第十七章 电动机与发电机 检测题
(满分:100分)
一、选择题(每小题2分,共24分)
1.直流电动机工作时,换向器的作用是( )
A.能够自动改变电路中的电流方向 B.能够自动改变线圈的转动方向
C.能够自动改变线圈的受力方向 D.能够自动改变线圈中的电流方向
2.如图1所示,为发电机的工作原理图,下列说法中正确的是( )
A.发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用
B.发电机的基本原理是电磁感应
C.线圈在转动过程中,感应电流的大小不变
D.线圈在转动过程中,感应电流的方向不变
3.如图2所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动。若要使线圈逆时针转动,下列方法中可行的是( )
A.只改变电流大小 B.只改变电流方向
C.对换磁极同时改变电流方向 D.换用磁性更强的磁铁现要线圈逆时针转动
4.在物理实验课上,小明想观察直流电动机模型的工作情况,将其接入电路,各部分连接完好,结果电动机却不工作,他用手轻轻地碰了一下线圈后,直流电动机模型开始正常转动,其原因可能是( )
A.铜半环与电刷接触不良 B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置 D.线圈中的电流太小
5.获2015年科技创意大赛一等奖的“校园脚踏式发电装置”,是利用脚踩踏板带动线圈运动发电的。图3中能反映其工作原理的是( )
6.如图4所示,将一根条形磁铁插入线圈时,与之相连的灵敏电流计的指针会发生偏转。则在这个闭合电路中( )
A.线圈相当于电源,这一现象中是电能转化为机械能
B.线圈相当于电源,这一现象中是机械能转化为电能
C.条形磁铁相当于电源,这一现象中是电能转化为机械能
D.条形磁铁相当于电源,这一现象中是机械能转化为电能
7.如图5所示,线圈abcd位于磁场中,K与1接通时,ab段导线受磁场力F的方向向上;当K改为与2接通时,ab段导线受磁场力( )
A.方向向下 B.方向向上
C.为零,因为电源反接 D.为零,因为电路一定是断路
8.科研人员设计了一种“能量采集船”,如图6所示,在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”,“工作臂”的底端装有手掌状的、紧贴水面的浮标。当波浪使浮标上下浮动时,工作臂就前后移动,获得电能储存起来。下列电器设备与“能量采集船”能量采集原理相同的是( )
A.电动机 B.电磁铁 C.电风扇 D.发电机
9.王斌同学根据如图7所示的原理,只做了一台小型风力发电机,用以辅助照明,发电机工作时,发现灯泡发光较暗,下列措施不能够增加灯泡亮度的是( )
A.把铜线圈换成铁线圈 B.换用磁性较强的磁体
C.提高线圈的转动速度 D.换用匝数较多的线圈
10.如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。图9能解释磁异探测器工作原理的是( )
11.如图10所示,是小明同学探究“让电动机转动起来”的实验装置,闭合开关后,电动机的线圈并没有转动(仪器、电路都完好),要想使线圈转动起来,下列措施不可行的是( )
A.将条形磁体的N、S极对调 B.换用磁性强一些的磁体
C.换用能提供较大电流的直流电源 D.在转轴与支架间加润滑油减小阻力
12.如图11所示,是探究电磁感应现象的实验装置,ab是一铜棒,用导线连在灵敏电流计上,闭合开关,让ab左右移动切割磁感线,发现灵敏电流计指针基本不动。为了使灵敏电流计的指针明显偏转,最有效的措施是( )
A.换磁性稍强些的磁铁 B.使ab棒运动的速度稍快些
C.使ab棒上下运动 D.把ab棒换成多匝线圈
二、填空题(每空1分,共18分)
13.感应电流产生的条件是________电路的一部分导体在磁场中做________的运动时,导体中就会产生感应电流。
14.为了探究磁场对电流的作用(如图12)过程中:小明将一台灯接通电源后,用磁体的磁极靠近灯泡的玻璃,仔细观察灯丝;你会发现_____________;该现象说明__________________。
15.如图13所示,手压电筒都有一接柄,通过塑料齿轮带动铜丝线圈内磁性飞轮高速旋转,实现切割磁感线,产生感应电流。因此,它是利用__________原理,把________能转化为电能。
16.如图14是直流电动机的原理图。合上开关,线圈作逆时针方向转动;若只对调磁铁的磁极,则线圈作________方向转动;若要使线圈转速变慢,可将变阻器的滑片向________滑动(选填“左”或“右”)。
17.在直流电动机的工作过程中,“换向器”起了关键的作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的__________,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时是把电能转化为_________。
18.爱动手的小燕从易拉罐剪下一铝条,如图15所示,在铝条两端重叠处用图钉从环外扎透,钉尖放在电池的正极上面,电池负极下面吸附一块圆柱形的强磁铁,铝环的侧边与磁铁的柱面相接触时,发现铝环以图钉尖为轴心不停地转动,请说出铝环转动的原因________________。发电机,电动机,内燃机中,工作原理与此相同的是________。
19.如图16所示,在“制作一台简易电机”的活动中,将线圈、磁体和电池连接起来。为了让线圈持续转动起来,如何用小刀处理线圈两端引线的漆皮:__________________________。放在磁铁上方后通电,线圈就会转动起来,这样便做成了一个简易电机,相当于________(选填“电动机”或“发电机”)。
在某次物理兴趣小组的活动中,老师拿出一个轻质铝环,用细棉线将它悬挂在支架上,铝环可以自由摆动。如图17所示,当他把条形磁铁靠近铝环时,铝环被推开,这说明铝环与磁铁之间存在着________的作用(选填“吸引力”或“斥力”),这个力是条形磁铁的磁场与铝环的磁场相互作用产生的。请你利用所学知识,具体分析铝环产生磁场的原因______________________________________________________。
21.甲、乙、丙三个同学用长导线作为“绳子”,按图18所示的情景进行跳绳游戏。当甲、乙同学沿________(选填“南北”或“东西”)方向站立摇绳时,灵敏电流表指针的偏转才最明显,其原因是______________________________。
三、实验探究题(共32分)
22.(16分)在探究“磁场对电流的作用”活动中,小明按照图19所示组装实验器材。
(1)小明把一根轻质的________(选填“铁棒”或“铝棒”)作为导线AB放在蹄形磁体的磁场里,闭合开关,看到导体AB向左运动。说明通电导线在磁场中受到________的作用。若只将磁体的两极对调,闭合开关,观察到导线AB向________(选填“左”或“右”)运动。
(2)探究“磁场对电流的作用”活动后,小明提出:磁场对通电导体作用力的大小与什么因素有关呢?经过思考,小明他们提出如下猜想:
猜想1:可能与导线中电流大小有关;
猜想2:可能与导线所在处的磁场强弱有关。
①小明将通电导线AB分别放在距离磁体磁极远近不同的位置,观察到导线距离磁极越近,摆动的幅度越大。他是通过观察________,来比较通电导体所受力的大小。该现象说明猜想________(选填“1”或“2”)是________(选填“正确”或“错误”)的。
②为了验证另一个猜想是否正确,应在电路中________(选填“串联”或“并联”)一个________(填电路元件)来实施探究。
23.(16分)如图20所示是探究电磁感应现象的装置。
(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________;若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动,则灵敏电流计的指针________(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:
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
在上述四次实验中,比较________两次实验,可知感应电流方向与磁场方向有关。比较________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________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。
请你写出简要做法:______________________________________________________
________________________________________________________________________。
如何判断:_____________________________________________________。
四、综合题(26分)
24.(10分)如图21所示装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右运动,发现导体棒cd也随之运动。此装置中:
(1)甲部分发生的是________现象,产生的能量转化是机械能转化为________能,人们根据这一原理发明了________。
(2)有一种“车窗爆破器”,2013年6月开始陆续安装在厦门市的BRT公交车的窗玻璃上,其原理是:当爆破器中的线圈有电流通过时,爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力。上述过程产生的能量转化为电能转化为________能,上图中________(选填“甲”或“乙”)部分产生的能量转化,与这一过程是相同的。
25.(16分)阅读短文,回答问题:
会发光的电磁翘翘板
小明制作了如图22甲所示的电磁翘翘板参加学校的科技节活动。该电磁翘翘板是在两端封闭的透明塑料管中放有一块磁性很强的磁铁,塑料管外绕有金属丝作为线圈,在线圈两端并联两只发光二极管(符号),其电路如图22乙所示。二极管具有单向导电性,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。演示时,将塑料管上下翘动,磁铁便在线圈中左右移动,相当于线圈导体在磁场中做切割磁感线运动,这时会看见两只发光二极管轮流发光。
(1)电磁翘翘板中发光二极管轮流发光是根据___________原理工作的,___________(选填“电动机”或“发电机”)也是根据这一原理工作的。
(2)电磁翘翘板上下翘动时,为什么发光二极管会轮流发光?
(3)小波同学认为用一只发光二极管也可以,为什么要用两只呢?对小波同学的想法,你是如何看待的?
第十七章 电动机与发电机 检测题 参考答案
一、单项选择题
1.D 2.B 3.B 4.C 5.B 6.B 7.A 8.D 9.A 10.A 11.A 12.D
二、填空题
13.闭合 切割磁感线
14.灯丝晃动 磁场对电流有力的作用
15.电磁感应 机械
16.顺时针 左
17.电流方向 机械能
18.通电铝环在磁场中受力而转动 电动机
19.一端全部刮去,另一端只刮上半周或下半周 电动机
20.斥力 当把条形磁铁靠近铝环时,闭合回路的铝环切割磁感线产生感应电流,使铝环具有电流,由于电流的磁效应,使通电铝环在周围产生磁场
21.东西 地磁场的磁感线是由南向北的
三、实验探究题
22.(1)铝棒 力 (2)右 (3)①导线摆动的幅度 2 正确 ②串联 滑动变阻器
23.(1)偏转 不偏转 (2)①和②(或③和④) ①和④(或②和③) (3)切割磁感线的速度 (4)做法 :①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;②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。 判断: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。
四、综合题
24.(1)电磁感应 电 发电机(或动圈式话筒) (2)机械 乙
25.(1)电磁感应 发电机 (2)因为当磁铁向低处滑动时,磁铁串过闭合线圈,线圈相对在做切割磁感线运动,产生感应电流,此时,电流通过两个二极管中的一个,故该二极管发亮;当另一端低时,磁铁又向相反方向串过线圈,产生相反方向的电流,故另一个二极管也会发亮。所以,二极管会轮流发光。 (3)用一只可节省材料,但效果不如用两只的好。用两只时,磁铁不管向左还是向右移动,都可以看到有一只二极管发光。
图1
图2
图4
图5
K
1
2
F
图6
图7
图10
图11
图14
甲 乙
图21