个轮胎和地面的接触面积为2×10-2 m2,g取10 N/kg.求该车对地面的压强____.
(4)某品牌电动汽车的部分参数如下表所示.根据表中的数据电动汽车充满电后,在水平地面上匀速行驶的最大距离为 140 千米,则行驶时该车受到的阻力为多少_____.
【答案】B 45 2.2×105 Pa 396N
【解析】
(1)刷卡时能产生感应电流,根据磁卡中的信息可以解锁,故刷卡所用的原理是电磁感应.A图是电流的磁效应,B图是研究感应电流产生的,C图是研究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数关系的,D图磁场对电流的作用,故与刷卡所用的原理相同是B;(2)电动共享汽车行驶的距离s=105km,全程的速度v=70km/h,根据v=可得,电动共享汽车行驶的时间:t==1.5h=90min,因为租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟,所以小科一家从租车点到目的地的租车费用为:0.5元/min×90min=45元;(3)车和人的总重力G=mg=(1.6103kg160kg)10N/kg=17600N,该车对地面的压强p== 2.2105Pa;(4)转化的机械能为:W′=W×η=22kW⋅h×70%=1.54kW⋅h=5.544×107J;汽车做匀速直线运动,则f=F;则阻力大小为:f=F==396N.
五、综合题
16.阅读《无线充电技术》,回答下列问题。
无线充电技术
随着科技的不断发展,无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机、电动牙刷,大到电脑、电动汽车的充电,都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。常见的无线充电技术有电磁感应、磁共振、无线电波等方式。
市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分都符合“Qi”规格。““Qi”源自汉语“气功”中的“气”。Qi技术的原理即为电磁感应,在发射端和接收端各有一个线圈,如图甲所示为手机无线充电原理示意图,电流流过发射线圈会产生变化的磁场,当接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生感应电流给手机充电。采用电磁感应技术实现无线充电的优点是原理简单,适合短距离充电,但需特定的摆放位置才能精确充电。
磁共振方式的原理与声音的共振原理相同——排列好振动频率相同的音叉,一个音叉发声,其他音叉也会共振发声。同样,排列在磁场中的相同“振动”频率的线圈,也可从一个向另一个供电,如图乙所示。相比电磁感应方式,利用磁共振可延长传输距离,无需使线圈间的位置完全吻合。这种方式有望广泛应用于电动汽车,但在技术上实现小型化、高效率化比较难,现在的技术能力大约是直径0.5m的线圈,在1m左右的距离供电功率约为60W。无线电波方式主要由微波发射装置和微波接收装置组成,其原理类似于无线电广播的发射与接收。“太空太阳能发电技术”就是利用了该原理:利用铺设在巨大平板上的太阳能电池,在太阳光照射下产生电流,转换成无线电微波,发送给地面接收站。地面接收后,将微波恢复为直流电或交流电,送给用户使用。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)图中四个实验与Qi技术原理相同的是_____;(选填选项前的字母,只有一个选项正确)
A.
B.
C.
D.
(2)关于无线充电技术,下列说法正确的是_____;(多选)
A.采用电磁感应方式的无线充电技术无需特定位置就能精确充电
B.相比电磁感应方式,利用磁共振方式传输距离更长
C.采用无线电波方式的无线充电技术的实现说明电磁波可以传递能量
D.太空太阳能发电技术是将电能转化为化学能发送给地面接收站
(3)根据文中所述,利用磁共振方式,直径0.5m的线圈在1m左右的距离范围内,1min内可提供的电能约为_____J。
【答案】B BC 3600
【解析】
(1)[1]由短文可知,Qi技术的原理为电磁感应;
AD.D图中开关闭合后,电路中有电流,通电导体在磁场中受到磁场力的作用发生运动;A图有电源,通电后线圈在磁场中受力转动,这是电动机的原理图,故AD不符合题意;
B.开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,做切割磁感应线运动,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,是电磁感应现象,故B符合题意;
C.是奥斯特实验,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,故C不符合题意。
故选B。
(2)[2]A.由短文知,采用电磁感应技术实现无线充电的优点是原理简单,适合短距离充电,但需特定的摆放位置才能精确充电,故A错误;
B.由短文知,相比电磁感应方式,利用磁共振可延长传输距离,故B正确;
C.无线电波方式主要由微波发射装置和微波接收装置组成,微波属于电磁波,说明电磁波可以传递能量,故C正确;
D.太空太阳能发电技术就是利用无线电波方式:利用铺设在巨大平板上的太阳能电池,在太阳光照射下产生电流,此过程中太阳能转化为化学能再转化为电能,转换成无线电微波,发送给地面接收站,故D错误。
故选BC。
(3)[3]由短文可知,利用磁共振方式,现在的技术能力大约是直径0.5m的线圈,在1m左右的距离供电功率约为60W,所以1min内可提供的电能约为
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