18.2~18.3科学探究怎样产生感应电流电能的输送（原卷版）

沪科版九年级第十八章《电能从哪里来》18.2科学探究：怎样产生感应电流18.3电能的输送【知识梳理】一、科学探究：怎样产生感应电流1．发现者：1831年，英国科学家发现了电磁感应现象。2．内容：闭合电路的部分导体在磁场中做运动时产生电流的现象是一种电磁感应现象，电磁感应现象中产生的电流称为电流。3．产生感应电流的条件：（1）闭合电路；（2）一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。4．感应电流的方向：与和都有关。5．应用：发电机、动圈式话筒。二、电能的输送1.输送电能时要采用高压输电，可以减少电能在输电线路上的损失。在输电功率一定时，根据，提高输电电压，就可以输电线上的电流。根据焦耳定律，在导线电阻和通电时间一定时，电流越小，导线上产生的电热就越，电能损耗就越。2.发电厂发出的交流电需先用升压变压器把电压升高到数百千伏后再送到交流电网上，升压后的高压电流通过架空电压输电线送到用到用电地区的变电站进行一至两次降压，电压降至10kV后送到工矿、科研和生活区等目的地，再用变压器降至220V供家庭用户。3.高压触电分为触电和触电。高压电弧触电：当高压带电体与人、动物和建筑物等物体距离较近时会产生现象，使人和动物触电，称为电弧触电。跨步电压触电：高压输电线断裂后，一端落到地上，在地面上以落地点为中心的区域内会形成很高的电压，这通常称为跨步电压。4.安全用电原则：不接触带电体，不靠近带电体。【易错点】1.在电磁感应现象中一定要强调“闭合电路”是因为如果电路不闭合，一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时不能产生感应电流，只能产生感应电压。2.电磁感应现象中之所以强调闭合电路的“一部分导体”，是因为当整个闭合电路切割磁感线时，左右两边产生的感应电流方向分别为逆时针和顺时针，对于整个电路来讲电流抵消了。SHAPE3.导体运动的方向或磁感线方向中有一个发生改变，则感应电流的方向随之改变；若导体运动方向和磁感线方向同时改变，则感应电流的方向不变。【规律总结】1.电动机与发电机的比较类型直流电动机交流发电机原理图原理通电导体在磁场中要受到力的作用(或磁场对电流的作用)电磁感应现象构造转子、定子，有换向器转子、定子，无换向器部件作用由两个铜制半环构成换向器，其作用是当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动交流发电机线圈的两端各接有一个铜制圆环，铜环随线圈一起转动，将线圈中产生的电流传输给外部能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能电路中的作用消耗电能，其实质为__用电器__提供电压，其实质为电源区分关键因电而动，电路中要有电源因动生电，电路中无电源2.采用高压输电是为了减少电能在输送过程中的损失。根据P=UI，在输电功率一定时，提高输电电压，就可以减小输电线中的电流。根据焦耳定律，在输电线电阻和通电时间一定时，电流越小，产生的电热就越少，电能损失就越小（即减小了输电线功率损耗）。【典例分析】（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）1831年，英国物理学家法拉第发现了磁生电，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化新时代。下列图中，闭合开关，回路中可以产生感应电流的是（）A．导体棒向上运动B．导体棒向下运动C．导体棒向左运动D．U形磁铁向上运动【思路小结】只有闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。在本题中，先确定磁感线方向为竖直方向，然后与竖直方向相交的运动为切割磁感线运动。【夺冠训练】1．（2022·辽宁大连·统考中考真题）下列设备的工作原理是电磁感应现象的是（）A．扬声器 B．发电机 C．电动机 D．电磁铁2．（2022·江苏淮安·统考中考真题）如图所示，有轨电车是城市交通现代化的标志，直流电动机是有轨电车的动力心脏，其工作原理是（）A． B．C． D．3．（2022·辽宁·统考中考真题）如图是一款自发电手电筒。上下快速移动手电筒，筒内的磁体就会上下运动，使筒壁上的线圈内产生感应电流，为手电筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是（）A．动圈式话筒也应用了手电筒的发电原理B．感应电流给蓄电池充电时，蓄电池相当于电源C．闭合开关，灯泡发光，灯泡将光能转化为电能D．导线中电流的方向就是电荷定向移动的方向4．（2022·广西梧州·统考中考真题）某科技创新大赛上展示了一款新型皮箱，其内部没有电源，但拖动皮箱让轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，夜间行走更安全，下列选项中与其原理相同的是（）A． B．C． D．5．（2022·广西柳州·统考中考真题）如图所示的手压式手电筒，通过按压手柄，电筒内线圈做切割器感线运动，能使电简发光。这种发电利用了（）A．尖端放电 B．电磁感应 C．摩擦起电 D．电流热效应6．（2022·内蒙古赤峰·统考中考真题）利用“磁生电”来工作的是（）A．电饭锅 B．动圈式话筒C．电磁起重机 D．扬声器7．（2023·河北保定·九年级校考期末）学生进入初中学业水平考试考场时，监考教师会使用金属探测仪对学生进行检查，学生如果携带金属制品，探测仪就会产生电流并报警。以下器件中工作原理与此相同的是（）A．发电机 B．电动机C．扬声器 D．电磁铁8．（2023秋·四川成都·九年级四川省成都市七中育才学校校考期末）关于下列四幅图，说法正确的是（）A．甲图是发电机的模型图，扬声器的原理与之相同B．乙图是电动机的原理图，麦克风的原理与之相同C．丙图说明磁能生电D．丁图是发电机的模型图，其它条件不变，只将磁体南北极对调，流过灯泡的电流方向将改变9．关于电能的输送，下列说法正确的是A．高压输电和低压输电，线路损失功率均相等，输送功率不同B．高压输电和低压输电的输出功率相等，但高压输电线路上的电流小，损耗小C．高压输电和低压输电的输出功率相等，线路上的电流也相等D．高压输电能提高输送功率，但不能减少损耗功率10．（2022秋·九年级校联考单元测试）以下四种情况符合安全用电原则的是（）A．使用试电笔时，手应接触笔后端的金属部分B．人向落在地面上的“高压线头”靠近C．电灯的开关接在零线上D．雷雨天人站在大树下避雨11．（2022春·九年级校联考课时练习）如下图所示的各种做法中，不符合安全用电原则的是（）A．①②③④ B．②③④ C．①②④ D．①②③二、填空题12．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）小明用如图所示的实验装置探究感应电流产生的条件，当他闭合开关，水平向右快速移动导体杆AB的过程中，灵敏电流计的指针__________（选填“会发生”或“不发生”）偏转；小明想再利用此装置探究磁场对电流的作用，需要增加的器材是__________。13．（2023秋·山东青岛·九年级统考期末）小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，设计了如图所示的实验装置，闭合开关S后电动机甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，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______（填“甲”或“乙”），此装置的工作原理是______。如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是______。14．（2023秋·天津南开·九年级南开中学校考期末）某款新型魔方充电器，转动魔方就能产生电能，并储存于方内，它的工作原理跟____（选填“发电机”或“电动机”）相同｡当魔方给移动设备充电时，它相当于电路中的____（选填“电源”或“用电器”）15．（2023秋·山东德州·九年级校考期末）图所示，在探究产生感应电流条件的实验中，把马蹄型磁铁竖直放置在水平桌面上。闭合开关，当导体AB___________（竖直/水平）运动时，回路中有感应电流；当磁铁沿平行于AB的方向运动时，回路中___________感应电流。16．（2022秋·河北邯郸·九年级邯郸市第二十三中学校考期末）小明做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，实验装置中甲部分与___________（填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同，cd棒运动过程中，将电能转化成___________能。17．（2022秋·山东济南·九年级统考期末）从发电站到用电地区，通常都有一段相当长的距离。为减少远距离输电中的电能损失，可采用_____输电。输电线都架得很高，为了防止_____（选填“电弧触电”或“跨步电压触电”）。18.在电能输送的过程中，如果输送的电功率一定，将输电电压升到原来的5倍，则输电线上损失的功率将变为原来的___________倍，由此可见，若想有效的减小电能在输电线路上的损失应采用___________（选填“高压”或“低压”）输电。三、实验题19．（2022秋·山东日照·九年级统考期末）小明参加社团活动时，想和同学们探究“怎样产生感应电流”?他们用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。（1）组装完电路后，闭合开关，此时灵敏电流计的指针______偏转（选填“会或不会”）；（2）检查电路连接正确，向左移动金属棒，发现灵敏电流计指针向左偏转，初步得出产生感应电流的条件：______电路的一部分导体做______运动；（3）该小组接着改变磁场的方向或运动方向进行了一系列的实验操作，他们探究发现“感应电流的方向与磁场的方向和______方向有关”，根据此原理可以制成______（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）；（4）小明回家后找到家里的一个小风扇，发现通电后能够转动，则电风扇的工作原理是______；小明尝试将电池反向接到电风扇两端，看到电风扇______（选填“原方向旋转”“不转动”或“反向旋转”）。20．（2022秋·江西赣州·九年级统考期末）利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿___________（填“上下”或“左右”）方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转；（2）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论：___________电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流；（3）该实验