第十九章

電能從哪里來章末復習本章重點實驗專練實驗：探究什么情況下磁可以生電如圖所示是“探究什么情況下磁可以生電”的裝置，用棉線將一段導體ab懸掛起來，放置于蹄形磁體的磁場中，再用導線把導體ab和電流表連接起來，組成了閉合電路?！驹O計方案】(1)該實驗中，電流表的作用是____________________________?！緦嶒灢僮鳌?2)實驗中，通過觀察_____________________________來判斷電路中是否有感應電流。這種實驗研究方法叫________法。檢測感應電流的大小、方向電流表的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換【得出結(jié)論】(3)在教師的指導下，興趣小組對實驗進行完善后，觀察到的現(xiàn)象如表所示，由此可知：閉合電路的一部分導體在磁場中做________________運動時，電路中會產(chǎn)生感應電流。切割磁感線(4)比較第4、5(或6、7)次實驗可以得出______________________________________________。(5)比較第4、6(或5、7)次實驗可以得出_________________________________________?！窘涣髟u估】(6)在此實驗過程中，能量轉(zhuǎn)化情況是________________________。利用這一原理，人們在生產(chǎn)生活中制成了__________。(7)若保持導體ab不動，要產(chǎn)生感應電流，正確的操作是____________________。導體中感應電流的方向與導體的運動方向有關(guān)導體中感應電流方向與磁場的方向有關(guān)機械能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電機左右移動磁體【遷移創(chuàng)新】(8)小明同學在實驗中發(fā)現(xiàn)，讓導體ab沿水平方向向左緩慢運動時，電流表的指針向右偏的角度較??；讓導體ab沿水平方向向左快速運動時，電流表的指針向右偏的角度較大。這說明感應電流的大小與導體運動的________有關(guān)。速度貴州高頻考點專練考點一電磁感應1.(2024·黔東南州開學考試)如圖所示，電吉他的拾音器里有六個磁柱，當弦線振動時，拾音器中的線圈產(chǎn)生電流。拾音器的工作原理和發(fā)現(xiàn)此原理的科學家是()A.電磁感應原理——法拉第B．電磁感應原理——奧斯特C．電流的磁效應——奧斯特D．磁場對電流的作用——法拉第A2.(2024·淮安中考)如圖所示，將一閉合銅環(huán)置于線圈上且使鐵芯穿過其中，閉合開關(guān)S的瞬間，因銅環(huán)中產(chǎn)生感應電流，銅環(huán)會立刻向上跳起；若將銅環(huán)換成下列環(huán)，閉合開關(guān)S，也能向上跳起的是()A.閉合塑料環(huán)B．未閉合鐵環(huán)C．閉合鋁環(huán)D．未閉合橡膠環(huán)C3.(2024·黔東南州開學考試)如圖所示，用“×”表示磁感線垂直于紙面向里，導體AB、CD和EF都沒有絕緣皮，導體AB橫架在CD和EF上，當導體AB向左運動時，小磁針()A.一定轉(zhuǎn)動B．一定不轉(zhuǎn)動C．可能轉(zhuǎn)動，也可能不轉(zhuǎn)動D．無法判斷A4.(2024·蘭州中考)科技創(chuàng)新活動中，小雅的作品“隔板推物”引起了同學們的極大興趣，其原理如圖甲所示，a、b兩個導體棒分別懸掛在兩個蹄形磁體的磁場中，兩導體棒通過導線相連，構(gòu)成了一個閉合回路，用手推動導體棒a左右擺動時，導體棒b會隨之擺動，下列關(guān)于這一現(xiàn)象的說法不正確的是()A.導體棒a左右擺動時，閉合回路中能夠產(chǎn)生感應電流B．導體棒a左右擺動時，實現(xiàn)了電能向機械能的轉(zhuǎn)化C.導體棒b隨之擺動的原理與圖乙所示裝置的原理相同D．用手推動導體棒b左右擺動時，導體棒a也會隨之擺動B考點二電能的產(chǎn)生5.小明從廢舊的手持風扇上拆下一個帶葉輪的“電動機”，將“電動機”的兩條引線與一個發(fā)光二極管相連接，用吹頭發(fā)用的吹風機對著葉輪吹風，當葉輪轉(zhuǎn)起來時，同時發(fā)光二極管發(fā)光，如圖所示。下列有關(guān)這一過程說法正確的是()A.電吹風是這個電路中的電源B．“電動機”此時將機械能轉(zhuǎn)化為電能C．“電動機”此時利用電流的磁效應工作D．“電動機”在此電路中相當于用電器B6．(2025·貴州模擬)如圖所示為無鏈條電動自行車，整體外形時尚，沒有了鏈條，外觀變得與普通自行車或電動車有些不同。無鏈條電動自行車被稱為“沒有鏈條的混合動力電動自行車”它結(jié)合了電子動力和人體動力，此車既可以通過給鋰電池充電獲得能量，也可以通過騎行者踩腳踏板獲得能量。小明爸爸購買某款無鏈條電動自行車的鋰電池容量為10Ah，電壓為36V，他騎車從坡底勻速直線爬到5m高的坡頂用時20s，坡長32m。(1)小明爸爸騎車爬坡過程的平均速度是多少？(2)該電動自行車鋰電池最多能儲存的電能約為多少焦耳？(3)騎行者踩腳踏板時產(chǎn)生電能并存儲在自行車框架中的鋰電池內(nèi)，踩腳踏板時發(fā)電的原理是什么？(4)請結(jié)合功和功率相關(guān)知識分析，不考慮外界因素對騎行產(chǎn)生影響的情況下，騎行者是否踩腳踏板，對無鏈條電動自行車的行駛里程和輸出功率是否有影響？(2)自行車鋰電池最多能儲存的電能：W＝UIt＝36V×10A×3600s＝1.296×106

J。(3)騎行者踩腳踏板時，電路中會產(chǎn)生感應電流，這是電磁感應現(xiàn)象，該過程中機械能轉(zhuǎn)化為電能。(4)無鏈條電動自行車的動力來源于電動機，在鋰電池電壓、電路電流一定的情況下，電動機輸出功率一定，與是否踩踏腳踏板無關(guān)；踩腳踏板，轉(zhuǎn)化后的電能會存儲在鋰電池內(nèi)，則電動機工作消耗的鋰電池的電能能夠得到補充，電動機轉(zhuǎn)化的動能更多，行駛里程會更大?？键c三高壓輸電7.目前，電能的輸送主要采用高壓輸電的方式，下列說法不正確的是()A.采用高壓輸電，可以減少電能在輸送線路上的損失B．在輸電過程中，使用的變壓器工作原理是電磁感應C．高壓觸電常見類型有高壓電弧觸電和跨步電壓觸電D．小鳥停在高壓線上并不會觸電，因為小鳥是絕緣體D8.(2024·遵義期中)如圖所示是某地的高壓輸電線，我們會發(fā)現(xiàn)它要比家庭電路中的輸電線粗很多，其原理是：由于導線的電阻與導體的____________有關(guān)，輸電線越粗，電阻就越______，輸電過程中的電能損耗就越小。橫截面積小跨學科實踐及核心素養(yǎng)專練1.人們在生產(chǎn)生活中都會使用各種能源。讓我們制訂出一個優(yōu)化家庭能源使用的具體方案?！卷椖糠治觥?1)首先應該了解家庭使用能源的具體情況，然后有針對性地提出優(yōu)化方案，分析它的________性和________性。有效可行【項目實施】任務一調(diào)查家庭使用能源的情況(2)小明調(diào)查了自己家上個月能源使用情況。請你幫他完成下表：其中能源所需費用比較多的是________，是____________(填“可再生”或“不可再生”)能源。汽油不可再生任務二選取優(yōu)化對象與確定改進方法(3)為了節(jié)約用電，小明家新安裝了一臺容積為0.5m3的太陽能熱水器，加滿水后，經(jīng)過4h陽光的照射，水溫由原來的20℃升高到了56℃。則在這4h內(nèi)水吸收了______________J熱量，若這些熱量由電能提供，至少耗電__________kW·h。[c水＝4.2×103

J/(kg·℃)]與其他形式的能量相比，太陽能具有的優(yōu)點是__________________________。7.56×10721無污染，節(jié)約能源(省錢)任務三制定與檢驗設計方案方案一給房屋加保溫層(4)物理興趣小組的同學們從市場上選擇了三種常見的保溫隔熱材料進行研究，材料相關(guān)信息如表所示。小濱同學的家在陜北，他打算給自建房外墻安裝保溫材料，因為陜北冬季氣溫很低且年降水量少，所以他選擇外墻保溫材料時應優(yōu)先考慮____________(填“傳熱系數(shù)”或“吸水性”)(注：傳熱系數(shù)越大，保溫性能越差)，所以他應選擇表格中的________號保溫材料。傳熱系數(shù)Ⅰ方案二為家庭用車提建議(5)新型油電混合動力汽車在啟動或低速行駛時，內(nèi)燃機并不工作，動力電池通過驅(qū)動電機向車輪輸送能量；當踩剎車時，有部分能量通過驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)為發(fā)電機給蓄電池充電，實質(zhì)上是機械能轉(zhuǎn)化為______能，再轉(zhuǎn)化為________能；當高速行駛或動力電池能量消耗過大時，內(nèi)燃機才開始工作，既可以向車輪提供動力，也可以同時帶動電機發(fā)電，給動力電池充電。使用混合動力汽車的優(yōu)點是____________(只答一點)。假設一輛發(fā)動機效率為30%的燃油汽車一年消耗燃油400kg，改為油電混合動力后將效率從30%提高到40%，每年可以節(jié)省汽油______kg。電化學節(jié)能環(huán)保100【展示交流】(6)在220V的家庭電路中，一只功率為11W的節(jié)能型日光燈的亮度相當于60W的白熾燈燈泡的亮度。如果小明家用4只11W的日光燈代替4只60W的白熾燈，按每月30天、每天用電5h計算，一個月可以節(jié)省________kW·h電能。若節(jié)約的能量由煙煤完全燃燒提供，則最少可節(jié)約__________kg煙煤(已知煙煤的熱值約為3×107

J/kg)。29.43.5282.在跨學科實踐課上，某小組開展了“設計小型風力發(fā)電系統(tǒng)”的項目化學習活動。下面是該小組同學交流的實踐過程，請幫助完成下列內(nèi)容：【項目分解】(1)制作小型風力發(fā)電機；(2)優(yōu)化風力發(fā)電系統(tǒng)?！卷椖繉嵤?1)制作小型風力發(fā)電機：經(jīng)過課堂學習，我們了解到發(fā)電機和電動機中都有線圈和磁體，嘗試用玩具電風扇作為風力發(fā)電機，連接成如圖甲所示的電路。閉合開關(guān)，向扇葉吹風，使扇葉帶動線圈轉(zhuǎn)動，我們觀察到了______________，說明我們的風力發(fā)電機可以發(fā)電，它是利用______________現(xiàn)象發(fā)電的。小燈泡發(fā)光電磁感應(2)優(yōu)化風力發(fā)電系統(tǒng)：我們在設計的過程中考慮到無風不能發(fā)電，于是增加了太陽能電池；又考慮到風能和太陽能發(fā)電受風速、光照強度等因素的制約，不適合直接給用電器供電，于是增加了蓄電池，形成風光互補發(fā)電系統(tǒng)。圖乙是該系統(tǒng)的簡圖，其中給出了該系統(tǒng)的電能轉(zhuǎn)移路徑，但電能的轉(zhuǎn)移方向并不完整，A和B其中之一為蓄電池，另一個為用電器。根據(jù)所給條件，可知A的元件名稱為__________。結(jié)合圖乙說出蓄電池的工作過程及其起到的不同作用：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。蓄電池

蓄電時，風能與太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為化學能在電池中儲存起來，此時蓄電池相當于用電器；放電時，又將化學能轉(zhuǎn)化為電能，供用電器使用，此時相當于電源【項目拓展】(3)經(jīng)查閱資料，截至2023年4月，我國風電光伏發(fā)電總功率超8億千瓦，約為36個三峽電站的總功率。某風力發(fā)電機組在風速為3m/s以下或25m/s以上時，處于空轉(zhuǎn)或停機狀態(tài)，實際功率為0；在風速達12m/s或以上時，發(fā)電功率保持不變。其發(fā)電功率與風速關(guān)系如表所示：某日6：00到12：00，風速與時刻關(guān)系如圖丙所示(為方便計算，數(shù)據(jù)作了簡化處理)，則在這段時間內(nèi)該風力發(fā)電機組發(fā)電__________kW·h。2196風速v/(m·s-1)46810功率P/kW56190445880風速v/(m·s-1)121416

功率P/kW150015001500【拓展研究】電生磁：當導體內(nèi)有電流通過時，導體的周圍會產(chǎn)生磁場。這是電磁學中的一個基本原理，也被稱為電流的磁效應。丹麥物理學家奧斯特是首位通過實驗證明電流周圍存在磁場的人，這一發(fā)現(xiàn)為電磁學的發(fā)展奠定了基礎。磁生電：當閉合電路中的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體