5. 如图所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时,塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶屏上就会显示出运动的步数,此过程利用了

电磁感应
的原理,将机械
能转化为电能。答案
5.电磁感应 机械
解析
【分析】
要解决这个问题,需明确:当磁铁在密闭塑料管内运动时,管外的线圈会与磁铁发生相对运动,线圈切割磁感线,闭合电路中会产生感应电流,这一现象对应的原理是电磁感应;该过程中消耗了运动时的机械能,转化为电能,据此可得出答案。
【解析】
当戴着运动手环走路时,塑料管随手运动,管内的磁铁反复运动,线圈与磁铁产生相对运动,线圈切割磁感线,闭合的线圈中产生感应电流,这一过程利用了电磁感应原理;此过程中,消耗了人体运动的机械能,最终得到电能,因此是将机械能转化为电能。
【答案】
电磁感应;机械
【知识点】
电磁感应、能量转化
【点评】
本题结合生活中的运动手环实例,考查电磁感应原理及能量转化的知识,体现了物理知识与生活实际的联系,属于基础应用类题目,难度不大。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题,需明确:当磁铁在密闭塑料管内运动时,管外的线圈会与磁铁发生相对运动,线圈切割磁感线,闭合电路中会产生感应电流,这一现象对应的原理是电磁感应;该过程中消耗了运动时的机械能,转化为电能,据此可得出答案。
【解析】
当戴着运动手环走路时,塑料管随手运动,管内的磁铁反复运动,线圈与磁铁产生相对运动,线圈切割磁感线,闭合的线圈中产生感应电流,这一过程利用了电磁感应原理;此过程中,消耗了人体运动的机械能,最终得到电能,因此是将机械能转化为电能。
【答案】
电磁感应;机械
【知识点】
电磁感应、能量转化
【点评】
本题结合生活中的运动手环实例,考查电磁感应原理及能量转化的知识,体现了物理知识与生活实际的联系,属于基础应用类题目,难度不大。
【难度系数】
0.6
6. 用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁(磁性随温度升高而减弱),可组装成一个演示用的简易电动机,组装过程如图所示。电流通过磁铁和铁钉,铁钉旋转。
(1) 该简易电动机的工作原理是________。
(2) 演示时,若要改变铁钉的转动方向,可以改变________的方向。
(3) 电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁,这样做的主要原因是________(填字母)。
A. 防止铁钉被磁化
B. 防止电流通过时产生过多热量

(1) 该简易电动机的工作原理是________。
(2) 演示时,若要改变铁钉的转动方向,可以改变________的方向。
(3) 电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁,这样做的主要原因是________(填字母)。
A. 防止铁钉被磁化
B. 防止电流通过时产生过多热量
答案
6.(1)通电导体在磁场中受到力的作用 (2)磁场 (3)B
解析
【分析】
解答本题需围绕简易电动机的相关物理知识展开:首先回忆电动机的核心工作原理,明确通电导体在磁场中受力是其运转的基础;其次,电动机转动方向由电流方向和磁场方向共同决定,据此分析改变转动方向的可行方法;最后,结合题目中“磁铁磁性随温度升高而减弱”的条件,分析导线下端间歇性接触磁铁的原因,即电流的热效应会产生热量影响磁铁磁性。
【解析】
(1) 简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,当电流通过处于磁场中的铁钉时,铁钉会在磁场力的作用下发生旋转,这是电动机的核心工作原理。
(2) 电动机的转动方向由电流方向和磁场方向共同决定,要改变铁钉的转动方向,只需改变其中一个影响因素即可,本题中可通过改变磁场的方向来实现转动方向的改变。
(3) 若导线下端持续接触磁铁,电路会持续导通,电流通过导线和铁钉时会产生大量热量,而题目明确说明磁铁的磁性随温度升高而减弱,因此间歇性接触是为了防止电流产生过多热量,避免磁铁磁性降低,故选B。
【答案】
(1) 通电导体在磁场中受到力的作用 (2) 磁场 (3) B
【知识点】
磁场对电流的作用、电动机原理、电流的热效应
【点评】
本题结合简易电动机的组装装置,考查电动机的核心原理、转动方向的影响因素以及电流热效应的实际应用,将物理基础知识与简易装置结合,注重对知识点的理解和应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
解答本题需围绕简易电动机的相关物理知识展开:首先回忆电动机的核心工作原理,明确通电导体在磁场中受力是其运转的基础;其次,电动机转动方向由电流方向和磁场方向共同决定,据此分析改变转动方向的可行方法;最后,结合题目中“磁铁磁性随温度升高而减弱”的条件,分析导线下端间歇性接触磁铁的原因,即电流的热效应会产生热量影响磁铁磁性。
【解析】
(1) 简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,当电流通过处于磁场中的铁钉时,铁钉会在磁场力的作用下发生旋转,这是电动机的核心工作原理。
(2) 电动机的转动方向由电流方向和磁场方向共同决定,要改变铁钉的转动方向,只需改变其中一个影响因素即可,本题中可通过改变磁场的方向来实现转动方向的改变。
(3) 若导线下端持续接触磁铁,电路会持续导通,电流通过导线和铁钉时会产生大量热量,而题目明确说明磁铁的磁性随温度升高而减弱,因此间歇性接触是为了防止电流产生过多热量,避免磁铁磁性降低,故选B。
【答案】
(1) 通电导体在磁场中受到力的作用 (2) 磁场 (3) B
【知识点】
磁场对电流的作用、电动机原理、电流的热效应
【点评】
本题结合简易电动机的组装装置,考查电动机的核心原理、转动方向的影响因素以及电流热效应的实际应用,将物理基础知识与简易装置结合,注重对知识点的理解和应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
7. 爷爷家的电饭锅不能工作了,小科检查发现:电源插头处有烧焦的痕迹。奶奶埋怨爷爷:“每次做完饭都让你把插头从插座上拔下来,而你从电饭锅连接口拔出就算完事,插头总在插座上插着。看,烧坏了吧!”
爷爷辩解道:“插头不是在做完饭后烧坏的,从锅上拔出后就没电了!”
奶奶:“没电?没电你摸摸,不电着你才怪!”
爷爷说“没电”,奶奶认为“有电”。你认为谁的观点正确,请进行合理解释。
爷爷辩解道:“插头不是在做完饭后烧坏的,从锅上拔出后就没电了!”
奶奶:“没电?没电你摸摸,不电着你才怪!”
爷爷说“没电”,奶奶认为“有电”。你认为谁的观点正确,请进行合理解释。
答案
7. 爷爷和奶奶的说法都正确,只是角度不同,爷爷说的“没电”是指插头处电路断开,没有构成回路,所以没有电流;奶奶认为的“有电”是指有电压,当用手触摸插头,可能导致火线—人体—大地构成回路,从而触电。
解析
【分析】要判断两人观点,需先明确电流和电压的概念差异:电流的产生需要闭合回路,而电压是形成电流的原因,与回路是否闭合无关。爷爷说的“没电”是指电路中无电流,奶奶说的“有电”是指存在电压,需结合场景分别分析两者的正确性。
【解析】1. 爷爷观点的正确性:从电饭锅连接口拔出插头后,插头所在的电路被断开,无法形成闭合回路。根据电流的形成条件(电荷定向移动需要闭合路径),此时电路中没有电流,因此爷爷所说的“没电”(无电流)是正确的。2. 奶奶观点的正确性:插头仍插在插座上时,家庭电路的火线与零线之间存在220V的电压,电压是形成电流的必要条件。当人手触摸插头时,人体作为导体,会与大地构成闭合回路,此时可能产生电流导致触电,因此奶奶所说的“有电”(存在电压)也是正确的。两人的说法分别对应电流和电压的不同概念,只是角度不同,均正确。
【答案】爷爷和奶奶的说法都正确,只是角度不同,爷爷说的“没电”是指插头处电路断开,没有构成回路,所以没有电流;奶奶认为的“有电”是指有电压,当用手触摸插头,可能导致火线—人体—大地构成回路,从而触电。
【知识点】电流的形成、电压的作用、触电原理
【点评】本题结合生活实例考查电流与电压的概念区分,贴近日常,需要学生准确把握电流形成的条件和电压的作用,避免混淆两个物理概念,难度适中。
【难度系数】0.4
【解析】1. 爷爷观点的正确性:从电饭锅连接口拔出插头后,插头所在的电路被断开,无法形成闭合回路。根据电流的形成条件(电荷定向移动需要闭合路径),此时电路中没有电流,因此爷爷所说的“没电”(无电流)是正确的。2. 奶奶观点的正确性:插头仍插在插座上时,家庭电路的火线与零线之间存在220V的电压,电压是形成电流的必要条件。当人手触摸插头时,人体作为导体,会与大地构成闭合回路,此时可能产生电流导致触电,因此奶奶所说的“有电”(存在电压)也是正确的。两人的说法分别对应电流和电压的不同概念,只是角度不同,均正确。
【答案】爷爷和奶奶的说法都正确,只是角度不同,爷爷说的“没电”是指插头处电路断开,没有构成回路,所以没有电流;奶奶认为的“有电”是指有电压,当用手触摸插头,可能导致火线—人体—大地构成回路,从而触电。
【知识点】电流的形成、电压的作用、触电原理
【点评】本题结合生活实例考查电流与电压的概念区分,贴近日常,需要学生准确把握电流形成的条件和电压的作用,避免混淆两个物理概念,难度适中。
【难度系数】0.4
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