探究电动机的转动原理配套练习新版粤教沪版.docx
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探究电动机的转动原理配套练习新版粤教沪版
17.2 探究电动机转动的原理
知识点1 探究磁场对电流的作用
1.(2016·广西河池中考)图示为探究“磁场对通电导线的作用”的实验装置,当闭合开关S时,导线ab中电流的方向是从a到b (选填“a到b”或“b到a”),导线ab受到磁场力的作用而向左运动,如果只改变电流方向,那么导线ab将向右 运动。
2.
导学号39384029(多选)如图在探究通电导体在磁场中受力方向与什么方向有关时,一位同学做了如图所示的三个实验,图中AB表示闭合电路的一部分导体,导体上箭头表示电流方向,F表示导体受力方向,N、S表示U形磁铁的南北极,则(AD )
A.通过(a)(b)说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
B.通过(b)(c)说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
C.通过(b)(c)说明通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
D.通过(a)(c)说明通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
3.通电线圈在磁场里受力转动的现象表明(B )
A.电能转化为内能
B.电能转化为机械能
C.机械能转化为电能
D.内能转化为电能
4.将通电线圈放在磁场中,通电线圈会受力转动。
如图所示,其中图甲标出了通电线圈的转动方向,和图甲线圈的转动方向相同的是(C )
A.只有图乙的线圈
B.只有图丙的线圈
C.只有图丁的线圈
D.图乙和图丙的线圈
知识点2 换向器的作用
5.通电导体在磁场中会受到力 的作用,通电线框在磁场中会发生转动 ,电动机就是根据这一现象制造的,直流电动机的线圈刚转过平衡位置时,靠换向器 来自动改变线圈里的电流方向,使它继续转动。
6.(2016·湖南桃源县期末)直流电动机换向器的作用是(B )
A.改变线圈的转动方向B.改变线圈中的电流方向
C.改变磁感线的方向D.以上作用同时存在
知识点3 直流电动机的工作原理
7.直流电动机利用通电线圈在磁场中受力能够转动 的原理制成。
直流电动机的换向器的作用是每当线圈转过平衡 位置时,它就能自动改变电流 的方向,使线圈不停地转动。
8.
导学号39384030(2017·福建漳州模拟)如图所示的实验与电动机工作原理相同的是(D )
9.下列关于直流电动机的说法错误的是(D )
A.直流电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的
B.直流电动机中换向器的作用是在线圈到达平衡位置时就能自动改变线圈中的电流方向
C.直流电动机是把电能转化为机械能的装置
D.以上三种说法都是错误的
考点1 磁场对电流的作用
10.(2016·福建龙岩中考)如图所示实验中,闭合开关,静止于金属轨道上的金属杆向左运动。
(1)这个现象说明了磁场对通电导体具有力 的作用,观察实验现象后,应立即断开开关,这是为了防止电流过大,长时间通电损坏电源 。
(2)若要让金属杆向右运动,应采取的方法是A 。
A.改变电流方向或改变磁场方向
B.只能改变电流方向
C.电流方向和磁场方向同时改变
D.只能改变磁场方向
(3)实验中发现金属杆较重,不易起动,用下列轻质材料管替代金属杆后,会使实验效果明显的是B 。
A.细薄的塑料管
B.将锡箔纸卷在铅笔上成细管状,再抽出铅笔,形成的锡箔细管
11.
导学号39384031(2017·浙江滨江模拟)小乐在研究“磁场对通电导体作用”时采用如图所示实验,通电后发现导体棒向右摆动,要使通电导体棒的悬线向右的摆角增大。
以下操作可行的是(A )
A.增大导体棒中的电流
B.减少磁铁的数量
C.颠倒磁铁磁极的上下位置
D.改变导体棒中的电流方向
考点2 磁场对电流作用的应用
12.电动自行车已经成为扬州地区人们出行时的主要代步工具,电动自行车的核心部件电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动 原理制成的,在给电动车充电时,电能转化为化学 能储存在蓄电池内。
电动车的调速把手实际上是一个滑动变阻器 ,可以改变通过电动机的电流,从而改变电动机转速。
13.(2017·山东沂源县月考)图示为实验室常用的电压表,它是一种磁电式仪表,当表内有电流通过时,它的指针会发生偏转。
由此现象,可以猜想电压表里面除了导线和指针外,还一定有磁体 ,你依据的原理是通电导体在磁场中受力运动 。
实验中我们发现当电压表的正负接线柱接反时指针会反偏,理由是改变电流方向导体受力 的方向发生变化。
从能量转化的角度看,指针摆动的过程是把电 能转化为机械 能。
14.“通电导体在磁场中受到力的作用”这一原理应用十分广泛,下列各实验仪器工作时,只有哪个没有应用这一原理(A )
A.电磁继电器
B.磁电式电压表
C.电动机
D.动圈式扬声器
15.(2017·湖南岳阳中考)如图所示,闭合开关,导体ab向左运动,若只改变电流方向,ab向右 (选填“左”或“右”)运动,以此为原理可制成电动机 (选填“电动机”或“发电机”)。
16.(2017·江苏盐城中考)如图所示,导体棒ab向右运动,下列操作能使导体棒向左运动的是(A )
A.调换磁极
B.取走一节干电池
C.将导体棒a、b端对调
D.向左移动滑动变阻器滑片
17.(2017·四川绵阳中考)一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间,刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示。
现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间,a、b为螺线管与电源的接口。
某同学进行了如下四次操作:
①a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
②b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是(D )
A.①和③B.②和④
C.①和④D.②和③
18.
导学号39384032(2017·甘肃兰州中考)如图所示的实验装置,在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体ab。
(1)接通电源,这时会看到导体ab向左运动,这表明通电导体在磁场中会受力的作用 ;
(2)若只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向,观察到导体ab均向右运动,这表明通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向以及电流方向均有关 ;
(3)如果把磁体的两极对调,同时改变通过导体ab中的电流方向,会看到导体ab的运动方向跟原来相同 (选填“相同”或“相反”)。
19.
导学号39384033在研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”实验中。
(1)利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在ab之间接入电源 (选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”),根据该原理可制成电动机 。
(2)如图乙、丙所示,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的(也称匀强磁场)。
①在乙图中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上,这两个力不是一对平衡力,这是因为B 。
A.二力不是作用在同一物体上
B.二力不是作用在同一直线上
C.二力的作用点不同
D.二力大小不相等
②图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了换向器 ,该装置能使线圈平面刚处于垂直磁感线 (选填“平行磁感线”“垂直磁感线”或“任一”)位置时,自动改变线圈中的电流方向。
③写出一种让图丙中线圈转动更快的措施:
增大线圈中的电流(或增加线圈的匝数、换更强的磁场等) 。
17.3 发电机为什么能发电
知识点1 探究电磁感应现象
1.(2017·江苏镇江中考)图示实验装置中,磁体和导体棒均水平放置,断开S2、闭合S1,使导体棒水平向右运动,电流表G的指针向右偏,这是电磁感应 现象,为使G的指针向左偏,可使导体棒向左 运动,断开S1、闭合S2,导体棒能运动起来,依此可制成电动机 (选填“电动机”或“发电机”)。
2.
导学号39384034图示为发电机的工作原理图,放在水平方向磁场中的矩形线圈沿逆时针方向转动,当线圈转到甲图位置时,由于线圈ab和cd边不切割 磁感线,因而电路中无感应电流 。
当转到乙、丁两图的位置时,由于ab切割磁感线的方向相反 ,因而电路中的电流方向相反 ,可见电路中产生的是交变电流 (选填“直流电流”或“交变电流”),我国电网以交变电流 (选填“直流电流”或“交变电流”)供电,频率为50 Hz。
3.(2017·广东广州中考)图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分。
它在下图所示各磁场中水平运动时,哪种情况不会产生感应电流(B )
4.(2017·江苏泰州中考)无线充电技术应用了特斯拉线圈,如图,用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时,LED灯发光了,灯被点亮的现象可以用我们学过的哪一知识来解释(D )
A.电流的磁效应
B.磁场对电流的作用
C.右手螺旋定则
D.电磁感应
知识点2 发电机工作原理
5.(2017·甘肃天水中考)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线 运动时,导体中就产生电流,这种现象叫做电磁感应 ,利用这一原理制成了发电机 (选填“电动机”或“发电机”)。
6.(2017·湖北宜昌中考)如图所示的几个装置中,能说明发电机工作原理的是(D )
考点1 探究产生感应电流的条件及方向
7.
导学号39384035如图所示,ab为处于磁场中的导体棒,箭头表示ab运动方向;以下四种情况中会产生感应电流的是ACD 图,不会产生感应电流的是B 。
8.(2017·云南昆明中考)为了探究导体在磁场中怎样运动,才能在电路中产生电流,采用了图中所示的实验装置:
(1)将细导线悬挂的导体放入U形磁体中,闭合开关,电流计指针不偏转,让导体在U形磁体中左右运动,电流计指针会 偏转;断开开关,让导体在U形磁体中左右运动,电流计指针不会 偏转。
(均选填“会”或“不会”)
(2)将细导线悬挂的导体放入U形磁体中,闭合开关,让导体在U形磁体中竖直上下运动,电流计指针不会 偏转;让导体在U形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针会 偏转。
(均选填“会”或“不会”)
(3)综合
(1)
(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:
导体必须是闭合 电路的一部分,且一定要做切割磁感线 的运动。
(4)在这个实验中机械 能转化为了电能。
考点2 电磁感应现象的应用
9.
导学号39384036(2017·湖北黄冈中考)下图为一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,他根据电磁感应 (选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)的原理发电,在这个过程中机械 能转化为电能,产生的电能储存于魔方内。
魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的电源 (选填“电源”或“用电器”)。
10.(2017·山东沂源模拟)图为我国新型反潜巡逻机。
机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在。
下面与磁异探测器工作原理相同的是(D )
A.指南针
B.电动机
C.电磁起重机
D.发电机
11.我们唱卡拉OK时,要用到话筒。
图示为动圈式话筒构造示意图,其工作原理是(B )
A.电流周围存在磁场
B.电磁感应现象
C.磁场对通电导线有力的作用
D.电能转化为机械能
12.
导学号39384037(2017·广东中考)如图所示的实验装置中,当导体棒AB竖直向上运动时,灵敏电流计的指针不会 偏转,让导体棒AB水平向右运动,灵敏电流计的指针会 偏转(以上两空均选填“会”或“不会”),发电机 (选填“电动机”或“发电机”)是应用电磁感应原理制成的。
13.(2017·四川自贡中考)POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。
POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示)。
在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息。
图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是(B )
14.(2017·黑龙江哈尔滨中考)图示为探究电磁感应现象的装置,如图所示的设备中利用此原理工作的是(B )
15.
导学号39384038(2017·云南中考)发电机是如何发电的呢?
同学们用如图所示的装置进行探究。
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中无 (选填“有”或“无”)电流产生。
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现电流表指针发生了偏转,小明说:
“让导体在磁场中运动就可产生电流。
”但小芳说:
“不一定,还要看导体怎样运动。
”为验证猜想,他们继续探究,并把观察到的现象记录如下:
序号
磁体摆
放方向
ab运动
方向
电流计指针
偏转情况
1
N极在上
竖直上下运动
不偏转
2
水平向左运动
向右偏转
3
水平向右运动
向左偏转
4
N极在下
竖直上下运动
不偏转
5
水平向左运动
向左偏转
6
水平向右运动
向右偏转
分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是正确 (选填“正确”或“错误”)的,比较第2、3次实验现象发现,产生的电流的方向跟导体的运动方向 有关;比较第3、6次实验现象发现,产生的电流的方向还跟磁场方向 有关。
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去U形磁铁,有同学发现指针又偏转了!
他们再重复刚才的操作,发现电流表的指针都偏转,请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在磁场 中做切割磁感线 运动,电路中就会产生感应电流,这就是发电机发电的原理,此原理最早由英国物理学家法拉第 发现。
16.
导学号39384039图示为探究电磁感应现象的装置。
实验
序号
磁场
方向
导体切割磁
感线方向
灵敏电流计指
针偏转方向
①
向下
向右
向左
②
向上
向右
向右
③
向下
向左
向右
④
向上
向左
向左
(1)闭合开关,让导体AB沿水平方向左右运动。
观察到灵敏电流计的指针偏转;若让导体AB由图1所示位置沿竖直方向上下运动,则灵敏电流计的指针不偏转 (选填“偏转”或“不偏转”)。
(2)利用此装置探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系,观察到的实验现象记录如下:
在上述四次实验中,比较①和②(或③和④) 两次实验,可知感应电流方向与磁场方向有关;比较①和④(或②和③) 两次实验,可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向,则感应电流方向不变。
(3)在探究中还发现,导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较小;导体AB水平向左(或向右)快速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较大,说明感应电流的大小与切割磁感线的速度 有关。
(4)有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关。
请写出简要做法:
让导体AB在磁场中以一定的水平速度做切割磁感线的运动,观察灵敏电流计指针的偏转角度 ;
如何判断:
改变磁场的强弱,让导体AB在磁场中以相同的水平速度做切割磁感线的运动,观察灵敏电流计指针的偏转角度;若两次灵敏电流计指针的偏转角度不同,则说明感应电流的大小与磁场强弱有关;若两次灵敏电流计指针的偏转角度相同,则说明感应电流的大小与磁场强弱无关 。
(5)图2所示是实验室用到的手摇发电机模型,将小电灯换成灵敏电流计。
慢慢摇动手柄,观察到灵敏电流计的指针左右摆动 (选填“左右摆动”或“向一侧摆动”)。
这表明该发电机模型发出的电是交流电 (选填“交流电”或“直流电”)。
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