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    水电站用拦河坝提高上游水位,高处的水流下来时,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电.在这个过程中,能量转化的顺序是(  )
    A.动能、势能、电能 B.势能、动能、电能
    C.内能、电能、动能 D.动能、电能、势能

    本题信息:2009年济宁物理单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “水电站用拦河坝提高上游水位,高处的水流下来时,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电.在这个过程中,能量转化的顺序是( ) A.动能、势能、电能 B.势能、动...” 主要考查您对

电磁感应的应用(动圈式话筒、发电机)

动能的影响因素

势能的影响因素

机械能转化与守恒

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 电磁感应的应用(动圈式话筒、发电机)
  • 动能的影响因素
  • 势能的影响因素
  • 机械能转化与守恒

发电机:
1.工作原理:如图所示,交流发电机的发电过程就是闭合线圈在磁场中转动,利用电磁感应现象产生感应电流的,所以其发电原理是电磁感应。

2.能量转化:在发电过程中,发电机把机械能转化为电能。

麦克风(话筒) :
1.  定义:麦克风也叫话筒,它也是一种将振动转换成变化电流的装置。

2.  工作原理:声音是由物体振动产生的,当对着话筒说话时,声音的振动使膜片发生振动,与膜片相连的线圈也随膜片振动的频率而振动,线圈在磁场中运动,能产生感应电流,且电流变化的频率是随声音变化而变化的。即通过电磁感应将声音变成电流。


逆向思维法研究电动机和发电机:
    从问题反方向的角度进行研究,即逆向思维法,它是科学探究的重要方法。电动机和发电机都是由线圈和磁体构成,研究问题时注意认清是通电线圈在磁场中受力转动,还是线圈在磁场中做切割磁感线运动。

例小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”.关于该实验,下列说法正确的是(   )

A.电风扇发电的原理是电磁感应
B.电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C.电风扇发电过程是把电能转化为机械能
D.小灯泡发光是把光能转化为电能

解析:电动机的基本构造与发电机相同,都是由线圈和磁体组成的。当旋转电风扇时,会带动里面的线圈转动,切割磁感线,从而产生电流,这是电磁感应现象,将机械能转化为电能。

答案:A


变压器与电能的输送:
    变压器的工作原理是电磁感应,它能将输入变压器的交流电压升高(升压变压器),也可以降低(降压变压器)。变压器不能改变直流电的电压。从发电厂发出的电能,先经过变压器把电压升高,把高压电输送到远方的用户附近,再经过变压器把电压降低,供给用户使用。由于输电线有电阻,因而在电能的输送过程中,不可避免地有电能损失。在输送功率一定的情况下,由I=P/U可知,提高输电电压能够减小输电电流,又由Q=I2Rt可知在输电线上的发热损失减少。为了减少电能损失,远距离输电要用高电压。
动能决定因素:
物体的质量和物体的运动速度。

动能影响因素的实验探究:
探究
:探究动能的大小与哪些因素关有?

猜想
:影响动能的因素:质量、速度、物体的大小形状、接触面的粗糙程度、接触面大小

实验设计
:选择质量、速度、大小形状设计实验进行验证;
1.大小形状、速度相同,质量不同
将质量不同小车从斜面同一高度释放(如图)

2.大小形状、质量相同,速度不同。

3.质量、速度相同,大小形状不同。


4.实验结论:
a.速度、大小形状相同,质量越大动能越大。
b.大小形状、质量相同,速度越大动能越大。
c.质量、速度相同,大小形状不同动能相同。


重力势能的影响因素:
质量、被举的高度。物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能就越大;

弹性势能的影响因素:
弹性形变。同一物体的弹性形变程度越大,它具有的弹性势能就越大。

机械能定义:
动能与势能之和称为机械能。

机械能守恒:
动能与势能之间是可以相互转化的,即动能可以转化成势能,势能也可以转化成动能。在只有动能与势能转化的过程中,机械能的总量保持不变。如图:卫星绕地球转动时,由于太空是真空,动能和势能相互转化,机械能不变。

规律总结:在只有重力、引力、弹力做功时,机械能是守恒的,其他力做功,机械能不守恒。
机械能间的转化:
(1)动能和重力势能可以相互转化。
①动能转化为重力势能的标志是速度减小,所处的高度增加;
②重力势能转化为动能的标志是所处的高度减小,速度增大。

(2)动能和弹性势能可以相互转化。
①动能转化为弹性势能的标志是速度减小,形变增大;
②弹性势能转化为动能的标志是动能增大,形变减小;
③动能和弹性势能的相互转化可以发生在同一物体上,也可以发生在不同物体之间。

(3)在动能和势能相互转化的过程中,若没有能量损失(如克服阻力)或其他形式的能量的补充,机械能的总和保持不变,机械能守恒。

(4)机械能也可以转化为其他形式的能量。
对能量转化的理解:
(1)分析某个物体在物理变化的过程中机械能的大小发生改变与否时,应全面考虑。即同时考虑动能、重力势能、弹性势能的变化情况。

(2)物体储存能量时,物体具有做功的本领,物体损失能量时,就说物体正在做功。

(3)物体对外界做功时,物体的能量减小。

(4)外界对物体做功时,物体的能量增加。

滚摆:
    滚摆又称麦克斯韦摆,它是在学习机械能时,常用来演示重力势能和动能之间相互转化的仪器,如图。

    做滚摆实验时,先调整悬绳,使摆轮处于水平最低位置,然后转动摆轮,使悬绳均匀地绕在摆轮的轴上,直至摆轮上升到悬绳的最上部,并且保持摆轮的轴与水平地面平行。此时,摆轮具有一定的重力势能,而动能为零。当由静止释放摆轮,在重力和悬绳拉力的共同作用下,摆轮边旋转,边下降,摆轮的重力势能不断减少,转化成摆轮的动能。当悬线全部伸开时,摆轮的重力势能不再减少,摆轮的动能达到最大值。由于惯性,摆轮继续旋转,摆轮轴又开始把绳绕在轴上,使摆轮开始上升,随着重力势能的增加,动能不断减少,动能转化为势能。直到上升到开始位置,摆轮停止转动,停止上升。接着又开始新的一轮下降、上升…… 实际上,摆轮每次下降后再上升都不会上升到前一次的高度,这是摩擦力、空气阻力等作用的结果,使一部分机械能转化为内能。

水能及其利用:
    水能及其利用流动的水具有动能,高处的水具有势能,水所具有的机械能统称水能。
    瀑布的水向下流时(如图),它会以极大的力量冲击瀑布下的岩石,并且以很大的速度冲刷土壤。

      数千年前,人们已知道利用流水的能量来转动水车,汲水灌溉。自从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来,水力发电就成了水能利用的主要形式。当上游的水冲击水轮机的叶片时,就把大部分动能传递给水轮机,使水轮机转动起来,由此带动发电机发电。
      为了增加水的机械能,必须修筑拦河大坝来提高河流上游的水位。如图是水力发电站的原理图。


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