2026年华东师大版一课一练九年级物理全一册沪教版五四制第175页答案
11 如图所示是我国自主研发与铺设的光伏路面,可实现对在该路面上行驶的电动汽车进行无线充电。
小明查阅资料后得知:
① 光伏路面下铺设了一层太阳能电池板,并且与路面下方的金属线圈相连。
② 太阳能电池板可以把光能转化成电能。
③ 电动汽车内也存在线圈,会随汽车运动。
请根据上述信息,结合本节课所学知识,说明光伏路面是如何实现对在路面上行驶的电动汽车进行充电的。

答案

太阳能电池板将光能转化为电能,电流通过路面下方的金属线圈产生磁场,当电动汽车内的线圈随汽车运动时,车内线圈在做切割磁感线运动,会在车内线圈中产生感应电流,从而实现无线充电。

解析

【分析】
要理解光伏路面无线充电的原理,需分两步拆解思考:第一步,太阳能电池板将光能转化为电能后,路面下的金属线圈通有电流,电流会产生磁场(电流的磁效应);第二步,电动汽车内的线圈随汽车运动时,会切割路面下金属线圈产生的磁感线,根据电磁感应原理,线圈中会产生感应电流,以此实现无线充电。
【解析】
1. 能量转化:太阳能电池板将光能转化为电能,电能输送到路面下方的金属线圈,使线圈中有电流通过;
2. 电流的磁效应:通电的金属线圈会在周围空间产生磁场,形成稳定的磁感线分布;
3. 电磁感应现象:电动汽车内的线圈随汽车在路面上运动时,车内线圈作为闭合电路的一部分导体,切割路面下金属线圈产生的磁感线,电路中产生感应电流,该电流为电动汽车充电,完成无线充电过程。
【答案】
太阳能电池板将光能转化为电能,电流通过路面下方的金属线圈产生磁场,当电动汽车内的线圈随汽车运动时,车内线圈在做切割磁感线运动,会在车内线圈中产生感应电流,从而实现无线充电。
【知识点】
电磁感应现象、电流的磁效应、能量转化
【点评】
本题结合实际的光伏路面无线充电场景,考查电磁感应与电流磁效应的应用,将物理知识与生活实际结合,需要学生理解原理并清晰表述过程,难度适中。
【难度系数】
0.5