题文

如图所示，是一种利用健身球设计的充电器，当人们在转动球的时候就可以给电池充电，这时健身球里面的装置相当于 _________ （选填“电动机”或“发电机”）．它是将 _________ 能转化为 _________ 能，再转化为化学能储存在电池内．

题型：填空题  难度：中档

答案

发电机；机械；电

据专家权威分析，试题“如图所示，是一种利用健身球设计的充电器，当人们在转动球的时候..”主要考查你对  电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机），能量转移和能量转化  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机）能量转移和能量转化

考点名称：电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机）

• 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。

考点名称：能量转移和能量转化

• 能量的形式：
     在自然界和生活中，能量以多种形式存在，主要有机械能、内能、电磁能、化学能、核能等。
  1．机械能：分动能和势能两类，机械能是物体所具有的动能和势能的和。
  
  2．内能：物体内所有分子的动能和势能的和叫内能，与物体的温度、质量等因素有系。
  
  3．电磁能：指的是储存在特定物体或空间中的能量，比如说，两个带电体相互靠近时会相互影响，同级相斥异极相吸；通电导体在磁场中会受到力的作用；两块磁铁相互靠近，也会相互影响，这些都是电磁能
  
  4．化学能：是指南于化学反应，物质的分子结卡句发生变化而产生的能量。燃料燃烧产生的光和热，以及蓄电池、干电池产生的电都是来源于燃料和蓄电池里储存的化学能。食物也具有化学能。
  
  5．核能：是指由于核反应，物质的原子核结构发生变化而产生的能量。原子弹爆炸产生的能量，以及核电站发出的电都是来源于原子核的核能。
  
  

• 能量转化和转移的方向性
       能量的转化和能量的转移，都是有方向性的，如温度不同的两个物体接触后，一部分内能从高温物体转移到低温物体上，并不能自发地由低温物体转移到高温物体上；燃料燃烧，化学能转化为内能，但此时得到的内能并不能自发地转化为具有化学能的燃料；电流通过灯泡发光，电能转化为内能和光能，但是这些内能和光能并不能自发地重新转化为电能；汽车制动时，由于摩擦，机械能转化为内能，但这些内能并不能自动地用来再次开动汽车。

• 能量的转化和转移
  

  	解释	实例
  能量的转移	能量由一种形式转变为另一种形式	电灯发光：电能转化为光能和内能；摩擦生热：机械能转化为内能
  能量的转化	能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体	碰撞时：动能从一个物体转移到另一物体；围着火炉烤火：内能从火炉转移到人体

• 能量转化和转移的判断方法
     物体间发生能量转移时，能量的形式不变；而发生能量的转化时，能的形式要发生改变，在确定能量转化的方向时，可从消耗什么能，得到什么能进行比较来确定．
  
  例：下面关于能量转化或转移的说法中，错误的是(  )
  A．摩擦起电是将电能转化为机械能的过程
  B．冬天将手放在炉旁烤火感到暖和，是内能从一个物体转移到另一个物体的过程
  C．木柴燃烧是将化学能转化为内能的过程
  D．打桩机的重锤下落的过程，是将重力势能转化为动能的过程
  
  解析：摩擦起电是消耗了机械能，最终获得电能，冈而是机械能转化为电能；木柴燃烧是消耗了储存在木柴中的化学能获得内能的过程，因而是化学能转化为内能；烤火是将木炭等燃料燃烧后获得的内能转移给手，是内能的转移；打桩机的重锤下落时，高度减小，重力势能减小转化为重锤的动能。故A选项错误。
  
  答案：A
  

• 补充常见的能量转化形式有：
  ①电灯发光时，电能转化为光能和内能；
  ②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内；
  ③人对机械做功，将人体的化学能转化为机械能；
  ④摩擦生热，机械能转化为内能；
  ⑤水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能；
  ⑥电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能；
  ⑦燃料燃烧时发热，化学能转化为内能。