第十八章 电能从哪里来单元评价检测
(45分钟 100分)
一、选择题(本大题共8小题,每题5分,共40分)
1.如图所示的四位科学家中,发现电磁感应现象的科学家是( )
【解析】选A。法拉第最早发现了电磁感应现象。焦耳最早发现焦耳定律。安培最早发现了安培定则。欧姆最早发现了欧姆定律。故选A。
2.下列说法正确的是( )
A.具有磁性的物体能吸引铜、铝等物质
B.电动机是利用电磁感应原理工作的
C.发电机是将电能转化为机械能的装置
D.电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流的大小来控制
【解析】选D。本题考查电磁的综合知识。磁体可以吸引铁、钴、镍等物质,不吸引铜、铝等物质；电动机是利用电能做功转化为机械能的装置,利用通电导体在磁场中受力运动的原理。发电机则是利用电磁感应将其他形式的能转化为电能的装置；电磁铁的磁性强弱跟电流的大小和线圈的匝数有关。故选D。
3.(遂宁中考)小华学习了电与磁后,对所学的知识进行了回忆和总结,下面是她对有关电与磁的分析,其中错误的是( )
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A.图甲装置的原理可用于制作电动机
B.图乙表明磁体间的引力使列车悬浮起来
C.图丙是研究电磁感应现象的实验装置
D.图丁可用来演示通电导体周围存在磁场
【解析】选B。本题主要考查电磁感应现象。甲图中当闭合开关后,导体运动,说明通电导体在磁场中受力的作用,图甲可用于制作电动机；乙图为磁悬浮列车,是利用同名磁极相互排斥工作的,图乙表明磁体间的斥力使列车悬浮起来；丙图中当导体运动时,电流表的指针会发生偏转,即会产生感应电流,故图丙是研究电磁感应现象的实验装置；丁图是奥斯特实验,说明了电流的周围存在磁场。故选B。
4.如图所示,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图示的方向运动时,哪种情况下不会产生感应电流( )
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【解析】选C。本题考查电磁感应现象。产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,才会产生感应电流。选项C中导体虽是闭合电路的一部分,但向下运动时不能做切割磁感线运动,故不能产生感应电流。
5.如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒a b,当a b棒水平向右运动时,小磁针N极转至右边。可使如图所示位置的小磁针N极转至左边的操作是( )
【解析】选A。本题考查对电磁感应现象的理解。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流。则螺线管周围产生磁场,小磁针转动,因为感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关,若要改变感应电流的方向只要改变其中一个因素就行。由题意知要使小磁针向不同的方向偏转,只要改变感应电流方向就行了。A图中磁场方向不变,只改变导体切割磁感线方向,产生的感应电流的方向会改变,小磁针会向不同的方向偏转。B、C两图中导体上下运动,没有切割磁感线,不会产生感应电流,小磁针N极不会转至左边。D图中磁场方向和导体切割磁感线方向同时改变,产生的感应电流的方向不变,小磁针偏转方向不变。故选A。
6.对四幅插图的说明,不正确的是( )
A.甲图：家用电器要装接地线是为了用电安全
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B.乙图：电铃是利用电磁铁工作的
C.丙图：导体按图示方向运动时会产生感应电流
D.丁图：条形磁铁周围磁感线分布情况
【解析】选D。本题综合考查电磁感应现象的应用。家用电器装接地线,可以在发生漏电事故时,电流从地线流向大地,人不会触电,故A说法正确；电铃通电时,电磁铁吸引衔铁,带动小锤敲击铃碗,此时又断电,电磁铁磁性消失,弹簧拉动衔铁,衔铁上升,这样往复运动,是靠电磁铁工作的,故B说法正确；丙图电路符合产生感应电流的条件,是闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动,所以会产生电流,故C说法正确。条形磁铁的磁感线应该是从N极出发,回到S极,D说法错。
7.(雅安中考)同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体a b水平用力向右移动,导体c d也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是( )
A.实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B.实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C.实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若将导体a b水平用力向左移动,导体c d的运动方向不变
【解析】选A。本题考查发电机、电动机的原理。闭合电路的导体a b在磁场中做切割磁感线运动,从而产生了感应电流,这是一种电磁感应现象,故A正确。在电磁感应现象中,是将机械能转化为电能,故B错误。导体a b产生的感应电流通过位于磁场中的导体c d时,c d在磁场中受力而运动起来,体现了通电导体在磁场中受力的理论,利用该原理制成了电动机,故C错误。感应电流的方向与导体的运动方向有关,所以导体a b的运动方向改变,a b中的电流方向也改变,即c d中的电流方向发生了改变；通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关,所以c d中电流方向的改变,导致了c d受力的方向也改变,故运动方向发生了改变。故D错误。故选A。
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8.如图所示,用细线将一闭合的铝环悬挂起来,在条形磁铁靠近铝环的过程中,产生的现象是( )
A.环中将产生感应电流,环不会摆动
B.环中将产生感应电流,环将摆动
C.环中不产生感应电流,环不会摆动
D.环中不产生感应电流,环将摆动
【解析】选B。本题考查感应电流产生的条件。当条形磁铁靠近铝环时,相当于闭合的铝环做切割磁感线的运动,因此环中将产生感应电流,电流在磁场中又会受到磁场力的作用,使铝环摆动。
二、填空题(本大题共6小题,每空2分,共26分)
9.电动机通电后线圈会在磁场中转动(如图),在线圈转动的过程中 (选填“会”或“不会”)产生感应电流。
【解析】本题考查感应电流产生的条件。当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就会产生感应电流。
答案：会
10.如图所示,甲、乙两图是电磁学部分的两个重要实验。甲图闭合开关后,会发现直导线在磁场中运动；乙图闭合开关后,如果用力推动直导线沿左右方向运动,会发现灵敏电流计指针也左右摆动。请判断：人们是根据 图的原理制成了发电机,根据 图的原理制成了电动机。
【解析】本题考查电动机和发电机的原理。甲图说明通电导体在磁场中受到力的作用,这是电动机的原理,乙图是电磁感应现象,这是发电机的原理。
答案：乙 甲
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11.(新疆生产建设兵团中考)如图所示是一种动圈式话筒,当你对着话筒说话时,声音使与膜片相连的线圈振动,线圈在磁场中振动能产生随声音变化而变化的 ,这是 现象。
【解析】本题考查电磁感应现象。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动就会产生感应电流,这种现象是电磁感应现象。
答案：电流 电磁感应
12.微型电扇的内部构造如图所示。在完好的微型电扇的插头处接一只发光二极管,用手旋转叶片,将发现二极管发光,这说明 ；微型电扇接入电路中能转动,其工作原理是 。
【解析】电风扇实际上是个电动机,如果我们把它接入电路中,给它通电,它就会转动,这是利用了通电导体在磁场中要受到力的作用；当我们让电动机转动时,它也会“发电”,这时它就变成了发电机,所以当用手旋转叶片时,它能够产生电流使二极管发光。
答案：电路中产生了电流 通电线圈在磁场中受力转动
13.如图所示是上海世博会中国馆展出的名为“叶子”的小型低碳化未来汽车。车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将 能转化为电能；车轮的轮毂其实是四个风力发电机,可以把捕捉到的风能转化为 能,充入自身电池储存起来。同时,它还能将光电转换中排放的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明,或转化为车内的空调制冷剂,不但是“零排放”,还实现了“负排放”。与传统汽车相比,叶子汽车的优点是 。(写出一点即可)
【解析】本题考查能量的转化。车顶部的巨型叶子——高效光电转换器是将光能转化为电能,风力发电机是将风能转化为电能,“零排放”“负排放”是指环保。
答案：光(或太阳) 电 节能环保(降低温室效应等)
10
14.如图所示的手摇发电机模型是利用___________________原理发电的。摇动手柄,线圈在_________________中转动,把 能转化为电能,供小灯泡发光。
【解析】本题主要考查发电机的原理和能量的转化。手摇发电机模型是利用电磁感应原理工作的,摇动手柄,线圈在磁场中转动,将动能转化成电能。
答案：电磁感应 磁场 动
三、作图题(5分)
15.(襄阳中考)开关闭合后磁感线的形状如图所示,请在图中标出磁铁A的两个磁极。
【解析】闭合开关后,根据安培定则,通电螺线管的右端是S极,左端是N极。根据磁感线方向可知磁铁A左端与螺线管右端为同名磁极,故磁铁A左端是S极,右端为N极。
答案：如图所示
四、实验探究题(本大题共2小题,共29分)
16.(10分)(广州中考)如图甲所示,使线圈位于两磁极间。
(1)通电后,图甲中a b段导线的电流方向是 (选填“由a到b”或“由b到a”)。图甲中a b段导线受磁场力的方向向上,用箭头标示出图丙中a b段导线所受磁场力的方向。
(2)线圈转过图乙所示位置,用 的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈。
(3)若把图甲中的电源换为电阻,快速转动线圈,电阻发热。此过程机械能先转化为
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能再转化为 能。
【解析】本题考查电和磁的有关知识。(1)电源外部,电流的方向从正极→负极,故通电后,图甲中a b段导线的电流方向是由a到b。图丙中a b段导线中的电流方向依然是由a到b,磁场方向也没有变化,故所受磁场力的方向和图甲中相同,方向向上。(2)图乙中线圈处于平衡位置,改变电流方向可以使线圈继续转动。(3)把图甲中的电源换为电阻,该装置为发电机模型,快速转动线圈,线圈做切割磁感线运动,产生感应电流,电流通过电阻,电阻发热。此过程机械能先转化为电能再转化为内能。
答案：(1)由a到b
(2)改变电流方向 (3)电 内
17.(19分)如图所示是探究电磁感应现象的装置。
(1)闭合开关,让导体AB沿水平方向左右运动。观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动,则灵敏电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。
(2)利用此装置,探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系,观察到的实验现象记录如下：
实验序号
磁场方向
导体切割
磁感线方向
灵敏电流计
指针偏转方向
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①
向下
向右
向左
②
向上
向右
向右
③
向下
向左
向右
④
向上
向左
向左
在上述四次实验中,比较 两次实验,可知感应电流方向与磁场方向有关；
比较 两次实验,可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。
(3)在探究中还发观,导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左(或向右)快速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较大。说明感应电流的大小与 有关。
(4)有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关。请写出简要做法： ；如何判断： ________________________________
。
(5)如图所示是实验室用到的手摇发电机模型,将小电灯换成灵敏电流计,慢慢摇动手柄,观察到灵敏电流计的指针 (选填“左右摆动”或“向一侧摆动”)。这表明该发电机模型发出的电是 (选填“交流电”或“直流电”)。
【解析】本题考查电磁感应现象。(1)灵敏电流计指针偏转说明电路中有感应电流产生,故可得出产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。当导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动时,没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流,故灵敏电流计的指针不偏转。(2)在探究感应电流方向与磁场方向有关时,要控制导体切割磁感线的方向不变,故选①②或③④。比较①④或②③,同时改变导体做切割磁感线运动的方向和磁场方向时,感应电流的方向不改变。(3)分析实验现象可得,产生感应电流的大小与切割磁感线运动的速度有关。(4)探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关时,利用控制变量法,要控制导体切割磁感线运动的方向和速度不变,只改变磁体的磁性强弱。观察灵敏电流计指针偏转角度,偏转角度越大,产生感应电流就越大,反之则越小。(5)实验室用到的手摇发电机是交流发电机,电流的方向周期性改变,所以灵敏电流计指针会左右摆动。
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答案：(1)不偏转 (2)①②或③④ ①④或②③
(3)切割磁感线运动的速度 (4)在实验中控制其他实验条件不变(导体、切割磁感线运动的方向和速度不变),分别用磁性强弱不同的磁体提供磁场,让闭合电路的一部分导体以相同的速度做切割磁感线运动
观察灵敏电流计指针偏转角度,偏转角度越大,产生感应电流就越大,反之则越小 (5)左右摆动 交流电
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