题目

不用电池点火，打开热水器的水龙头，就有源源不断的热水流出…．如图所示展示的是2012年重庆市第27届青少年科技创新大赛中我市一名中学生的发明--燃气热水器水流供电打火装置．这个装置可以让燃气热水器再也不用电池，既省钱又环保． 据发明者介绍，他制作了一个“水流发电机”放在热水器的入水口，里面有一个涡轮．当自来水冲击涡轮转动时，转动的涡轮带动小型发电机发电，电压可达3V，供给热水器点火装置完成点火．请参照示例写出这种热水器在使用过程中所涉及的物理现象和对应的物理知识（不得与示例重复）． 示例：物理现象：燃气燃烧 物理知识：化学能转化为内能 作答：物理现象：______； 物理知识：______．

所属题型：填空题 试题难度系数：中档

答案

当自来水冲击涡轮转动时，转动的涡轮具有机械能，带动发电机发电，将涡轮的机械能转化成电能． 故答案为：涡轮带动发电机发电；机械能转化为电能．

考点梳理

初中三年级物理试题“不用电池点火，打开热水器的水龙头，就有源源不断的热水流出…．如”旨在考查同学们对 电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机）、 机械能转化与守恒、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机）
• 机械能转化与守恒

考点名称：电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机）

发电机：是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。

发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。

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。

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：机械能转化与守恒

机械能转化与守恒的意义

“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一，它反映了物质运动和相互作用的本质，广泛渗透在各门学科这，并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分，也是最基础的部分，对今后的学习具有基础性的意义。

机械能转化的分析方法

对于学生而言，简单的机械能转化现象易于理解，如苹果从树上落下，在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手，不知道该如何分析，下面是有关机械能转化的分析方法。

第一步：看过程

在对机械能转化的分析时，一定看清题目所要研究的是哪一个过程。因为同一物体在不同的过程中，其机械能的转化是不同的。例如这一题，如果题目是这样说的就不一样了：“乒乓球从手中下落的过程中，说出机械能转化情况。”都是乒乓球下落，但是它们所研究的不是同一个过程，因此所得出的结果也就不同了。

为了能更能形象地看出研究的过程，我们可以通过画图的方式来把物体运动的过程呈现出来。从图上我们能很形象地看出，这道题所要研究的过程是从A点到E点这一过程。

第二步：分阶段

对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握，可是对于较为复杂的现象就不会分析了。其实，任何一个复杂的过程都是由简单的过程所组成的。像例题中，就是把从A点到E点的过程分解成四个阶段：A点→B点→C点→D点→E点。

第三步：抓要素

在第二步中，已经把整个过程分成四个阶段，然后分析每一个阶段中机械能的转化情况。在分析机械能的转化时，关键是要抓住每种机械能的要素变化情况。

(1)A点→B点

在这一阶段，乒乓球由静止开始下落，高度逐渐减小，重力势能减小，运动的速度逐渐增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能。

(2)B点→C点

在乒乓球落地的瞬间，乒乓球发生形变，乒乓球由运动变为静止，所以是动能转化为弹性势能。

(3)C点→D点

在这一阶段，乒乓球恢复原状，开始向上运动，所以是弹性势能转化为动能。

(4)D点→E点

在这一阶段，乒乓球上升，速度减慢，所以是动能转化为重力势能。

根据以上的分析，我们可以把“乒乓球从手中落到地上又弹跳起来。”出这一过程中的能量转化情况概括为重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。

机械能还能转化成什么能?

理论上讲，我们可以将机械能转化成一切我们需要的能量，简单的列举几个：

(1)发电机：转化成电能

(2)摩擦生热：转化成热能

(3)压缩弹簧：转化成弹性势能

机械能守恒：