7. 小明学习了“电与磁”后,绘制了部分知识的思维导图,如图所示。请写出其中的空缺内容:①

磁
;②发电机
。答案
7. 磁 发电机
解析
【分析】首先回顾电与磁的核心知识点:电流存在三种效应,其中电流的磁效应指电流周围会产生磁场,电磁铁正是利用该原理工作;电磁感应是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的现象,其典型应用是发电机。结合思维导图的对应关系,即可确定空缺内容。
【解析】1. 分析①:电磁铁的工作原理是电流的磁效应,即电流周围存在磁场,因此①处应填“磁”;2. 分析②:电磁感应现象的应用是发电机,发电机是依据电磁感应原理制成的,因此②处应填“发电机”。
【答案】磁;发电机
【知识点】电流的磁效应、电磁感应现象、发电机原理
【点评】本题考查电与磁的基础识记类知识点,难度较低,主要检验学生对电与磁相关核心概念的掌握情况。
【难度系数】0.8
【解析】1. 分析①:电磁铁的工作原理是电流的磁效应,即电流周围存在磁场,因此①处应填“磁”;2. 分析②:电磁感应现象的应用是发电机,发电机是依据电磁感应原理制成的,因此②处应填“发电机”。
【答案】磁;发电机
【知识点】电流的磁效应、电磁感应现象、发电机原理
【点评】本题考查电与磁的基础识记类知识点,难度较低,主要检验学生对电与磁相关核心概念的掌握情况。
【难度系数】0.8
8.在我国西藏高原,有一个羊八井地热区。地热电厂担负着拉萨市一部分电力供应。工作流程如图所示,经过地下井→汽轮机→发电机,其能量转化过程是将内能转化为

机械
能再转化为电
能。答案
8. 机械 电
解析
【分析】
要解答本题,需梳理地热发电的工作流程,明确各环节的能量转化:地下井产生的水蒸气具有内能,水蒸气推动汽轮机转动,将内能转化为汽轮机的机械能;汽轮机带动发电机运转,发电机将机械能转化为电能,据此可得出答案。
【解析】
地热发电过程中,地下井内的水受热形成高温水蒸气,水蒸气携带内能;水蒸气进入汽轮机,对汽轮机做功,使汽轮机转动,将内能转化为汽轮机的机械能;汽轮机与发电机相连,带动发电机工作,发电机将机械能转化为电能,最终输出电能。因此能量转化过程是内能先转化为机械能,再转化为电能。
【答案】
机械;电
【知识点】
能量转化、机械能、电能
【点评】
本题结合实际的地热发电实例,考查能量转化的相关知识,属于基础题型,要求学生能结合流程分析各阶段的能量变化,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解答本题,需梳理地热发电的工作流程,明确各环节的能量转化:地下井产生的水蒸气具有内能,水蒸气推动汽轮机转动,将内能转化为汽轮机的机械能;汽轮机带动发电机运转,发电机将机械能转化为电能,据此可得出答案。
【解析】
地热发电过程中,地下井内的水受热形成高温水蒸气,水蒸气携带内能;水蒸气进入汽轮机,对汽轮机做功,使汽轮机转动,将内能转化为汽轮机的机械能;汽轮机与发电机相连,带动发电机工作,发电机将机械能转化为电能,最终输出电能。因此能量转化过程是内能先转化为机械能,再转化为电能。
【答案】
机械;电
【知识点】
能量转化、机械能、电能
【点评】
本题结合实际的地热发电实例,考查能量转化的相关知识,属于基础题型,要求学生能结合流程分析各阶段的能量变化,难度较低。
【难度系数】
0.7
9. 电网白天用电多,深夜用电少。为使核电站稳定工作和充分利用能源,抽水蓄能电站的电动水泵深夜将山下水库的水抽到山顶水库,消耗的电能为$ E_1 $;白天再把昨晚所抽的水放出,推动水轮机发电,得到的电能为$ E_2 $。下列说法正确的是 (

A.水轮发电机将电能转化为机械能
B.抽水时消耗的电能全部转化为水的机械能
C.$ E_2 < E_1 $
D.$ E_2 = E_1 $
C
)A.水轮发电机将电能转化为机械能
B.抽水时消耗的电能全部转化为水的机械能
C.$ E_2 < E_1 $
D.$ E_2 = E_1 $
答案
9. C
解析
【分析】
本题考查能量转化的相关知识,解题思路是:先明确抽水和发电过程的能量转化形式,再结合能量转化过程中存在损耗的特点,逐一分析每个选项的正误。
【解析】
A选项:水轮发电机的工作原理是将水的机械能转化为电能,并非电能转化为机械能,因此A错误;
B选项:电动水泵抽水时,消耗的电能一部分转化为水的机械能(重力势能),另一部分会因水泵工作时的摩擦、发热等转化为内能,并非全部转化为水的机械能,因此B错误;
C选项:能量在转化过程中存在损耗(如抽水时的能量损耗、发电时的能量损耗),所以白天发电得到的电能$ E_2 $小于深夜抽水消耗的电能$ E_1 $,因此C正确;
D选项:由C的分析可知,$ E_2 ≠ E_1 $,因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
能量转化、能量守恒
【点评】
本题结合抽水蓄能电站的实际场景,考查能量转化的基本规律,重点在于理解能量转化过程中存在损耗,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查能量转化的相关知识,解题思路是:先明确抽水和发电过程的能量转化形式,再结合能量转化过程中存在损耗的特点,逐一分析每个选项的正误。
【解析】
A选项:水轮发电机的工作原理是将水的机械能转化为电能,并非电能转化为机械能,因此A错误;
B选项:电动水泵抽水时,消耗的电能一部分转化为水的机械能(重力势能),另一部分会因水泵工作时的摩擦、发热等转化为内能,并非全部转化为水的机械能,因此B错误;
C选项:能量在转化过程中存在损耗(如抽水时的能量损耗、发电时的能量损耗),所以白天发电得到的电能$ E_2 $小于深夜抽水消耗的电能$ E_1 $,因此C正确;
D选项:由C的分析可知,$ E_2 ≠ E_1 $,因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
能量转化、能量守恒
【点评】
本题结合抽水蓄能电站的实际场景,考查能量转化的基本规律,重点在于理解能量转化过程中存在损耗,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.5
10.(2025济南历下区三模改编)如图甲所示,在学习“科学探究:怎样产生感应电流”一节时,教师将小电风扇插头处接上发光二极管,用手旋转叶片,二极管发光。小红同学对此实验印象深刻,她对比了课本上电动机工作原理图(图乙)和发电机工作原理图(图丁),发现结构上有很大的相似之处。结合所学知识,下列分析不正确的是 (

A.通电后电动机线圈处于图乙位置时,线圈左右两侧受的力方向相反,是一对平衡力
B.图丙中线圈绕某一固定方向持续旋转时,通过灵敏电流计的电流方向是保持不变的
C.发电机线圈转到图丁位置时,线圈平面与磁感线垂直,此时恰好不会产生感应电流
D.图戊中电池提供直流电,通过线圈的电流方向是固定的,线圈在磁场中无法持续转动
A
)A.通电后电动机线圈处于图乙位置时,线圈左右两侧受的力方向相反,是一对平衡力
B.图丙中线圈绕某一固定方向持续旋转时,通过灵敏电流计的电流方向是保持不变的
C.发电机线圈转到图丁位置时,线圈平面与磁感线垂直,此时恰好不会产生感应电流
D.图戊中电池提供直流电,通过线圈的电流方向是固定的,线圈在磁场中无法持续转动
答案
10. A
解析
【分析】
本题考查电动机与发电机的工作原理,需结合各图的结构和原理逐一分析选项:
1. 明确电动机(有电源,通电导体在磁场中受力,需换向器实现持续转动)和发电机(无电源,电磁感应,分直流、交流)的核心区别;
2. 牢记平衡力的四个条件:作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线;
3. 掌握直流发电机的换向器作用:改变线圈内电流方向,使输出电流方向不变;交流发电机无换向器,电流方向交变;
4. 理解平衡位置的特点:线圈平面与磁感线垂直时,线圈边不切割磁感线,无感应电流。
【解析】
选项A:图乙是电动机原理图,通电后线圈左右两侧受力方向相反,但两个力的作用线不在同一直线上,不符合平衡力的“同一直线”条件,因此不是一对平衡力,故A错误;
选项B:图丙是直流发电机原理图,线圈两端的半环(换向器)可改变线圈内电流方向,使通过灵敏电流计的电流方向保持不变,故B正确;
选项C:图丁是发电机原理图,线圈平面与磁感线垂直(平衡位置),此时线圈的边运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,因此不会产生感应电流,故C正确;
选项D:图戊是电动机原理图,电池提供直流电,通过线圈的电流方向固定,无换向器时,线圈转到平衡位置后受力方向相反,无法持续转动,故D正确。
题目要求选不正确的,因此答案为A。
【答案】
A
【知识点】
电动机原理、发电机原理、电磁感应
【点评】
本题通过对比电动机和发电机的原理图,考查对两者结构、原理的理解,需区分换向器在直流发电机和电动机中的作用,以及平衡力的判断,是电磁学核心知识点的综合应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查电动机与发电机的工作原理,需结合各图的结构和原理逐一分析选项:
1. 明确电动机(有电源,通电导体在磁场中受力,需换向器实现持续转动)和发电机(无电源,电磁感应,分直流、交流)的核心区别;
2. 牢记平衡力的四个条件:作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线;
3. 掌握直流发电机的换向器作用:改变线圈内电流方向,使输出电流方向不变;交流发电机无换向器,电流方向交变;
4. 理解平衡位置的特点:线圈平面与磁感线垂直时,线圈边不切割磁感线,无感应电流。
【解析】
选项A:图乙是电动机原理图,通电后线圈左右两侧受力方向相反,但两个力的作用线不在同一直线上,不符合平衡力的“同一直线”条件,因此不是一对平衡力,故A错误;
选项B:图丙是直流发电机原理图,线圈两端的半环(换向器)可改变线圈内电流方向,使通过灵敏电流计的电流方向保持不变,故B正确;
选项C:图丁是发电机原理图,线圈平面与磁感线垂直(平衡位置),此时线圈的边运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,因此不会产生感应电流,故C正确;
选项D:图戊是电动机原理图,电池提供直流电,通过线圈的电流方向固定,无换向器时,线圈转到平衡位置后受力方向相反,无法持续转动,故D正确。
题目要求选不正确的,因此答案为A。
【答案】
A
【知识点】
电动机原理、发电机原理、电磁感应
【点评】
本题通过对比电动机和发电机的原理图,考查对两者结构、原理的理解,需区分换向器在直流发电机和电动机中的作用,以及平衡力的判断,是电磁学核心知识点的综合应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
11. 如图所示为手摇交流发电机的模型,摇动手柄会看到小灯泡发光。
(1)发电机的工作原理是
(2)把图中小灯泡换成灵敏电流计可用来演示发电机发出来的是交流电。演示时应

(1)发电机的工作原理是
电磁感应现象
,发电时将机械
能转化为电
能。(2)把图中小灯泡换成灵敏电流计可用来演示发电机发出来的是交流电。演示时应
快速
(选填“慢慢”或“快速”)摇动手柄,才能明显地观察到灵敏电流计的指针左右晃动
(选填“左右晃动”或“向一侧摆动”),从而说明发出来的是交流电。答案
11. (1)电磁感应现象 机械 电
(2)快速 左右晃动
(2)快速 左右晃动
解析
【分析】
本题围绕手摇交流发电机展开,分为两小问。第(1)问需掌握发电机的工作原理及能量转化,要区分发电机与电动机的原理,明确发电机是利用电磁感应工作,能量转化是机械能到电能;第(2)问需理解交流电的特点是电流方向周期性变化,结合灵敏电流计的工作特性,明确演示交流电时的操作及现象。
【解析】
(1)发电机的工作原理是电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流;发电时,摇动手柄消耗了机械能,最终转化为电能,因此能量转化是机械能转化为电能。
(2)要明显观察到交流电的特点,需让线圈切割磁感线产生的感应电流变化更显著,因此应快速摇动手柄;由于交流电的电流方向会周期性改变,所以灵敏电流计的指针会左右晃动,以此说明发出的是交流电。
【答案】
(1)电磁感应现象 机械 电;(2)快速 左右晃动
【知识点】
电磁感应现象、能量转化、交流电的特点
【点评】
本题考查发电机的基础知识点,核心是掌握发电机原理、能量转化及交流电的特性,属于电学中电磁部分的基础内容,难度适中,适合学生巩固相关概念。
【难度系数】
0.6
本题围绕手摇交流发电机展开,分为两小问。第(1)问需掌握发电机的工作原理及能量转化,要区分发电机与电动机的原理,明确发电机是利用电磁感应工作,能量转化是机械能到电能;第(2)问需理解交流电的特点是电流方向周期性变化,结合灵敏电流计的工作特性,明确演示交流电时的操作及现象。
【解析】
(1)发电机的工作原理是电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流;发电时,摇动手柄消耗了机械能,最终转化为电能,因此能量转化是机械能转化为电能。
(2)要明显观察到交流电的特点,需让线圈切割磁感线产生的感应电流变化更显著,因此应快速摇动手柄;由于交流电的电流方向会周期性改变,所以灵敏电流计的指针会左右晃动,以此说明发出的是交流电。
【答案】
(1)电磁感应现象 机械 电;(2)快速 左右晃动
【知识点】
电磁感应现象、能量转化、交流电的特点
【点评】
本题考查发电机的基础知识点,核心是掌握发电机原理、能量转化及交流电的特性,属于电学中电磁部分的基础内容,难度适中,适合学生巩固相关概念。
【难度系数】
0.6
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