80【同步练习】人教版物理九年级下册20.5《磁生电》
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一、单选题
1.如图所示,把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A接直流电源,线圈B接电流表.当线圈A的电路接通或断开的瞬间,线圈B中产生瞬时电流;当闭合或断开开关一段时间后,电流表指针不发生偏转.由以上探究可知,关于感应电流产生的条件,下列说法正确的是( )
A. 只要闭合电路中有磁场就会产生感应电流
B. 只有闭合电路中的磁场由无到有时才能产生感应电流
C. 只有闭合电路中的磁场由有到无时才能产生感应电流
D. 只要闭合电路中的磁场发生变化就能产生感应电流
2.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A. 甲图的实验说明磁场能产生电流
B. 乙图的实验所揭示的原理可制成电动机
C. 丙图是演示电磁感应现象的实验装置
D. 丁图中麦克风应用了电磁感应现象的原理
3.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要.下列描述不符合史实的是( )
A. 牛顿发现了万有引力
B. 法拉第发现了电磁感应现象
C. 帕斯卡准确地测出大气压的值
D. 阿基米德发现了杠杆的平衡条件
4.如图所示的四幅图中,发现“磁能生电”的实验装置是( )
A B
C D
5.下列装置中是利用电磁感应原理工作的是( )
A. 电动机 B. 话筒
C.电磁继电器 D. 扬声器
6.关于如图所示的实验装置,下列说法不正确的是( )
A. 可以研究发电机的工作原理
B. 可以研究感应电流的方向与磁场方向的关系
C. 可以研究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向的关系
D. 该装置实验过程中把机械能转化为电能
7.如今,刷卡机广泛应用于银行、超市.当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下,刷卡机的检测头就会产生感应电流,便可读出磁条上的信息.图中能反映刷卡机读出信息原理的是( )
A.
8.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,会发现二极管会发光,这个现象所反映的物理原理,在下列电气设备中得到应用的是( )
A. 电磁起重机
B. 发电机
C. 电动机
D. 电磁继电器
9.图所示的是直流发电机的工作原理图,关于直流发电机下列说法中正确的是()
A. 直流发电机线圈内产生的是交流电,供给外部电路的是直流电
B. 直流发电机线圈内产生的是直流电,供给外部电路的也是直流电
C. 它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的
D. 图中的E、F称为换向器,它的作用是改变线圈中的电流方向
10.我国现在已拥有世界先进水平的反潜巡逻机.机尾的“棍子”叫作磁异探测器,它能将潜艇经过的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.如图所示能解释磁异探测器工作原理的是( )
A
二、多选题
11.下列各图是教材中的实验装置图,与动圈式话筒原理相似的是( )
A
12.在“探究感应电流产生条件”的实验中,小明将导体ab、开关、小量程电流表和蹄形磁体按如图所示的方式进行安装.小明闭合开关后进行了如下操作,其中一定能产生感应电流的是( )
A. 只让导体ab在水平方向左右运动
B. 只让导体ab在竖直方向上下运动
C. 只让蹄形磁体在水平方向左右运动
13.如图所示的四个装置,以下关于它们分别用来演示哪个物理现象的描述,错误的是( )
A. 图a可用来演示电磁感应现象
B. 图b可用来演示电流的磁效应
C. 图c可用来演示电磁铁中线圈匝数与磁性强弱的关系
D. 图d可用来演示电磁感应现象
三、填空题
14.如图所示是小明设计的手摇电筒,其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁,当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时,灯泡发光,手摇电筒中________相当于电源,它应用的是________原理,将________能转化为电能.
15.如图所示是课本中的一些实验装置图,请在题中空格处填入相应的内容.
A实验是研究 ________现象的装置;
B实验是研究气压与 ________的关系;
实验C中抽气机不断向罩外抽气,罩内响铃的铃声越来越小,直到听不见,这说明 ________;
实验D能比较准确地测出 ________的数值;
实验E是研究滚摆的动能与 ________的相互转化.
16.在如图所示的实验装置中,用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间,铜棒的两端通过导线连接到电流表上。当ab做切割磁感线运动时,能观察到电流表的指针发生偏转。这一现象是英国物理学家________ 首先发现的,利用这一现象所揭示的原理,可制成的设备有________ 。
17.如图所示,两同学甩动与电流表相连的长导线,发现电流表的指针来回摆动.
(1)这种现象叫做________ 现象,这是由物理学家________ 最早发现的.
(2)产生感应电流的磁场是由________ 提供的.
18.如图甲是我国某地区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成.
(1)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小,硬度________ (大/小)的复合材料制成;叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,由于叶片两面空气流速不同产生压强差,而受到向________ (上/下)的力使风叶旋转.
(2)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机,利用________ 原理实现机械能转化为电能.
(3)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图象得到的下列信息,正确的有哪些________ .
A.风速过大,机组不会产生电能
B.风速越大,机组产生的电功率一定越大
C.只要有风,机组就能产生电能
D.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变
(4)如表给出了在不同风速下某风机获得的能量:
平均风速(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 |
1s内获得的能量E(×104J) | 1 | 8 | 27 | 64 |
①对表格进行分析,你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是________ (用文字叙述);
②当风速为5m/s时,这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s,风机发电的效率________ .
19.我国照明用电用的是 ________电,额定电压是 ________V,频率是 ________Hz,电流每秒改变 ________次方向.
四、解答题
20.在研究产生感应电流的条件时,小军连接了如图所示的电路,他使导体棒ab沿水平方向运动,观察到电流计有示数。于是小军认为只要闭合电路部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流。请你利用图中的器材设计一个实验,证明小军的说法是错误的。简述实验步骤和实验现象。
五、实验探究题
21.图是小明“探究产生感应电流条件”的实验装置,请按要求完成下列问题:
(1)闭合开关,下列可产生感应电流的操作是_______(填字母)。
A. 导体AB沿竖直方向运动
B. 导体AB沿水平方向运动
C. 蹄型磁铁沿竖直方向运动
(2)小明在操作中发现灵敏电流计的指针偏转角度较小,即产生的感应电流较小。
请你写出两种增大感应电流的方法:①________;②________。
(3)将实验装置中的灵敏电流计换成电源,闭合开关后可观察到的现象是________。
22.在探究“感应电流产生的条件”实验中
(1)如图,a,b两接线柱间应接入________(大/小)量程的电流表.
(2)导体在磁场中运动时,电流表指针没有发生偏转,其原因可能是________。
(3)改正错误后继续实验,小王发现每次电流表指针的偏转角度不相同,于是他对影响感应电流大小的因素作以下猜想:
猜想一:与导体切割磁感线运动的速度大小有关;
猜想二:与磁场的强弱有关;
猜想三:与导体的匝数有关.
为了验证猜想三,他设计的方案是:分别让两个匝数不同的线圈,在如图所示的磁场中水平向左运动,观察电流表指针的偏转角度.请对此方案作出评价,指出存在的主要问题是________.请你说出小王最终如何判断猜想三是否正确,________
六、综合题
23.某物体兴趣小组利用如图所示做探究电磁感应实验,得到如下记录表格(实验中磁铁不运动):
实验序号 | 磁极位置 | 开关情况 | 导体运动情况 | 电流表指针编转情况 |
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 | 向左偏转 |
4 | 上N下S | 闭合 | 水平向左运动 | 向右偏转 |
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 | 向左偏转 |
综合分析上面的实验记录,解答下列问题:
(1)①比较实验序号3和5可知,产生感应电流的条件之一是:________. ②比较实验序号1、2、3、4可知,产生感应电流的另一个条件是:闭合电路中的一部分导体做________运动.
(2)①比较实验序号________可知:磁场方向会影响感应电流的方向. ②比较实验序号3和4可知:________会影响感应电流的方向.
答案解析部分
一、单选题
1. D 2. D 3. C 4. A 5. B 6. C 7. D 8. B 9. A 10. C
二、多选题
11. C,D 12. A,C 13. C,D
三、填空题
14.线圈 电磁感应 机械
15.电磁感应 流速 真空不能传声 大气压 重力势能
16.法拉第 发电机
17.电磁感应 法拉第 地磁场
18.大 上 电磁感应 AD 风机获得的能量与风速的三次方成正比10%
19.交流 220 50 100
四、解答题
20.实验步骤:使导体棒上下运动,
实验现象:电流计指针无偏转
解析:产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动.同时要知道产生感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关,小军只让导线左右运动就得出结论是错误的。
实验步骤:使导体棒上下运动,
实验现象:电流计指针无偏转。五、实验探究题
21.(1)B,D (2)增强磁场;加快导体(或磁铁)水平运动速度
(3)导体AB沿水平方向运动
解:(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流.产生感应电流的一个条件是电路要闭合的.另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动,其中AC项没有切割磁感线,BD项切割磁感线,就可以产生感应电流;
(2)电流表指针偏转不明显,是电流太弱,从装置上的改进方法:可以换用磁性更强的磁铁、可以换用匝数更多的线圈、可以换用量程更小的小量程电流表);从操作角度改进:可以加快导体的移动速度,即使导体切割磁感线运动的速度更快;
(3)将实验装置中的灵敏电流计换成电源,闭合开关后可观察到的现象是导体AB沿水平方向运动,因为磁场对电流有力的作用.
22.(1)小 (2)开关没有闭合(或导体没有做切割磁感线运动)
(3)没有控制线圈切割磁感线速度大小不变;比较指针两次偏转角度,若相差不大,与线圈匝数无关;若相差明显,与线圈匝数有关
解:(1)由于产生的感应电流比较小,因此为了使实验现象明显,应选择小量程的电流表;(2)导体在磁场中运动时,电流表指针没有发生偏转,可能是开关没有闭合,或者线圈没有做切割磁感线运动;(3)要研究感应电流的大小与线圈的匝数是否有关,应该控制磁场强弱和线圈切割磁感线的速度不变,只改变线圈匝数,观察电流表指针偏转的角度.两次偏转角度,若相差不大,与线圈匝数无关;若相差明显,与线圈匝数有关.故答案为:(1)小;(2)开关没有闭合(或导体没有做切割磁感线运动);(3)没有控制线圈切割磁感线速度大小不变; 比较指针两次偏转角度,若相差不大,与线圈匝数无关;若相差明显,与线圈匝数有关.
六、综合题
23.(1)电路闭合 切割磁感线 (2)4、6 导体运动方向
解:(1)①比较实验序号3和5可知,当电路闭合时,导体做切割磁感线运动才会产生感应电流;②比较实验序号1、2、3、4可知,产生感应电流的另一个条件是:导体水平方向移动,即闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动;(2)①探究磁场方向会影响感应电流的方向时,应控制导体运动方向相同,改变磁感线方向,故应根据4、6分析;②比较实验序号3和4可知:导体运动方向会影响感应电流的方向.故答案为:(1)①电路闭合;②切割磁感线;(2)①4、6;②导体运动方向.
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