电动机及发电机专题复习.docx

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电动机及发电机专题复习

电动机与发电机专题复习

一、电流的磁场（电流的磁效应）

　　奥斯特实验：

通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。

该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。

该现象说明：

通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。

　　通电螺线管的磁场：

通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。

其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。

　　应用：

电磁铁

　　A、定义：

内部插入铁芯的通电螺线管。

　　B、工作原理：

电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。

　　C、优点：

磁性有无由通断电来控制，磁极由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈匝数、线圈形状来控制。

　　D、应用：

电磁继电器、电话。

　　电磁继电器：

实质由电磁铁控制的开关。

应用：

用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自动控制。

　　电话：

组成：

话筒、听筒。

基本工作原理：

振动、变化的电流、振动。

　二、电磁感应

　　1．学史：

该现象    年被   国物理学家        发现。

　　2．定义：

                                                这种现象叫做电磁感应现象

　　3．感应电流：

　　产生的条件       、部分导体、              。

　　③导体中感应电流的方向，跟         和        有关，三者的关系可用       定则判定。

　　4．应用──交流发电机

　　构造：

                            。

　　工作原理：

                。

工作过程中，    能转化为    。

　　工作过程：

交流发电机和直流发电机在内电路线圈中产生的都是交流电。

交流发电机通过         向外电路输出交流电。

直流发电机通过       向外输出直流电。

交流发电机主要由         和       两部分组成。

      不动    旋转的发电机叫做旋转磁极式发电机。

　　5．交流电和直流电：

                      。

　　交流电：

                           。

　　我国家庭电路使用的是      电。

电压是    周期是      频率是    电流方向1s改变     次。

　　直流电：

                         。

　　三、磁场对电流的作用

　　1．通电导体在磁场里                     。

　　通电导体在磁场里受力的方向，跟    和      有关。

三者关系可用     定则判断。

　　2．应用──直流电动机

　　构造：

                            。

　　工作原理：

                           。

　　换向器作用：

                         。

例题分析

例1.如下图所示的实验装置，可以用来（　）　

A．研究感应电流的方向与磁场方向的关系

B．研究发电机的工作原理

C．研究通电导体在磁场中所受的力与什么

因素有关

D．研究电磁铁的磁性与什么因素有关

例2.在物理学中，用⊗表示电流方向垂直于纸面向里，⊙表示电流的方向垂直于纸面向外．如图所示，甲图表示直导体a在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的力F，乙图中所示的四种情况，通电导体b受到的磁场力的方向水平向左的是（　　）

例3.如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置．回顾探究过程，以下说法正确的是（　　）

A．让导线ab在磁场中静止，蹄形磁体的磁性越强，灵敏电流计指针偏转角度越大

B．用匝数较多的线圈代替单根导线ab，且使线圈在磁场中静止，这时灵敏电流计指针偏转角度增大

C．蹄形磁体固定不动，当导线ab沿水平方向左右运动时，灵敏电流计指针会发生偏转

D．蹄形磁体固定不动，当导线ab沿竖直方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转

例4.在直流电动机的工作过程中，“换向器”起了关键作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置就自动____________________，从而实现线圈在磁场中的连续转动，电动机工作时是把________能转化成________能．

例5.如图所示，在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动：

（1）若使导线ab竖直向下运动，则灵敏电流计指针___________．

（2）若使导线ab水平向右运动，发现灵敏电流计指针向左偏转；现让导线ab水平向左运动，则灵敏电流计指针_____

（3）若使导线ab从图中所示位置斜向上运动，则灵敏电流计指针______．

例6..如图（甲）是直流电动机模型（主要部件见文字说明），图（乙）是自制简易电动机模型，现在主要讨论图（乙）简易电动机的制作与操作问题：

（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图．按这种方法刮漆，目的是使线圈能够____，因此这一部位就相当于图（甲）中的___（填某一部件的名称）．

（2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？

（说出两点即可）

①________________；②_________________.

（3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：

①__________________；

②_______________________.

例7.在“探究感应电流的产生”的实验中．小颖同学的四次实验情况分别如图所示．

（1）有同学说：

“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流．”你认为他的说法对吗？

________，图________可支持你的结论．

（2）为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系．

A．根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论___________________.

B．根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：

______________.

（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是____________能转化为电能．

巩固练习1

一、单项选择题（每小题3分，共36分）

1．下列说法中，正确的是（）

A电磁铁是利用电流的磁效应制成的

B发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的

C电动机是利用电磁感应现象制成的　　

D奥斯特实验说明利用磁场可以产生电流

2．第一个发现电磁感应现象的科学家是（）

A奥斯特    B法拉第       C安培       D沈括

3．下列家用电器中，应用了电动机的是（）

A．电熨斗和日光灯B．电风扇和洗衣机

C．电饭锅和微波炉D．电热毯和电热水壶

4．直流电动机中使用了换向器，它的作用是（）

A自动改变线圈外的电流方向B自动改变线圈的转动方向

C自动改变线圈中的电流方向D自动改变磁感线的方向

5．下列应用中，将机械能转化为电能的是（）

A动圈式话筒B抽水机C电风扇D电炉

6．下述电器使用现象中，由电能转化为机械能的是（）

A电动抽水机抽水B电水壶烧水C用蓄电池点灯照明D用发电机发电

7．在图1所示的实验装置图中．能够说明电磁感应现象的是（）

8．在安装直流电动机模型的实验中，为了改变电动机的转动方向，可采取的措施是（）

A．改变磁场的强弱B．改变电流的大小

C．只改变电流方向或只改变磁场方向D．同时改变电流方向和磁场方向

9．要使直流电动机的转速加快，下列采取的措施不可靠是（）

A增大线圈中的电流

B更换电压较高的直流电源

C将磁铁的两极对调

D再增加一个磁铁，使该磁铁的磁场与原有的磁场方向一致

10．小芳学了电磁感应现象后，用图2所示的实验装置来验证，图中ab是一根导线，闭合开关，把ab迅速向左移动时，看不出电流表指针偏转，对此，小芳做了如下分析，你认为正确的是（）

A．感应电流太小，无法使电流表指针偏转

B．铜导线太细，应换用较粗的铜棒

C．应把ab改为向右运动

图2

D．应把ab改为上下运动

11.如图3所示，闭合电路的一部分导体在磁场中运动，不能产生感应电流的图是（）

12．下列对感应电流大小无影响的因素是（　　）

A．线圈的匝数　B．磁场的方向C．磁场的强弱　D．线圈的转速

二、填空题（每小题3分，共24分）

13．电动机的主要部件是______和_______，它利用________________的原理使线圈转动。

14．在电磁感应现象中，闭合电路中的部分导体在_________中作__________运动，导体就产生了电流，这种电流叫____________________________________

15．在电磁感应现象中，导体中的电流方向，跟___________方向和____________方向有关，若将这两个方向同时反向，则导体中的电流方向与原来的方向相____________

16．如图4是探究磁场对电流作用的实验装置，开关闭合后，导体棒AB会运动，这说明了___________________-，导体棒AB的运动方向与_________和___________-都有关系。

17．做图5所示的小实验，用手拨动小风扇叶片，带动转子转动，转动越快，发现小灯泡发光的的亮度越___，微风电扇居然变成了“发电机”该实验中______能转化为_______能。

18．如图6是动圈式麦克风的结构示意图。

当你对着它说话或唱歌时，人声带由于_____________而产生的声音，通过空气传播到膜片，使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动，线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的_______________，线圈在运动中能量的转化情况是___________________-能。

19．图7是小明同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，线圈能转动的原因是______________________________，实验中为了使线圈能持续转动，采取的措施是_________________________________；此装置就是一台小____________机的模型。

20．跟热机相比，电动机具有______、停止方便、构造_____、体积小、效率高、对环境污染________等优点。

三、作图或简答题（共18分）

21．请将图8所示的器材连成一个可用来探究电动机的转速与电流大小有关的电路（6分）

22．在组装好所示的直流电动机后，接通电源，若出现下列现象，请分析原因，然后将故障现象和可能原因用线连起来：

（6分）

①电动机不转，但用手轻轻拔动一下线圈，电动机就能顺利转动起来

A．摩擦阻力太大

②转动较慢，显得很吃力

B．换向器与电刷接触不良

③电动机不转，将电刷与换向器之间的压力调大些，电动机才能转动起来

C．启动前线圈刚好处于平衡位置

23．判断扬声器是否损坏的方法通常有两种，一种是：

将一节电池的正负极用导线与扬声器的两极碰触，若扬声器能发出“喀啦—喀啦”声，则说明它是好的；另一种是：

找一个灵敏的电流表，将电流表的两个接线柱用导线与扬声器的两极连接好，然后用手稍用力向内按扬声器的纸盆（即音膜），若电流表的指针会偏转，也说明该扬声器是好的。

请简述这两种判断方法的依据或原理。

（6分）

四、计算与综合题（24题13分，25题9分，共22分）

24．已知某玩具电动机的线圈电阻为1．5Ω，若将线圈直接接到电压为3V的电路中（不让线圈转动），通过线圈的电流是多少？

（5分）当电动机正常工作时，你认为通过线圈的电流是比这个电流值大还是小？

（3分）请设计一个实验来验证，写出你所用的器材，并简述你的方法。

（5分）

25．图9是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机，金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的．金属圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线运动，从而产生持续的电流．某校探究小组仿制了这个发电机装置（如图10），对影响电流大小的因素进行如下探究：

①当圆盘转速增大时，电流表指针偏转增大，说明电流大小跟__________________有关；

②保持圆盘转速不变，换用一个半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小还跟__________________有关；

③保持圆盘转速不变，换用_________，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小跟磁场强弱有关。

图9

图10

巩固练习2

一、选择题（每小题3分，共36分）

1．第一个发现电磁感应的科学家是（）

A．牛顿B．奥斯特C．法拉第D．爱因斯坦

2．通电线圈在磁场里受到力的作用，下列装置中根据这个原理制成的是（）

A.发电机B.电动机C.电话D.电磁铁

3．下列将电能转化为机械能的是（）

A．发电机B．电视机C．日光灯D．电动机

4．如图所示，在微型电扇的插头处接一只发光二极管，用手旋转叶片，发现二极管发光.上述实验现象说明了（）A磁能生电B．磁场对电流有力的作用C．电流的磁效应D．电流的热效应

5．在下列情况中，导体一定能产生感应电流的是（）

A．导体在磁场中静止

B．导体在磁场中做切割磁感线运动

C．闭合电路的部分导体在磁场中运动

D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动

6．通电导体在磁场中受力的方向（）

A．只跟电流的方向有关B．只跟磁场方向有关

C．与电流大小和电流方向都有关D．与电流方向和磁场方向都有关

7．如图2中能反映电动机工作原理的是（）

A.电能转化为化学能B.化学能转化为电能

C.机械能转化为电能D.电能转化为机械能

9．直流电动机工作时，通电线圈在磁场中能连续转动是由于（）

A．靠换向器不断改变线圈中的电流方向B．全靠线圈转动的惯性

C．靠磁场方向不断改变D．通电线圈在磁场中任何时候都受力

10．下列措施不能使电动玩具车速度加快的是（）

A．对调电池的正负极B．换用转速较快的电机

C．在转轴处添加润滑油D.串联的电池组增加一节

11．如图3所示，在将磁铁插入铜质漆包线绕制的线圈的过程中，电流表的指针会摆动.这个现象所反映的物理原理，在下列电气设备中得到应用的是（）

A．电磁起重机B．发电机C．电动机D．电磁继电器

12．李明利用如图4所示实验装置探究电磁感应现象，他把装置中的直铜线ab通过导线接在量程为3A的电流表的两接线柱上，当让ab迅速向右运动时，并未发现电流表指针明显偏转．你认为最可能的原因是（　）

A.感应电流太小，无法使指针明显偏转

B.铜线ab太细，换用铜棒进行实验便能使指针明显偏转

C.ab运动方向不对，应将ab改为向左运动

D.ab运动方向不对，应将ab改为上下运动.

二、填空题（每空1分，共24分）

13．闭合电路的部分导体在磁场中做磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做    。

在上述过程中，能转化为能。

14．发电机是根据现象制成的，工作时将机械能转化为能。

15．电动机在许多家用电器中应用十分广泛，请你列举出三种装有电动机的家用电器的名称：

；；。

16.1831年，英国著名物理学家　　　　　　发现了电磁感应现象，导致了　　　　　　　　的发明，从而开辟了人类电的时代。

如图5所示的是为纪念这位物理学家而发行的一枚邮票.

17.小雨通过学习了解到火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电，在整个发电过程中，能量转化的情况如下，请你帮她在图6方框中填入相应的能量形式：

18．如图7所示的小实验，用手快速拨动风扇叶片，带动转子转动，这时发现小灯泡发光，微风电扇居然变成了“发电机”！

该实验说明了磁能够产生，在此现象中，能转化为电能。

19．电动机是利用通电导体在________中受力的原理制成的。

王鹏同学按照物理教材的要求安装了一台如图8所示的直流电动机模型，图中A处的两个半圆铜环称为_________；

若要这台电动机反向转动，则可采用的一种方法是。

20．为了探索磁场对电流的作用规律，利用如图9做实验，当电路闭合时，通电导体棒AB会受力而，如果将磁铁移开，通电导体棒AB将；若在如图实验中改变导体AB中的电流方向，则通电导体棒AB的运动方向将；如实验中保持电流方向不变，而调换磁铁两极的位置，则通电导体棒AB的受力方向将；所以实验表明：

通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与和有关。

三、简答题（21题8分，22题8分，共16分）

21．小宇同学在课后的小实验中，把一个家用玩具上的小电动机拆下来，接到一个电源上，结果发现小电动机没有转动，请你帮他分析小电动机不转动的原因可能有有哪些？

至少说出四点。

22．小芳在做探究感应电流方向与哪些因素有关时，猜想金属棒在磁场中运动产生的感应电流的方向可能与磁场的方向有关，也可能与棒的运动方向有关．

她设计了如下实验，装置如图10所示。

①使金属棒向右运动，看到电流表指针向左偏

②把磁铁南、北极上下对调，金属棒变为向左运动，看到电流表指针仍向左偏.根据以上现象，小芳得出感应电流的方向与磁场的方向、棒的运动方向无关的结论．

你认为小芳的结论正确吗？

若认为正确请说明理由．若有错，分析小芳得出错误结论的原因

四、实验探究题（12分）

23．如图11是探究感应电流方向与哪些因素有关的实验示意图。

比较其中的甲、乙两图可以得出感应电流的方向跟方向有关的结论；比较甲、丙两图可以得出感应电流的方向跟方向有关的结论。

在这个实验中能量的转化过程是能转化成能。

导体中要有感应电流产生应满足的条件是：

导体是电路的一部分；导体要做磁感线运动。

五、材料阅读题（12分）

24．仔细阅读下面短文，按要求回答问题。

《电动机为什么会转动》节录

电动机是我们生活中常见的一种电汽化设备。

给电动机线圈通电，电动机线圈就会转动起来，把电能转化成为机械能。

电动机为什么会转动呢？

原来，在电动机的内部，装有电磁铁（定子），它能产生磁场；线圈（转子），通电后可以转动；换向器，用来改变电流方向。

观察电动机模型的制作过程可以发现，闭合开关，接通电路给线圈通电，处于磁场中的通电线圈就会转动起来，显然是线圈受到了力的作用。

当没有换向器时，线圈不能持续转动；有了换向器，电动机才能持续转动……

根据短文可知：

1．电动机是利用原理制成的。

2．电动机和内燃机工作时能量转化过程不同，电动机将转化为机械能，而内燃机是将转化为机械能。

3．通电导体在磁场中受到，电动机就是根据这个原理工作的。

4．换向器的作用是，同时也说明了磁力的方向跟

有关。