第十九章 章末复习与提升 ☞见答案册第47页
知识纵横
化学电池 蓄电池 ⑥
电池
电源
发电机
各种发电形式：火力发电、⑦、核能发电
能量转化：①能 → 电能
电磁感应（图1）
感应电流
产生条件：②电路的③导体在磁场中做④运动
影响因素：⑤的方向、导体运动的方向
高压输电
高压触电：⑧、跨步电压触电
设备：变压器
应用
典例复习

①机械 ②闭合 ③部分 ④切割磁感线 ⑤磁场 ⑥太阳能电池 ⑦水力发电 ⑧高压电弧触电

【分析】
本题考查电磁学相关基础概念填空，需结合课本中电源分类、电磁感应原理、高压触电类型等知识点逐一分析空缺：1. 发电机的能量转化是机械能转化为电能；2. 电磁感应产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动；3. 感应电流方向受磁场方向和导体运动方向影响；4. 电源中的电池除化学电池、蓄电池外，还有太阳能电池等；5. 发电形式包括火力发电、水力发电、核能发电等；6. 高压触电类型有高压电弧触电和跨步电压触电。
【解析】
根据课本知识点：①发电机将机械能转化为电能，故填“机械”；②电磁感应产生感应电流要求电路闭合，故填“闭合”；③需是部分导体，故填“部分”；④导体做切割磁感线运动，故填“切割磁感线”；⑤感应电流方向与磁场方向、导体运动方向有关，故填“磁场”；⑥电源中的电池类，除化学、蓄电池外，常见为太阳能电池，故填“太阳能电池”；⑦发电形式除火力、核能外，还有水力发电，故填“水力发电”；⑧高压触电类型包括高压电弧触电和跨步电压触电，故填“高压电弧触电”。
【答案】①机械 ②闭合 ③部分 ④切割磁感线 ⑤磁场 ⑥太阳能电池 ⑦水力发电 ⑧高压电弧触电
【知识点】电磁感应、电源与发电、高压触电
【点评】本题为电磁学基础识记类题目，考查核心概念的掌握，难度较低，需准确记忆课本相关知识点即可解答。
【难度系数】0.6

1.（小制作[苏州模拟]科技小组制作了一把“铜丝琴”，小荣用导线将一根绷紧的铜丝两端与放大器接通，铜丝旁边放置一块磁体，用手指拨动铜丝，产生感应电流，电流经放大器放大后传送到音箱（音箱未画出）发出声音，下列有关“铜丝琴”的说法错误的是（）


A.该装置利用了电磁感应原理
B.将铜丝换成橡皮筋后该装置依然可以工作
C.拨动铜丝时，将机械能转化为电能
D.拨动铜丝时，电路中产生的是交变电流

1.B

【分析】
要判断各选项正误，需结合电磁感应原理：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，此过程将机械能转化为电能，且感应电流方向随导体运动方向变化，属于交变电流。逐一分析选项：A选项，拨动铜丝时，铜丝作为闭合电路的一部分在磁场中切割磁感线，产生感应电流，利用了电磁感应原理，说法正确；B选项，橡皮筋是绝缘体，无法导电，换成橡皮筋后电路断开，无法产生感应电流，装置不能工作，说法错误；C选项，拨动铜丝时，消耗机械能产生电能，是机械能转化为电能，说法正确；D选项，铜丝来回振动，切割磁感线方向周期性改变，电路中产生交变电流，说法正确。
【解析】
根据电磁感应相关知识分析各选项：
1. 选项A：拨动铜丝时，铜丝是闭合电路的一部分，在磁体的磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，利用了电磁感应原理，该说法正确。
2. 选项B：橡皮筋属于绝缘体，无法导电，将铜丝换成橡皮筋后，电路不再闭合，无法产生感应电流，装置无法工作，该说法错误。
3. 选项C：电磁感应现象中，导体运动的机械能转化为电能，因此拨动铜丝时是机械能转化为电能，该说法正确。
4. 选项D：铜丝来回振动，切割磁感线的方向周期性变化，电路中产生的是交变电流，该说法正确。
综上，错误的说法是B。
【答案】
B
【知识点】
电磁感应现象、导体与绝缘体、交变电流
【点评】
本题结合“铜丝琴”小制作考查电磁感应的核心知识，需明确电磁感应的条件、能量转化、电流特点，以及导体和绝缘体的区别，注重知识的实际应用，难度适中。
【难度系数】
0.5

2. [西安模拟] 目前远距离输电主要采取高压输电的方式来实施。在保证输送功率不变的情况下，采用提高电压的方法减少线路上电能的损失。如图甲所示的是陕西榆林某风力发电场，主要为西安
某工业园区供电。已知该电场远距离输电时，输出功率$P_0=1.0×10^8\ \mathrm{W}$，输电线路总电阻为10 Ω。

(1)风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，从而带动风机内的发电机发电。发电机利用原理发电，高压输电线路的电能损耗主要是电流的效应。
(2)若输电线路的电流为1 250 A，则输电电压是kV。
(3)若从榆林到西安的输电效率为90%，输电线上的电流大小为A。
(4)(教材作业改编)在实际传输电能的过程中，输出电功率一定，将输电电压提高为原来的2倍，则输电线上损失的功率将变为原来的；在高压输电时常用到如图乙所示的装置，该装置是导体，这是为了(选填“增大”或“减小”)输电线上电能的损失。

2.(1)电磁感应;热 (2)80 (3)1 000 (4)$\frac{1}{4}$;减小
【点拨】(2)根据 $P=UI$ 得到,输电电压 $U=\frac{P_0}{I}=\frac{1.0×10^8\ \mathrm{W}}{1\ 250\ \mathrm{A}}=8×10^4\ \mathrm{V}=80\ \mathrm{kV}$。(3)若从榆林到西安的输电效率为90%,即输电线上损失的功率 $P_{\mathrm{损}}=(1-90\%)P_0=10\%P_0=1.0×10^8\ \mathrm{W}×0.1=1.0×10^7\ \mathrm{W}$,输电线上的电流$I'=\sqrt{\frac{P_{\mathrm{损}}}{R}}=\sqrt{\frac{1.0×10^7\ \mathrm{W}}{10\ \Omega}}=1\ 000\ \mathrm{A}$。(4)根据 $P=UI$,输出电功率一定,将输电电压提高为原来的2倍,则输电线上的电流为原来的一半,根据焦耳定律 $Q=I^2Rt$ 可知,输电线上损失的功率将变为原来的$\frac{1}{4}$;在高压输电时常用到如图乙所示装置,该装置是导体,相当于增大了导体的横截面积,减小了输电线的电阻,从而减小输电线上电能的损失。

【分析】
本题围绕高压输电的相关知识展开，需结合发电机原理、电功率公式、焦耳定律等知识点逐步分析：
1. 发电机的工作原理是电磁感应现象，输电线路的电能损耗源于电流的热效应；
2. 对于输电电压，利用公式$P=UI$变形计算；
3. 计算输电电流时，先根据输电效率求出线路损失的功率，再结合焦耳定律计算电流；
4. 分析电压对输电损耗功率的影响时，利用$P=UI$和焦耳定律，同时结合导体电阻与横截面积的关系判断装置的作用。
【解析】
(1) 发电机是利用电磁感应原理发电的，闭合电路的导体切割磁感线产生感应电流；输电线路的电能损耗是电流通过电阻时产生热量，属于电流的热效应。
(2) 根据电功率公式$P = UI$，变形得输电电压$U = \frac{P_0}{I}$，代入$P_0 = 1.0×10^8\ \mathrm{W}$，$I = 1250\ \mathrm{A}$，计算得$U = \frac{1.0×10^8}{1250} = 8×10^4\ \mathrm{V} = 80\ \mathrm{kV}$。
(3) 输电效率为90%，则输电线路损失的功率$P_{\mathrm{损}} = (1 - 90\%)P_0 = 0.1×1.0×10^8\ \mathrm{W} = 1.0×10^7\ \mathrm{W}$；根据焦耳定律$P_{\mathrm{损}} = I'^2R$，变形得$I' = \sqrt{\frac{P_{\mathrm{损}}}{R}}$，代入$P_{\mathrm{损}} = 1.0×10^7\ \mathrm{W}$，$R = 10\ \Omega$，计算得$I' = \sqrt{\frac{1.0×10^7}{10}} = 1000\ \mathrm{A}$。
(4) 输出功率$P$一定，由$P = UI$得$I = \frac{P}{U}$，当输电电压提高为原来的2倍时，输电电流变为原来的$\frac{1}{2}$；根据输电损失功率$P_{\mathrm{损}} = I^2R$，可知损失功率变为原来的$(\frac{1}{2})^2 = \frac{1}{4}$；图乙的装置是导体，相当于增大输电线的横截面积，减小了输电线的电阻，从而减小输电线上的电能损失，故填“减小”。
【答案】
(1) 电磁感应；热 (2) 80 (3) 1000 (4) $\frac{1}{4}$；减小
【知识点】
电磁感应、电功率、焦耳定律
【点评】
本题考查高压输电的基础知识点，涵盖发电机原理、电学公式的应用及减小输电损耗的方法，题目难度适中，注重对基础公式的灵活运用，是电学部分的常见考点。
【难度系数】
0.6

1. :: 在“探究导体在磁场中运动产生感应电流条
件”的实验过程中：
(1)该实验中灵敏电流计的作用是。
(2)小明计划依次进行图(b)中的操作。
①断开开关，导体AB无论如何运动，电流计指针都（选填“偏转”或“不偏转”）。
②闭合开关后，重复1的操作然后又依次进行了2～5四次操作。在2～5四次操作中电流计指针能发生偏转的是，与操作1中产生的电流方向相同的是操作。（均选填序号）
(3)分析实验现象可知：闭合电路的部分导体在磁场中做运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体AB相当于电路中的（填电路元件名称）。
(4)(实验改进)若在操作1中发现电流计指针偏转但现象不太明显，请你提出一条改进措施：。
(5)(创新装置)小新总结了“电和磁”的知识后，设计了如图(c)所示的实验装置。闭合开关S后，电动机甲开始转动，通过皮带带动乙转动，此时小灯泡发光。在此过程中，将机械能转化为电能的实验装置是（选填“甲”或“乙”）。若要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是。

1.(1)显示感应电流的大小及方向 (2)①不偏转 ②3、4;4 (3)切割磁感线;电源 (4)增强磁场 (5)乙;对调电源的正负极

【分析】
本题围绕电磁感应现象的实验展开，需明确感应电流产生的条件、灵敏电流计的作用，结合导体切割磁感线的判断分析感应电流的产生情况，同时区分电动机与发电机的能量转化及影响电动机转动方向的因素。解题时，先回忆电磁感应核心知识点：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，灵敏电流计用于检测感应电流的有无、大小和方向；再结合各小问的具体操作，逐一分析是否满足感应电流产生的条件，以及电动机和发电机的工作原理。
【解析】
(1) 灵敏电流计灵敏度高，可检测微弱电流，作用是显示感应电流的大小及方向。
(2) ①断开开关时电路为断路，无法形成感应电流，因此电流计指针不偏转；②闭合开关后，仅导体做切割磁感线运动时产生感应电流：操作1导体水平向右（切割）、操作2导体竖直向上（与磁感线平行，不切割）、操作3导体斜向上（切割）、操作4磁体向左（等效导体向右，切割）、操作5磁体竖直向上（与磁感线平行，不切割），故能使指针偏转的是3、4；感应电流方向与切割方向有关，操作4等效切割方向与操作1相同，因此电流方向与操作1相同的是4。
(3) 实验表明，闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流；产生感应电流时，导体AB提供电能，相当于电路中的电源。
(4) 电流计偏转不明显是因感应电流小，可通过增强磁场（或加快导体运动速度、用多匝线圈代替单根导体等）增大感应电流，此处选增强磁场。
(5) 图(c)中，甲是电动机（电能转机械能），乙是发电机（机械能转电能），故机械能转电能的是乙；电动机转动方向与电流方向、磁场方向有关，要使甲转动方向相反，可对调电源正负极（改变电流方向）。
【答案】
(1) 显示感应电流的大小及方向
(2) ①不偏转；②3、4；4
(3) 切割磁感线；电源
(4) 增强磁场
(5) 乙；对调电源的正负极
【知识点】
电磁感应、感应电流产生条件、电动机与发电机
【点评】
本题综合考查电与磁的核心知识点，涵盖感应电流产生条件、灵敏电流计作用、电动机与发电机的能量转化及影响因素，需学生准确区分电磁感应与电动机的工作原理，是中等难度的综合题，能有效考查知识掌握程度。
【难度系数】
0.5