3.如图所示是一款科学实验玩具,左侧的风车连接的元件接通电源,右侧风车连接的元件连接灯泡。当左侧元件通电后,左侧风车旋转吹动右侧风车转动带动元件使灯泡发光。关于该装置,下列说法正确的是 (

A.左侧风车连接的元件是发电机
B.左侧风车连接元件的工作原理是电流的磁效应
C.右侧风车连接的元件工作时把电能转化为机械能
D.右侧风车连接的元件的工作原理是电磁感应
D
)A.左侧风车连接的元件是发电机
B.左侧风车连接元件的工作原理是电流的磁效应
C.右侧风车连接的元件工作时把电能转化为机械能
D.右侧风车连接的元件的工作原理是电磁感应
答案
3. D
解析
【分析】
要解决此题,需先明确装置中两个元件的类型及工作原理:左侧元件通电后风车转动,说明左侧是电动机,工作时将电能转化为机械能,原理是通电导体在磁场中受力运动;右侧风车转动带动元件发电,使灯泡发光,说明右侧是发电机,工作时将机械能转化为电能,原理是电磁感应现象。再逐一分析选项判断正误。
【解析】
1. 分析左侧元件:左侧通电后风车旋转,说明左侧元件是电动机,其工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能,并非电流的磁效应,因此A、B选项错误。
2. 分析右侧元件:右侧风车转动带动元件发电,使灯泡发光,说明右侧元件是发电机,其工作原理是电磁感应现象,工作时将机械能转化为电能,并非电能转化为机械能,因此C选项错误,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
电动机原理、发电机原理、电磁感应
【点评】
本题考查电动机与发电机的区别,需明确两者的工作原理和能量转化,是电磁学部分的基础考点,易混淆两者的原理,需准确区分。
【难度系数】
0.5
要解决此题,需先明确装置中两个元件的类型及工作原理:左侧元件通电后风车转动,说明左侧是电动机,工作时将电能转化为机械能,原理是通电导体在磁场中受力运动;右侧风车转动带动元件发电,使灯泡发光,说明右侧是发电机,工作时将机械能转化为电能,原理是电磁感应现象。再逐一分析选项判断正误。
【解析】
1. 分析左侧元件:左侧通电后风车旋转,说明左侧元件是电动机,其工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能,并非电流的磁效应,因此A、B选项错误。
2. 分析右侧元件:右侧风车转动带动元件发电,使灯泡发光,说明右侧元件是发电机,其工作原理是电磁感应现象,工作时将机械能转化为电能,并非电能转化为机械能,因此C选项错误,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
电动机原理、发电机原理、电磁感应
【点评】
本题考查电动机与发电机的区别,需明确两者的工作原理和能量转化,是电磁学部分的基础考点,易混淆两者的原理,需准确区分。
【难度系数】
0.5
4. 下列有关如图甲、乙所示的实验装置的说法错误的是 (

A.图乙中,导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流
B.图甲演示的现象与电动机原理相同
C.甲、乙两图演示的现象说明电能生磁,磁也能生电
D.图甲中,对调电源的正负极,闭合开关,金属棒运动的方向变得相反
A
)A.图乙中,导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流
B.图甲演示的现象与电动机原理相同
C.甲、乙两图演示的现象说明电能生磁,磁也能生电
D.图甲中,对调电源的正负极,闭合开关,金属棒运动的方向变得相反
答案
4. A
解析
【分析】
本题考查电磁学中两个核心实验的辨析,需明确图甲是通电导体在磁场中受力运动(电动机原理),图乙是电磁感应(发电机原理)。判断选项时,要牢记感应电流产生的条件(闭合电路、导体做切割磁感线运动)、通电导体受力方向的影响因素,以及两个实验对应的“电生磁”“磁生电”的结论,逐一分析选项的正误。
【解析】
逐个分析选项:
1. 选项A:图乙为电磁感应实验,产生感应电流的条件是“闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动”,若导体ab运动方向与磁感线平行(不切割磁感线),电路中不会产生感应电流,因此“只要运动就能产生感应电流”的说法错误。
2. 选项B:图甲中通电导体在磁场中受力运动,这一原理与电动机的工作原理一致,电动机正是利用该原理制成,该说法正确。
3. 选项C:图甲中通电导体在磁场中受力,说明电流周围存在磁场(电能生磁);图乙中电磁感应现象说明磁能产生电,因此两图共同说明电能生磁、磁也能生电,该说法正确。
4. 选项D:通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关,对调电源正负极会改变电流方向,因此闭合开关后金属棒运动方向会相反,该说法正确。
综上,错误的说法是选项A。
【答案】
A
【知识点】
电磁感应、磁场对电流的作用
【点评】
本题是电磁学基础实验的综合题,需准确区分电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的实验条件与原理,易错点在于忽略感应电流产生的“切割磁感线”要求,整体难度不大,侧重对基础知识点的掌握。
【难度系数】
0.4
本题考查电磁学中两个核心实验的辨析,需明确图甲是通电导体在磁场中受力运动(电动机原理),图乙是电磁感应(发电机原理)。判断选项时,要牢记感应电流产生的条件(闭合电路、导体做切割磁感线运动)、通电导体受力方向的影响因素,以及两个实验对应的“电生磁”“磁生电”的结论,逐一分析选项的正误。
【解析】
逐个分析选项:
1. 选项A:图乙为电磁感应实验,产生感应电流的条件是“闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动”,若导体ab运动方向与磁感线平行(不切割磁感线),电路中不会产生感应电流,因此“只要运动就能产生感应电流”的说法错误。
2. 选项B:图甲中通电导体在磁场中受力运动,这一原理与电动机的工作原理一致,电动机正是利用该原理制成,该说法正确。
3. 选项C:图甲中通电导体在磁场中受力,说明电流周围存在磁场(电能生磁);图乙中电磁感应现象说明磁能产生电,因此两图共同说明电能生磁、磁也能生电,该说法正确。
4. 选项D:通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关,对调电源正负极会改变电流方向,因此闭合开关后金属棒运动方向会相反,该说法正确。
综上,错误的说法是选项A。
【答案】
A
【知识点】
电磁感应、磁场对电流的作用
【点评】
本题是电磁学基础实验的综合题,需准确区分电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的实验条件与原理,易错点在于忽略感应电流产生的“切割磁感线”要求,整体难度不大,侧重对基础知识点的掌握。
【难度系数】
0.4
5. 如图所示,导体ab放在蹄形磁体中间,ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法正确的是 (

A.接入灵敏电流计可探究电磁感应现象,与发电机原理相同
B.接入灵敏电流计可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
C.接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同
D.接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
A
)A.接入灵敏电流计可探究电磁感应现象,与发电机原理相同
B.接入灵敏电流计可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
C.接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同
D.接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
答案
5. A
解析
【分析】
要解决这道题,需明确两个实验的核心区别:电磁感应实验电路无电源,靠导体切割磁感线产生感应电流,对应发电机原理;通电导体在磁场中受力的实验电路有电源,给导体通电使其受力运动,对应电动机原理。据此分析各选项即可。
【解析】
1. 若虚线框接入灵敏电流计,电路中无电源,当导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这是电磁感应现象,该原理是发电机的工作原理,故A正确,B错误。
2. 若虚线框接入电源,电路中有电源,导体ab通电后在磁场中受力运动,探究的是通电导体在磁场中受力的现象,该原理是电动机的工作原理,故C、D错误。
【答案】
A
【知识点】
电磁感应、通电导体在磁场中受力
【点评】
本题考查电磁感应与通电导体在磁场中受力实验的区分,核心是明确两个实验的电路组成(有无电源)及对应原理应用,属于基础概念辨析题,需准确记忆相关知识点。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确两个实验的核心区别:电磁感应实验电路无电源,靠导体切割磁感线产生感应电流,对应发电机原理;通电导体在磁场中受力的实验电路有电源,给导体通电使其受力运动,对应电动机原理。据此分析各选项即可。
【解析】
1. 若虚线框接入灵敏电流计,电路中无电源,当导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这是电磁感应现象,该原理是发电机的工作原理,故A正确,B错误。
2. 若虚线框接入电源,电路中有电源,导体ab通电后在磁场中受力运动,探究的是通电导体在磁场中受力的现象,该原理是电动机的工作原理,故C、D错误。
【答案】
A
【知识点】
电磁感应、通电导体在磁场中受力
【点评】
本题考查电磁感应与通电导体在磁场中受力实验的区分,核心是明确两个实验的电路组成(有无电源)及对应原理应用,属于基础概念辨析题,需准确记忆相关知识点。
【难度系数】
0.5
6. (1)图甲是

(2)图乙是
电动机
模型,它是根据通电线圈在磁场中受力转动
原理制成的。图甲中两个电刷A、B和中间断开、彼此绝缘的两个铜半环E、F组成的构造叫做换向器
。(2)图乙是
发电机
模型,它是根据电磁感应
的原理制成的。答案
6. (1) 电动机 通电线圈在磁场中受力转动 换向器
(2) 发电机 电磁感应
(2) 发电机 电磁感应
解析
【分析】
区分电动机和发电机模型的核心是看电路中是否有电源:有电源的是电动机,无电源的是发电机。再结合两者的原理、构造特点即可解答。
【解析】
(1) 图甲的电路中有电源,因此是电动机模型;电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动;两个彼此绝缘的铜半环E、F和电刷A、B组成的构造叫做换向器,作用是在线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动。
(2) 图乙的电路中没有电源,有负载灯泡,因此是发电机模型;发电机是根据电磁感应原理制成的,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。
【答案】
(1) 电动机;通电线圈在磁场中受力转动;换向器
(2) 发电机;电磁感应
【知识点】
电动机原理;发电机原理;换向器构造
【点评】
本题考查电动机与发电机的模型判断、原理及构造,属于初中电磁学的基础知识点,关键在于通过是否有电源区分两类模型,难度较低,是学生需掌握的基础内容。
【难度系数】
0.7
区分电动机和发电机模型的核心是看电路中是否有电源:有电源的是电动机,无电源的是发电机。再结合两者的原理、构造特点即可解答。
【解析】
(1) 图甲的电路中有电源,因此是电动机模型;电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动;两个彼此绝缘的铜半环E、F和电刷A、B组成的构造叫做换向器,作用是在线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动。
(2) 图乙的电路中没有电源,有负载灯泡,因此是发电机模型;发电机是根据电磁感应原理制成的,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。
【答案】
(1) 电动机;通电线圈在磁场中受力转动;换向器
(2) 发电机;电磁感应
【知识点】
电动机原理;发电机原理;换向器构造
【点评】
本题考查电动机与发电机的模型判断、原理及构造,属于初中电磁学的基础知识点,关键在于通过是否有电源区分两类模型,难度较低,是学生需掌握的基础内容。
【难度系数】
0.7
[例3]现在智能手机的屏幕做得越来越大,同时也带来了需要频繁充电的烦恼。于是,一种叫做“充电宝”的便携式充电设备应运而生,平时空闲时,可以通过家中的插座将其充满电,这样等到出门在外、手机没电时,就可以用它给手机充电。如图,“充电宝”正在给一部手机充电,其中主要涉及能量转化过程为:

化学
能→电能→化学
能。答案
例3 化学 化学
解析
【分析】
要解决这道题,需明确充电宝给手机充电时的能量转化逻辑:充电宝内部以化学能形式储存能量,对外供电时先将自身化学能转化为电能;手机充电时,电能会转化为手机电池的化学能储存,据此判断两个空的能量形式。
【解析】
充电宝充满电后,内部储存的是化学能;给手机充电时,充电宝消耗自身的化学能,将其转化为电能释放;电能传递到手机后,转化为手机电池的化学能储存,因此能量转化过程为:化学能→电能→化学能。
【答案】
化学;化学
【知识点】
能量转化、化学能与电能转化
【点评】
本题结合生活中常见的充电宝充电场景,考查能量转化知识,将物理知识与实际生活结合,难度较低,需区分电源供电和用电器充电的能量转化差异。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确充电宝给手机充电时的能量转化逻辑:充电宝内部以化学能形式储存能量,对外供电时先将自身化学能转化为电能;手机充电时,电能会转化为手机电池的化学能储存,据此判断两个空的能量形式。
【解析】
充电宝充满电后,内部储存的是化学能;给手机充电时,充电宝消耗自身的化学能,将其转化为电能释放;电能传递到手机后,转化为手机电池的化学能储存,因此能量转化过程为:化学能→电能→化学能。
【答案】
化学;化学
【知识点】
能量转化、化学能与电能转化
【点评】
本题结合生活中常见的充电宝充电场景,考查能量转化知识,将物理知识与实际生活结合,难度较低,需区分电源供电和用电器充电的能量转化差异。
【难度系数】
0.7
7.我国存在能源与经济相分离的问题,资源富集区经济相对落后,而经济发达地区则能源储量不足,为此国家规划建设特高压(交流电压在1 000千伏以上)输电网。远距离输电采用特高压,这是为了(
A.减少输电线上的能量损失
B.节省输电线材料
C.满足用电器对电压的要求
D.增大输电线上的电流
A
)A.减少输电线上的能量损失
B.节省输电线材料
C.满足用电器对电压的要求
D.增大输电线上的电流
答案
7. A
解析
【分析】
要解决这道题,需结合远距离输电的核心原理分析:输送功率一定时,输电电压与电流成反比,而输电线上的能量损失与电流平方成正比,据此判断特高压输电的目的。
【解析】
远距离输电时,输送的总功率P保持不变,根据电功率公式$P=UI$,可得输电电流$I=\frac{P}{U}$。若采用特高压输电(提高输电电压$U$),则输电电流$I$会显著减小。再根据焦耳定律,输电线上的能量损失$Q=I^2Rt$,当电流$I$减小时,相同时间$t$、相同电阻$R$的输电线上,能量损失会大幅降低。因此,远距离采用特高压输电是为了减少输电线上的能量损失,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
远距离输电、电能损失
【点评】
本题考查远距离输电减少能量损失的原理,属于基础概念应用类题目,难度较低,需掌握输电功率、电压、电流的关系及焦耳定律的应用。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需结合远距离输电的核心原理分析:输送功率一定时,输电电压与电流成反比,而输电线上的能量损失与电流平方成正比,据此判断特高压输电的目的。
【解析】
远距离输电时,输送的总功率P保持不变,根据电功率公式$P=UI$,可得输电电流$I=\frac{P}{U}$。若采用特高压输电(提高输电电压$U$),则输电电流$I$会显著减小。再根据焦耳定律,输电线上的能量损失$Q=I^2Rt$,当电流$I$减小时,相同时间$t$、相同电阻$R$的输电线上,能量损失会大幅降低。因此,远距离采用特高压输电是为了减少输电线上的能量损失,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
远距离输电、电能损失
【点评】
本题考查远距离输电减少能量损失的原理,属于基础概念应用类题目,难度较低,需掌握输电功率、电压、电流的关系及焦耳定律的应用。
【难度系数】
0.8
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