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1、
第13天 電動機與發(fā)電機
(2018·南京校級模擬)如圖所示的實驗裝置中,用來研究“磁場對通電導線的作用”的是
A. B.
C. D.
【參考答案】A
【知識補給】
電動機和發(fā)電機
1.電動機
(1)原理:電動機是根據通電線圈在磁場中因受力而發(fā)生轉動的原理制成的,是將電能轉化為機械能的裝置。
(2)構造:電動機是由轉子(能夠轉動的部分)和定子(固定不動的部分)兩部分組成的。
(3)換向器是由兩個銅制半環(huán)構成的,兩者彼此絕緣。換向器的作用是每當線圈剛轉過平衡位置時,能自動改變線圈中電流的方向,使線圈連續(xù)轉動。
(4)電動機的轉動方向由電流方向和磁場方
2、向決定。改變電動機轉動方向的方法:改變電流方向(交換電壓接線)或改變磁感線方向(對調磁極)。
(5)電動機轉速的大小與線圈的匝數(shù)、線圈中電流的大小、磁場的強弱有關,即線圈匝數(shù)越多,電流越大,磁場越強,轉速越快。提高電動機轉速的方法:增加線圈的匝數(shù)、增加磁體的磁性、增大電流
(6)與熱機相比,電動機的優(yōu)點:構造簡單;控制方便;體積小;無污染;效率高;功率可大可小。
2.發(fā)電機
(1)原理:發(fā)電機是根據電磁感應現(xiàn)象制成的。
(2)能量的轉化:發(fā)電機是將機械能轉化為電能的裝置。
(3)構造:發(fā)電機是由定子和轉子兩部分組成的。
(4)直流電和交流電:從電池得到的電流的方向不變,通常叫做直
3、流電(DC)。電流方向周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流電(AC)。
(2018·萊蕪校級模擬)關于如圖甲、乙所示的實驗,下列說法正確的是
A.實驗甲可以反映電動機的工作原理
B.實驗乙可以反映發(fā)電機的工作原理
C.甲可以研究通電導體在磁場中的受力情況
D.實驗乙中,閉合開關,同時改變磁場方向和電流方向,ab的受力方向不變
(2018·大連校級期末)話筒(麥克風)種類很多,如圖是動圈式話筒的構造示意圖。當我們對著話筒說話或唱歌時,聲音使膜片振動,與膜片相連的線圈也跟著一起振動,線圈處在磁場中。把線圈兩端的導線接入擴音機,就能通過揚聲器聽到說話或唱歌的聲音,下列說法錯誤的
4、有
A.對著話筒說話時膜片振動,說明聲音能傳遞能量
B.線圈在磁場中振動時,將聲音信號轉化成電信號
C.從能量轉化的角度看,話筒是將機械能轉化為電能的裝置
D.電動機的工作原理和話筒的工作原理相同
(2018·正定校級期末)如圖是一種“手搖充電式電筒”,握住它上下?lián)u動就能自動充電.從透明外殼可觀察到內部有固定線圈;搖動時可感覺到內部有一個物塊在來回滑動。據此猜測,這種電筒的制造原理是______________,其中那個滑動的物塊是_________________。
(2018·天津二模)下列有關磁現(xiàn)象正確的是
A.如圖甲中磁感線的方向
B.如圖乙中小磁針靜止
5、后的指向
C.如圖丙中水位報警器此時紅燈亮
D.如圖丁中電路會產生感應電流
(2018·北大附中期末)如圖所示的幾個實驗,其中能反映電磁鐵磁性的是
A. B.
C. D.
(2018·山西模擬)無線充電是一種增加手機續(xù)航時間的方式。無線充電的技術原理是電流流過送電線圈產生磁場,受電線圈靠近該磁場時就會產生電流,給智能手機充電,如圖所示。受電線圈處用到了下圖哪個實驗的原理
A. B.
C. D.
(2018·江西模擬)如圖所示,重力為G的導體棒AB沿著在磁場(“×”表示垂直于試卷指向紙內的磁場)中的導軌豎直向下運動,導軌足夠長。下列說法正確的是
A.電流表A的
6、示數(shù)一直增大
B.電壓表V的示數(shù)一直增大
C.電壓表V與電流表A示數(shù)的比值不變
D.導體棒AB最終將做勻速直線運動
(2018·河北檢測)如圖所示,實驗中將金屬導體棒ab放在磁場中兩根平行的金屬導軌上,閉合開關,導體棒ab向左運動;將磁體的磁極對調,閉合開關,導體棒ab向右運動。根據上述實驗現(xiàn)象,我們可以得出的結論是
A.實驗現(xiàn)象說明磁場對電流可以產生力的作用
B.導體棒ab在磁場中的受力方向與磁場方向有關
C.導體棒ab在磁場中的受力方向與電流方向有關
D.導體棒ab在磁場中的受力大小與磁場強弱有關
(2018·北大附中期末)如圖所示是小明探究導體回路的一部分在磁場中運
7、動產生感應電流的實驗情景(圖中箭頭表示導體的運動方向)。關于小明的探究實驗,下列說法中正確的是
A.對比甲、乙兩次實驗可以探究感應電流方向與磁場方向是否有關
B.對比乙、丙兩次實驗可以探究感應電流方向與導體運動方向是否有關
C.對比甲、丙兩次實驗可以探究感應電流方向與磁場方向是否有關
D.對比乙、丁兩次實驗可以探究感應電流的產生與導體是否切割磁感線有關
(2018·福建)圖是“探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件”的實驗裝置。閉合開關后,導體棒、靈敏電流計、開關、導線組成閉合電路。實驗觀察到的現(xiàn)象如下表
實驗序號
磁場方向
導體棒ab
運動方向
靈敏電流計
指針偏
8、轉情況
1
向下
向上
不偏轉
2
向下
不偏轉
3
向左
向右偏
4
向右
向左偏
5
向上
向上
不偏轉
6
向下
不偏轉
7
向左
向左偏
8
向右
向右偏
(1)實驗時通過觀察________________來判斷電路中是否產生感應電流。
(2)由實驗可知,閉合電路中的部分導體在磁場中做________運動時,電路中產生感應電流。
(3)比較第4次和第______次實驗可知,導體棒運動方向相同時,感應電流的方向與磁場的方向有關。
(4)比較第7次和第8次實驗可知________________________。
9、
D【解析】A、對著話筒說話時膜片振動,膜片之所以振動是由于人聲帶的振動通過空氣傳到了話筒的膜片,說明聲音能傳遞能量,故A正確;B、聲波引起膜片振動,線圈和膜片是連在一起的,連在膜片上的線圈就一起振動,線圈在永久磁體的磁場里振動,切割磁感線產生感應電流,這就是電信號,線圈振動的快慢、強弱代表了聲音振動的特征,產生感應電流的大小和方向就隨著這個特征而變化,這個記載聲音信號的感應電流經放大后傳給揚聲器,就發(fā)出聲音,故B正確;C、當對著話筒說話時,線圈在磁場中做切割磁感線運動,從而產生交變電流,將聲音信號轉化為電信號,把機械能轉化為電能,故C正確;D、發(fā)電機是根據電磁感應現(xiàn)象制成的,線圈在
10、磁場中做切割磁感線運動,產生感應電流,與動圈式話筒的工作原理相同。故該選項不正確.故答案為D。
電磁感應 磁鐵
【解析】“手搖充電式電筒”消耗了機械能產生了電能;握住它上下?lián)u動為了讓線圈切割磁感線產生感應電流,故是利用了電磁感應原理;由于線圈是固定的,因此那個滑動的物塊是磁鐵。
C【解析】A、線圈在磁場里轉動,切割磁感線,產生感應電流,故該選項不符合題意;B、閉合開關,使導體AB沿箭頭所示方向左右擺動,電流表指針發(fā)生偏轉,此時由于導體AB的左右擺動而產生了感應電流,故該現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象,發(fā)電機就是根據該原理制成的,故該選項不符合題意;C、閉合開關,電磁鐵產生磁性,吸引鐵塊,即
11、該現(xiàn)象說明了通電導線周圍存在著磁場,故該選項符合題意;D、閉合開關,導線中有電流通過時,它就會運動起來,即說明通電導線在磁場中受力的作用,即是電動機的制作原理,故該選項不符合題意。故選C。
C【解析】從題意中知道,手機背面的線圈,能將底座產生的變化的磁場轉化為電流給手機電池充電,是利用電磁感應原理工作的;A、圖中是奧斯特實驗,說明通電直導線周圍存在磁場,是電流的磁效應,不符合題意;B、圖中給導體通電,導體會運動,說明通電導體受到磁場力的作用,不符合題意;C、圖中是閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動能夠產生感應電流,是電磁感應現(xiàn)象,符合題意;D、圖中給線圈通電,線圈會轉動,說明通電導體受到磁
12、場力的作用,不符合題意。故選C。
CD【解析】由圖知,導體棒AB與其上部的電路組成閉合電路,重力為G的導體棒AB沿著在磁場中的導軌豎直向下運動時,切割磁感線,根據電磁感應原理知,電路中產生感應電流;由于通電導體在磁場中會受到磁場力的作用,且磁場力的方向與AB的運動方向相反,當電路中的電流增大到一定程度時,向上的磁場力加上導軌的摩擦力與重力平衡時,導體棒AB的速度達到最大,之后保持勻速直線運動,則電流表和電壓表的示數(shù)不會一直增大,故AB選項錯誤,D選項正確;電壓表V與電流表A示數(shù)的比值為定值電阻的阻值,即,電阻阻值不變,所以這一比值不變,故C正確。故選CD。
AB【解析】A、閉合開關,導體棒
13、ab向左運動,說明通電導體在磁場中受到磁場力的作用,故A正確;BCD、閉合開關,導體棒ab向左運動;將磁體的磁極對調,閉合開關,導體棒ab向右運動,是通過改變磁體磁極,即磁場方向,從而改變導體棒所受磁場力方向,說明導體棒ab在磁場中的受力方向與磁場方向有關,故B正確,CD錯誤。故選AB。
(1)靈敏電流計指針是否偏轉 (2)切割磁感線 (3)8 (4)感應電流的方向和導體運動的方向有關
【解析】(1)通過觀察靈敏電流計的指針是否偏轉來判斷電路中是否有電流。
(2)由表格中數(shù)據知,當開關斷開時,不會有電流產生;若導體向上運動或向下運動時,不切割磁感線,此時電路中也沒有電流,可得產生感應電流的條件是:閉合電路的部分導體,在磁場中做切割磁感線運動。
(3)由表格中數(shù)據知,4和8的導體運動方向相同,磁場方向不同,電流表指針的偏轉方向也不同,說明感應電流的方向與磁場的方向有關。
(4)比較第7次和第8次實驗可知,磁場方向相同,導體的運動方向不同,電流表指針的偏轉方向不同,說明感應電流的方向與導體運動的方向有關。
8