（考前練兵）2019中考物理備考全攻略 專題17 電動機與發(fā)電機（含解析）.doc

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專題17 電動機與發(fā)電機 ?知識點1 認識電動機 1、電動機的特點 結構簡單，操作方便，效率高，應用廣泛。 2、電動機的結構 主要由兩部分組成，①磁體，②線圈。 在實際生活中使用的電動機，往往磁體固定不動 ，叫做定子；而線圈轉動，叫做轉子。 3、電動機的類型 電動機分為直流電動機和交流電動機。 4、電動機的能量轉化 主要將電能轉化為機械能。電動機利用電來工作，工作時需要消耗電能，從而使轉子轉動，轉子轉動具有動能，即機械能。 ?知識點2 電動機轉動原因的猜想 電動機轉動需要外界給予通電，即電動機線圈中需要有電流，線圈在通電后轉動，說明線圈在通電后受到力的作用，這個作用力是怎樣產生的呢？結合磁場和電流等因素，關于電動機轉動的原因我們有以下猜想。 1、通電線圈在磁場中受到力的作用； 2、磁場對通電線圈產生力的作用； 3、電動機中磁體的磁場與線圈中電流的磁場存在相互作用； 4、電流在磁場中受到力的方向跟電流的方向和磁場的方向有關。 例1 （xx?德陽）下列說法中正確的是（） A．從能量角度來看，磁場對電流的作用，表明了電能可以轉化為機械能 B．在跳遠比賽中加速助跑，是為了增大身體的慣性，可以跳得更遠一些 C．聲音也可以在真空中傳播 D．奧斯特實驗發(fā)現了電磁感應現象 【答案】A 【解析】 A、從能量轉化角度來看，磁場對電流有力的作用，消耗了電能，使通電導體發(fā)生機械運動，表明了電能可以轉化為機械能，故A正確； B、慣性的大小只與物體的質量有關，在跳遠比賽中加速助跑，是為了利用慣性使人跳得更遠，但不能增大身體的慣性，故B錯誤； C、聲音的傳播需要介質，聲音不能在真空中傳播，故C錯誤； D、奧斯特實驗發(fā)現了電流周圍存在磁場，法拉第發(fā)現了電磁感應現象，故D錯誤。 例2 （xx?荊門）電磁炮是利用電磁技術制成的一種新型武器，具有速度快、命中率高等特點。其原理是利用磁場對通電導體的作用，下列敘述中與此原理相同的是（） A．水輪機帶動發(fā)電機工作為我們提供源源不斷的電能 B．奧斯特發(fā)現通電導線能使小磁針偏轉方向 C．電動機接通電源正常工作 D．工廠使用大型電磁鐵完成物品運輸任務 【答案】C 【解析】 ?知識點3 磁場對電流的作用 通電導體在磁場中會受到力的作用，力的方向與磁場方向和電流方向有關。 當有一個因素改變時，力的方向就會改變；若同時改變兩個因素，力的方向不變。 實驗證明：磁場對電流作用力的大小與磁場的強弱和電流的大小有關。磁場越強，電流越大，作用力就越大。 例1 （xx?東營）電動汽車越來越多地進入普通家庭，電動汽車的核心部件是電動機，下面圖中能正確反映電動機工作原理的是（） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】 例2 （xx?淄博）如圖是探究“通電導線在磁場中受力”的實驗裝置。瞬間接通電路，原來靜止的導線ab向右運動。要使導線ab向左運動，可行的措施是（） A．將磁體的N、S極對調 B．增大電源電壓 C．換用磁性更強的磁體 D．將磁體的N、S極對調，同時改變電流的方向 【答案】A 【解析】 ?知識點4 換向器的作用與電動機的工作原理 1、磁場對通電線圈的作用 把線圈放在磁場中，接通電源，發(fā)現通電線圈在磁場里發(fā)生轉動，但不嫩持續(xù)的轉動下去，最終會下圖中的平衡位置上。 2、換向器的結構和作用 （1）結構：兩個彼此絕緣的金屬環(huán)組成，如下圖。 （2）作用：當線圈剛轉過平衡位置時，就立即改變線圈中的電流方向，則線圈兩邊的受力方向就會改變，由于受力方向改變，線圈就可以繼續(xù)轉動下去。如下圖 3、直流電動機的基本工作原理 通電導體在磁場中受到力的作用使線圈轉動，同時應用換向器及時改變電流的方向，以保持線圈持續(xù)轉動。用直流電源供電的電動機叫做直流電動機。 4、左手定則 伸開左手，讓磁感線穿入手心（手心對準N極，手背對準S極），四指指向電流方向，那么大拇指的方向就是導體受力方向。 例1 （xx?百色）如圖所示，可以用來研究電動機工作原理的是（） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 例2 （xx?昆明）在探究“電動機為什么會轉動”的實驗中： （1）我們首先想到的是磁體間發(fā)生相互作用是因為一個磁體放在了另一個磁體的磁場中，那么通電導體周圍也存在，磁體會對通電導體產生力的作用嗎？ （2）如圖所示，將一根導體ab置于蹄形磁鐵的兩極之間，未閉合開關前，導體，閉合開關后，導體，說明磁場對導體有力的作用。 （3）斷開開關，將圖中磁鐵的N、S極對調，再閉合開關，會發(fā)現導體ab的運動方向與對調前的運動方向，說明通電導體在磁場中的受力方向與有關。 （4）斷開開關，將圖中電源的正、負極對調，再閉合開關，會發(fā)現導體ab的運動方向與對調前的運動方向，說明通電導體在磁場中的受力方向與有關。 （5）如果同時改變磁場方向和電流方向，確定受力方向與磁場方向或電流方向是否有關（填“能”或“不能”）。 【答案】 （1）磁場；（2）靜止不動；運動；通電；（3）相反；磁場方向；（4）相反；電流方向；（5）不能。 【解析】 ?知識點5 電磁感應現象 1、定義 閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生電流，這種現象叫電磁感應現象；產生的電流叫感應電流。 感應電流的方向與導體運動方向和磁場方向有關。 2、產生感應電流的條件 ①、電路必須是閉合的； ②、一部分導體在磁場中； ③、在磁場中的部分導體做切割磁感線運動。 3、電流方向影響因素 感應電流的方向跟導體運動的方向和磁感線方向有關。 若導體運動方向與原運動方向相反，或磁感線方向改為與原方向相反，則感應電流方向將與原方向相反；若導體運動方向和磁感線方向都變?yōu)楹驮瓉硐喾?，則感應電流的方向不變。 4、能量轉化 機械能轉化為電能。 5、對電磁感應條件的理解 ①、要有一部分導體做切割磁感線運動。注意是“部分導體”而非“整個電路”，注意要“切割磁感線”，也就是導體運動方向一定要與磁感線方向成一定角度，而不能與磁感線不行。 ②、電路應該是閉合而非斷開的，即組成電路的各個元件連接成一個電流的通路。如果不閉合就只在導體兩端產生電壓，因為不閉合就行不成電荷定向移動的通路，自然沒有電流。 例1 （xx?柳州）如圖所示，某同學將導線ab向左運動，發(fā)現電流計的指針會偏轉。若將導線ab向右運動，電流計指針將________偏轉；若保持導線ab在磁場中靜止，電流計指針將_________偏轉。（均選填“會”或“不會”） 【答案】會；不會。 【解析】 例2 （xx?張家界）現在興起的智能手機無線充電主要是運用電磁感應技術，當電源的電流通過充電底座中的送電金屬線圈產生磁場，帶有金屬線圈的智能手機靠近該磁場就能接受磁場，產生電流，實現充電過程。以下設備也是利用“磁生電”工作的是（） A．電磁起重機 B．揚聲器 C．電烙鐵 D．動圈式話筒 【答案】D 【解析】 從題意中知道，手機中的線圈，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、電磁起重機是利用電流的磁效應工作的，故A不符合題意； B、揚聲器是利用通電導體受到磁場力的作用工作的，故B不符合題意； C、電烙鐵是利用電流的熱效應工作的，故C不符合題意； D、動圈式話筒是利用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，是電磁感應現象，故D符合題意。 例3 （xx?巴彥淖爾）科學家經過長期研究，發(fā)現了電和磁有密切的聯系，其中兩項重要的科學探究如圖甲、乙所示，下列關于這兩項科學探究的說法正確的是（） A．甲圖實驗探究磁場對通電導線的作用 B．乙圖實驗所揭示的原理可制成電動機 C．甲圖中導體棒ab只要運動，電路中就會產生電流 D．乙圖中若只將磁體的兩極對調，導體棒ab的運動方向不改變 【答案】B 【解析】 ?知識點6 發(fā)電機的工作原理 1、結構：主要由磁體和線圈組成。 實際發(fā)動機的磁體是轉動的電磁鐵（轉子），線圈是鑲嵌在自由硅鋼片的槽（定子）中的 2、原理：根據電磁感應現象制成的。 3、能得轉化 發(fā)電機工作時將其他形式的能轉化為電能。比如水利發(fā)電、太陽能發(fā)電、風能發(fā)電等。 4、種類：直流發(fā)電機和交流發(fā)電機兩種。 5、電動機和發(fā)電機的對比 裝置 能量轉化 原理 作用 發(fā)電機 其他形式的能 電能 電磁感應 電源 電動機 電能 機械能 通電導體在磁場中受力轉動 用電器 6、右手定則 伸開右手，讓磁感線傳入手心（手心對準N極，手背對準S極），大拇指指向導體運動放向，則四指所指方向為導體中感應電流的方向。 例1 （xx?十堰）下列選項中，可以用來演示發(fā)電機原理的是（） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 例2 （xx?淮安）在探究“產生感應電流的條件”實驗中。 （1）實驗中，觀察_______判斷電路中是否有感應電流。 （2）閉合開關，若導體AB不動，左右移動磁體，電路中________（選填“有”或“無”）感應電流。 （3）該實驗的結論是：閉合電路的一部分導體，在磁場中做_______運動時，導體中就會產生感應電流。 （4）如果將小量程電流表換成________，可以探究磁場對通電導體的作用。 【答案】（1）電流表的指針是否偏轉；（2）有；（3）切割磁感線；（4）電源。 【解析】 （1）實驗時，通過觀察電流表的指針是否偏轉，來確定電路中是否產生感應電流；