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浙教版科学八年级下册期末复习专题03 磁生电及其应用
一、单选题
1.越来越多的汽车装备了汽油驱动和电力驱动两种动力装置,当汽车爬坡或加速时,两种动力联合输出;当汽车下坡或制动时,对制动能量回收用于发电机发电,以化学能的形式储存在蓄电池中;当汽车较长时间停车时,发动机熄火,节省燃油,减少尾气排放。下列关于这类混合动力汽车说法错误的是( )
A.当汽车爬坡或加速时,机械能守恒
B.在汽车下坡过程中,一部分机械能转化为电能
C.发动机把燃料燃烧产生的一部分内能转化为机械能
D.发电机发电利用了电磁感应原理
2.(2022八下·余杭期中)如图所示是手摇发电机模型,下列说法中正确的( )
A.发电时,线圈在磁场中始终在切割磁感线
B.它是利用通电导体在磁场中受力原理发电的
C.灯泡发光的亮暗与手摇转盘转动方向有关
D.在一个周期,线圈内电流方向改变两次
3.(2022八下·余杭期中)下列有关电和磁的说法中正确的是( )
A.直流电动机工作时将机械能转化为电能
B.螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流
C.通电导体放入磁场中一定会受到力的作用
D.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
4.(2022九下·杭州月考)近年来,我国各地火车站陆续推行电子车票入站。电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图所示,这是乘客通过“刷身份证”进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。与这一原理相同的是( )
A. B.
C. D.
5.(2022·宁波模拟)下列4个实验中,与电动机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
6.(2022八下·苍南期中)如图所示为直流电动机工作原理图,下列分析正确的是( )
A.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
B.电动机工作过程是将机械能转化为电能
C.将磁体的磁极对调- 下可以使电动机的转速增大
D.只改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
7.(2022八下·浦江月考)导线 a 是闭合电路的一部分, a 在磁场中按图中v 的方向运动时, 能产生感应电流的是(a 在 A 、B 选项中与磁感线平行, 在 C 、D 选项中垂直于纸面)( )
A. B.
C. D.
8.小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况,小明将线圈两端的漆全部刮掉,小华只将一端的漆全刮掉,另一端刮掉一半,闭合开关后(有电流通过灯丝,灯就发光),他们看到的现象分别是( )
A.小明看到线圈连续转动,灯时亮时灭
B.小华看到线圈连续转动,灯连续发光
C.小华看到线圈左右摆动,灯时亮时灭
D.小明看到线圈左右摆动,灯连续发光
9.如图所示,下列关于图中所描述、分析的科学现象或过程,正确的是( )
A.图甲:司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是N极
B.图乙:对着话筒讲话,相连的扩音器中会发出声音,利用的是电磁感应原理
C.图丙:使用测电笔时,用指尖抵住上端的金属笔卡会发生触电事故
D.图丁:当电流过大时,保险丝先熔断,所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝
10.(2022八下·杭州月考)小芳学了电磁感应现象后,用如图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,应改用灵敏电流计
B.应该把磁体的 N、S 极对调
C.应把 ab 改为向右运动
D.应把 ab 改为上下运动
二、填空题
11.(2022·定海模拟)如图所示为一种环保“重力灯”,让重物缓缓下落,拉动绳子,从而带动电机转动,使小灯泡发光。某“重力灯”中重物的质量为18千克,它在30分钟内缓慢下落了2米,使规格为“1.5V,0.12W”的小灯泡正常发光。
(1)重物缓缓下落,拉动绳子,从而带动电机转动,产生电能,其发电原理是 。
(2)小灯泡正常发光30分钟,消耗的电能为 J。
12.(2022八下·兰溪月考)小李带了一个神奇的手电筒来学校,如图所示,此电简不用化学电池作为电源。使用时只要将它来回摇晃,就能发光,并且来回摇晃得越快,手电简发光越亮。这种手电筒所产生的电能是根据 原理获得的,其能量转化是 能转化为 能。
13.小明同学做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向左运动,发现导体棒cd也随之运动起来,则实验装置中甲部分的科学原理是 ,乙部分产生的现象与 的工作原理相似。
14.(2022八下·龙游月考)电动机是利用 (选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”)工作的。如图所示,如果要改变电动机的转动方向,则需要改变 的方向。当线圈转至平衡位置时,线圈不受力的作用,但线圈由于
会继续转动,从而越过平衡位置。
15.电磁感应现象
(1)英国物理学家 首先发现了 现象。
(2)电磁感应原理: 的 导体在磁场中做 时,导体中就会产生 。
(3)感应电流的方向跟 和 有关。感应电流的大小与 、 、 、 有关。
三、实验探究题
16.(2022八下·余杭期中)如图是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置,ab是一根导体,通过导线连接在电流计的两接线柱上。
(1)本实验中,有无感应电流产生,是通过 反映出来的。
(2)若导体不动,使磁铁沿水平方向左右运动,电路中 产生感应电流(选填“能”或“不能”)。
(3)小阳想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关?”这一问题,他猜想“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关。”请你根据如图所示的实验装置,帮助他设计实验来验证。
17.(2021八下·拱墅期中)如图所示的是探究电磁感应现象中感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图。
(1)比较甲、乙两图可以得出:感应电流的方向与 有关。
(2)比较 两图可以得出:感应电流的方向与磁场方向有关。
(3)比较 两图可以得出:若同时改变 和 ,则感应电流的方向不变。
四、解答题
18.(2021九上·温州开学考)共享单车的出现给广大市民的出行带来了极大的便利,是绿色出行的一种方式。
(1)共享单车通常采用扫码解锁,这需要车载骑行过程中后轮为锁提供发电装置,则后轮发电是利用 原理。
(2)自行车的轮胎、脚踏板上有凹凸不平的花纹,这是为了 。
(3)小明骑自行车 上学,人和车的总重力为800牛,骑行时每个轮胎与地面接触面积是20厘米2,此时车对地面的压强是多大?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】发电机的构造和原理;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)(2)(3)根据能量转化的知识判断;
(4)根据发电机的工作原理判断。
【解答】A.当汽车爬坡或加速时,由于克服阻力做功,因此机械能会转化为内能,则机械能不守恒,故A错误符合题意;
B.在汽车下坡过程中,此时制动能量被发电机回收,一部分机械能转化为电能,故B正确不合题意;
C.发动机把燃料燃烧产生的一部分内能转化为机械能,故C正确不合题意;
D.发电机发电利用了电磁感应原理,故D正确不合题意。
故选A。
2.【答案】D
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机的工作原理和工作过程判断。
【解答】A.发电时,当线圈平面与磁场方向平行时,此时没有切割磁感线,故A错误;
B.它是利用电磁感应的原理发电的,故B错误;
C.灯泡发光的亮暗与手摇转盘转动的速度有关,即与切割磁感线的速度有关,故C错误;
D.在一个周期,线圈内电流方向改变两次,故D正确。
故选D。
3.【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁感应;磁场对通电导线的作用;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据电动机的能量转换判断;
(2)产生感应电流的条件:①闭合电路;②部分导体;③切割磁感线运动;
(3)根据电动机的工作过程判断;
(4)根据电磁铁磁场强弱的影响因素判断。
【解答】A.直流电动机将电能转化为机械能,故A错误;
B.螺线管切割磁感线运动时,如果不是闭合电路,那么也不会产生电流,故B正确;
C.当电动机的线圈处于平衡位置时,线圈两侧受到的磁力相互抵消,相当于不受力,故C错误;
D.电磁铁的磁场强弱于电流大小和线圈匝数有关,故D错误。
故选B。
4.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流”可知,电子车票的工作原理为电磁感应,据此分析判断。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.当线圈中有电流经过时,铁屑成规律分布,说明电流的磁效应,故B不合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不合题意;
D.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,故D符合题意。
故选D。
5.【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】分析各个选项包含的物理原理即可。
【解答】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
A.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,故A符合题意;
B.闭合开关后,导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,发生电磁感应现象,故B不合题意;
C.当导线中有电流经过时,小磁针的指针摆动,说明电流周围存在磁场,故C不合题意;
D.闭合开关后,缠绕有线圈的铁钉能够吸引大头针,这是电流的磁效应,故D不合题意。
故选A。
6.【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据电动机的工作原理和结构的知识分析判断。
【解答】A.线圈连续转动是靠换向器来实现的,故A错误;
B.电动机工作过程是将电能转化为机械能 ,故B错误;
C.将磁体的磁极对调,可以改变电流方向,从而改变电动机的转动方向,故C错误;
D.只改变磁场方向可以改变线圈转动的方向,故D正确。
故选D。
7.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动,据此分析判断。
【解答】在A和B中,导体的摆放方向与磁感线方向相同,无论沿水平方向运动,还是沿竖直方向运动,都没有切割磁感线,不会产生感应电流,故A、B不合题意;
在C中,导线与磁感线垂直,但是运动方向与磁感线的方向一致,也没有切割磁感线,不会产生感应电流,故C不合题意;
在D中,导线与磁感线方向垂直,且运动方向也与磁感线方向垂直,此时切割磁感线,会产生感应电流,故D符合题意。
故选D。
8.【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】该线圈之所以能转动,是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的,但是该线圈在转过平衡位置时,若不改变电流的方向,此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动,故为了使线圈持续转动,将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动,据此分析判断。
【解答】小华将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动,另一个半周没有电流通过,不受磁场力的作用,利用惯性转动,这样才能使线圈在磁场中持续转动下去,灯时亮时灭,故B、C错误;
小明把两端的漆皮都刮掉,线圈每转过半圈,受力方向发生变化,会来回摆动,但电路中有持续的电流,灯泡会持续发光,故A错误,D正确。
故选D。
9.【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化;电磁感应;测电笔的使用;熔断器的作用及保险丝的选择方法
【解析】【分析】分析各个选项中的现象与原理是否一致即可。
【解答】A.图甲:司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是S极,故A错误;
B.图乙:对着话筒讲话时,声音引起线圈振动,线圈做切割磁感线运动时产生大小变化的感应电流,它利用的是电磁感应原理,故B正确;
C.图丙:使用测电笔时,用指尖抵住上端的金属笔卡,电流通过测电笔中的巨大电阻,人体流入大地,此时通过人体的电流很小,不会发生触电事故,故C错误;
D.图丁:保险丝的电阻率大,熔点低,很容易熔断,而铜丝的电阻小,熔点高,因此二者不能替换,故D错误。
故选B。
10.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据电磁感应现象产生的条件分析判断。
【解答】根据图片可知,磁感线的方向沿竖直方向,当导体ab向左移动时,它切割磁感线,因此肯定有感应电流产生。如果感应电流太小,那么电流表的指针不会偏转,故A正确;
将磁铁的磁极对调后,只会改变电流的方向,不会改变电流的大小,故B错误;
ab向右运动时,与原来切割磁感线的方向相反,因此电流方向相反,但电流大小不变,故C错误;
ab上下运动时,运动方向与磁场方向平行,不切割磁感线,因此不会产生感应电流,故D错误。
故选A。
11.【答案】(1)电磁感应
(2)216
【知识点】发电机的构造和原理;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据发电机的工作原理分析解答;
(2)根据W=Pt计算小灯泡消耗的电能。
【解答】(1)重物缓缓下落,拉动绳子,从而带动电机转动,产生电能,其发电原理是电磁感应;
(2)小灯泡正常发光30分钟,消耗的电能为:W=Pt=0.12W×1800s=216J。
12.【答案】电磁感应;机械;电
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】发电机的工作原理为电磁感应现象,将机械能转化为内能,据此分析解答。
【解答】根据“使用时只要将它来回摇晃,就能发光,并且来回摇晃得越快,手电简发光越亮。”可知,这种手电筒相当于一个发电机,即根据电磁感应原理获得电能,能量转化过程为:机械能转化为电能。
13.【答案】电磁感应;电动机
【知识点】电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动;发电机的工作原理为电磁感应,据此分析解答。
【解答】如图所示,用外力使导体棒ab水平向左运动,ab在磁场中做切割磁感线运动,此时会产生感应电流,则甲的科学原理为电磁感应。电流通过cd时,cd在磁场中受力而运动起来,则乙部分产生的现象与电动机的工作原理相似。
14.【答案】磁场对电流的作用;磁场或电流;惯性
【知识点】惯性;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据电动机的工作原理解答;
(2)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】(1)电动机是利用磁场对电流的作用工作的。
(2)如图所示,如果要改变电动机的转动方向,则需要改变磁场或电流的方向。
(3)当线圈转至平衡位置时,线圈不受力的作用,但线圈由于惯性会继续转动,从而越过平衡位置。
15.【答案】(1)法拉第;电磁感应
(2)闭合电路;一部分;切割磁感线的运动;感应电流
(3)导体的运动方向;磁场方向;导体切割磁感线的速度大小;磁场强弱;导体的数量;导体的有效长度
【知识点】电磁感应;探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】(1)根据相关的科学发展史解答;
(2)根据电磁感应的定义解答;
(3)根据影响感应电流方向的因素,与影响电流大小的因素解答。
【解答】(1)英国物理学家法拉第首先发现了电磁感应现象。
(2)电磁感应原理:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生感应电流。
(3)感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关。感应电流的大小与、导体切割磁感线的速度大小、磁场强弱、导体的数量、导体的有效长度有关。
16.【答案】(1)电流计的指针是否偏转
(2)能
(3)保持其他条件不变,只改变导体切割磁感线的速度,观察电流计的指针偏转幅度大小。
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)当有感应电流经过电流计时,电流计的指针就会摆动;
(2)产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动;
(3)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同,而改变这个因素,据此设计实验。
【解答】(1)本实验中,有无感应电流产生,是通过电流计的指针是否偏转反映出来的。
(2)根据图片可知,磁场沿竖直方向分布, 当导体不动而磁铁水平方向运动时,相当于磁场不动,而导体在水平方向运动,此时导体切割磁感线,因此电路中会产生感应电流。
(3)探究感应电流大小与导体切割磁感线运动的快慢关系时,必须控制其它条件相同,而改变切割速度,则设计实验如下:保持其他条件不变,只改变导体切割磁感线的速度,观察电流计的指针偏转幅度大小。
17.【答案】(1)导体切割磁感线的运动方向
(2)甲、丙
(3)乙、丙;导体切割磁感线的运动方向;磁场方向
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】(1)分析甲、乙两个实验中哪个因素不同即可;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)分析哪个两个实验中,两个因素同时改变即可。
【解答】(1)根据图片可知,甲和乙两个实验中,其它条件都相同,只有导体切割磁感线的方向不同,因此得出:感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
(2)探究感应电流的方向与磁场方向的关系时,需要控制导体切割磁感线的方向一致而改变磁场方向,故选甲和丙;
(3)在乙和丙中,导体切割磁感线的方向相反,且磁场方向相反,但是感应电流方向相同。
18.【答案】(1)电磁感应
(2)增大摩擦力
(3)解:
【知识点】增大或减小摩擦的方法;压强的大小及其计算;电磁感应
【解析】【分析】(1)根据发电机的工作原理解答;
(2)增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(3)首先将每个轮胎的接触面积×2计算出总接触面积,再根据计算出车对地面的压强。
【解答】(1)共享单车通常采用扫码解锁,这需要车载骑行过程中后轮为锁提供发电装置,则后轮发电是利用电磁感应原理。
(2)自行车的轮胎、脚踏板上有凹凸不平的花纹,这是为了增大摩擦力。
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浙教版科学八年级下册期末复习专题03 磁生电及其应用
一、单选题
1.越来越多的汽车装备了汽油驱动和电力驱动两种动力装置,当汽车爬坡或加速时,两种动力联合输出;当汽车下坡或制动时,对制动能量回收用于发电机发电,以化学能的形式储存在蓄电池中;当汽车较长时间停车时,发动机熄火,节省燃油,减少尾气排放。下列关于这类混合动力汽车说法错误的是( )
A.当汽车爬坡或加速时,机械能守恒
B.在汽车下坡过程中,一部分机械能转化为电能
C.发动机把燃料燃烧产生的一部分内能转化为机械能
D.发电机发电利用了电磁感应原理
【答案】A
【知识点】发电机的构造和原理;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)(2)(3)根据能量转化的知识判断;
(4)根据发电机的工作原理判断。
【解答】A.当汽车爬坡或加速时,由于克服阻力做功,因此机械能会转化为内能,则机械能不守恒,故A错误符合题意;
B.在汽车下坡过程中,此时制动能量被发电机回收,一部分机械能转化为电能,故B正确不合题意;
C.发动机把燃料燃烧产生的一部分内能转化为机械能,故C正确不合题意;
D.发电机发电利用了电磁感应原理,故D正确不合题意。
故选A。
2.(2022八下·余杭期中)如图所示是手摇发电机模型,下列说法中正确的( )
A.发电时,线圈在磁场中始终在切割磁感线
B.它是利用通电导体在磁场中受力原理发电的
C.灯泡发光的亮暗与手摇转盘转动方向有关
D.在一个周期,线圈内电流方向改变两次
【答案】D
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机的工作原理和工作过程判断。
【解答】A.发电时,当线圈平面与磁场方向平行时,此时没有切割磁感线,故A错误;
B.它是利用电磁感应的原理发电的,故B错误;
C.灯泡发光的亮暗与手摇转盘转动的速度有关,即与切割磁感线的速度有关,故C错误;
D.在一个周期,线圈内电流方向改变两次,故D正确。
故选D。
3.(2022八下·余杭期中)下列有关电和磁的说法中正确的是( )
A.直流电动机工作时将机械能转化为电能
B.螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流
C.通电导体放入磁场中一定会受到力的作用
D.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁感应;磁场对通电导线的作用;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据电动机的能量转换判断;
(2)产生感应电流的条件:①闭合电路;②部分导体;③切割磁感线运动;
(3)根据电动机的工作过程判断;
(4)根据电磁铁磁场强弱的影响因素判断。
【解答】A.直流电动机将电能转化为机械能,故A错误;
B.螺线管切割磁感线运动时,如果不是闭合电路,那么也不会产生电流,故B正确;
C.当电动机的线圈处于平衡位置时,线圈两侧受到的磁力相互抵消,相当于不受力,故C错误;
D.电磁铁的磁场强弱于电流大小和线圈匝数有关,故D错误。
故选B。
4.(2022九下·杭州月考)近年来,我国各地火车站陆续推行电子车票入站。电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图所示,这是乘客通过“刷身份证”进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。与这一原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流”可知,电子车票的工作原理为电磁感应,据此分析判断。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.当线圈中有电流经过时,铁屑成规律分布,说明电流的磁效应,故B不合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不合题意;
D.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,故D符合题意。
故选D。
5.(2022·宁波模拟)下列4个实验中,与电动机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】分析各个选项包含的物理原理即可。
【解答】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
A.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,故A符合题意;
B.闭合开关后,导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,发生电磁感应现象,故B不合题意;
C.当导线中有电流经过时,小磁针的指针摆动,说明电流周围存在磁场,故C不合题意;
D.闭合开关后,缠绕有线圈的铁钉能够吸引大头针,这是电流的磁效应,故D不合题意。
故选A。
6.(2022八下·苍南期中)如图所示为直流电动机工作原理图,下列分析正确的是( )
A.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
B.电动机工作过程是将机械能转化为电能
C.将磁体的磁极对调- 下可以使电动机的转速增大
D.只改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据电动机的工作原理和结构的知识分析判断。
【解答】A.线圈连续转动是靠换向器来实现的,故A错误;
B.电动机工作过程是将电能转化为机械能 ,故B错误;
C.将磁体的磁极对调,可以改变电流方向,从而改变电动机的转动方向,故C错误;
D.只改变磁场方向可以改变线圈转动的方向,故D正确。
故选D。
7.(2022八下·浦江月考)导线 a 是闭合电路的一部分, a 在磁场中按图中v 的方向运动时, 能产生感应电流的是(a 在 A 、B 选项中与磁感线平行, 在 C 、D 选项中垂直于纸面)( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动,据此分析判断。
【解答】在A和B中,导体的摆放方向与磁感线方向相同,无论沿水平方向运动,还是沿竖直方向运动,都没有切割磁感线,不会产生感应电流,故A、B不合题意;
在C中,导线与磁感线垂直,但是运动方向与磁感线的方向一致,也没有切割磁感线,不会产生感应电流,故C不合题意;
在D中,导线与磁感线方向垂直,且运动方向也与磁感线方向垂直,此时切割磁感线,会产生感应电流,故D符合题意。
故选D。
8.小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况,小明将线圈两端的漆全部刮掉,小华只将一端的漆全刮掉,另一端刮掉一半,闭合开关后(有电流通过灯丝,灯就发光),他们看到的现象分别是( )
A.小明看到线圈连续转动,灯时亮时灭
B.小华看到线圈连续转动,灯连续发光
C.小华看到线圈左右摆动,灯时亮时灭
D.小明看到线圈左右摆动,灯连续发光
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】该线圈之所以能转动,是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的,但是该线圈在转过平衡位置时,若不改变电流的方向,此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动,故为了使线圈持续转动,将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动,据此分析判断。
【解答】小华将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动,另一个半周没有电流通过,不受磁场力的作用,利用惯性转动,这样才能使线圈在磁场中持续转动下去,灯时亮时灭,故B、C错误;
小明把两端的漆皮都刮掉,线圈每转过半圈,受力方向发生变化,会来回摆动,但电路中有持续的电流,灯泡会持续发光,故A错误,D正确。
故选D。
9.如图所示,下列关于图中所描述、分析的科学现象或过程,正确的是( )
A.图甲:司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是N极
B.图乙:对着话筒讲话,相连的扩音器中会发出声音,利用的是电磁感应原理
C.图丙:使用测电笔时,用指尖抵住上端的金属笔卡会发生触电事故
D.图丁:当电流过大时,保险丝先熔断,所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝
【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化;电磁感应;测电笔的使用;熔断器的作用及保险丝的选择方法
【解析】【分析】分析各个选项中的现象与原理是否一致即可。
【解答】A.图甲:司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是S极,故A错误;
B.图乙:对着话筒讲话时,声音引起线圈振动,线圈做切割磁感线运动时产生大小变化的感应电流,它利用的是电磁感应原理,故B正确;
C.图丙:使用测电笔时,用指尖抵住上端的金属笔卡,电流通过测电笔中的巨大电阻,人体流入大地,此时通过人体的电流很小,不会发生触电事故,故C错误;
D.图丁:保险丝的电阻率大,熔点低,很容易熔断,而铜丝的电阻小,熔点高,因此二者不能替换,故D错误。
故选B。
10.(2022八下·杭州月考)小芳学了电磁感应现象后,用如图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,应改用灵敏电流计
B.应该把磁体的 N、S 极对调
C.应把 ab 改为向右运动
D.应把 ab 改为上下运动
【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据电磁感应现象产生的条件分析判断。
【解答】根据图片可知,磁感线的方向沿竖直方向,当导体ab向左移动时,它切割磁感线,因此肯定有感应电流产生。如果感应电流太小,那么电流表的指针不会偏转,故A正确;
将磁铁的磁极对调后,只会改变电流的方向,不会改变电流的大小,故B错误;
ab向右运动时,与原来切割磁感线的方向相反,因此电流方向相反,但电流大小不变,故C错误;
ab上下运动时,运动方向与磁场方向平行,不切割磁感线,因此不会产生感应电流,故D错误。
故选A。
二、填空题
11.(2022·定海模拟)如图所示为一种环保“重力灯”,让重物缓缓下落,拉动绳子,从而带动电机转动,使小灯泡发光。某“重力灯”中重物的质量为18千克,它在30分钟内缓慢下落了2米,使规格为“1.5V,0.12W”的小灯泡正常发光。
(1)重物缓缓下落,拉动绳子,从而带动电机转动,产生电能,其发电原理是 。
(2)小灯泡正常发光30分钟,消耗的电能为 J。
【答案】(1)电磁感应
(2)216
【知识点】发电机的构造和原理;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据发电机的工作原理分析解答;
(2)根据W=Pt计算小灯泡消耗的电能。
【解答】(1)重物缓缓下落,拉动绳子,从而带动电机转动,产生电能,其发电原理是电磁感应;
(2)小灯泡正常发光30分钟,消耗的电能为:W=Pt=0.12W×1800s=216J。
12.(2022八下·兰溪月考)小李带了一个神奇的手电筒来学校,如图所示,此电简不用化学电池作为电源。使用时只要将它来回摇晃,就能发光,并且来回摇晃得越快,手电简发光越亮。这种手电筒所产生的电能是根据 原理获得的,其能量转化是 能转化为 能。
【答案】电磁感应;机械;电
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】发电机的工作原理为电磁感应现象,将机械能转化为内能,据此分析解答。
【解答】根据“使用时只要将它来回摇晃,就能发光,并且来回摇晃得越快,手电简发光越亮。”可知,这种手电筒相当于一个发电机,即根据电磁感应原理获得电能,能量转化过程为:机械能转化为电能。
13.小明同学做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向左运动,发现导体棒cd也随之运动起来,则实验装置中甲部分的科学原理是 ,乙部分产生的现象与 的工作原理相似。
【答案】电磁感应;电动机
【知识点】电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动;发电机的工作原理为电磁感应,据此分析解答。
【解答】如图所示,用外力使导体棒ab水平向左运动,ab在磁场中做切割磁感线运动,此时会产生感应电流,则甲的科学原理为电磁感应。电流通过cd时,cd在磁场中受力而运动起来,则乙部分产生的现象与电动机的工作原理相似。
14.(2022八下·龙游月考)电动机是利用 (选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”)工作的。如图所示,如果要改变电动机的转动方向,则需要改变 的方向。当线圈转至平衡位置时,线圈不受力的作用,但线圈由于
会继续转动,从而越过平衡位置。
【答案】磁场对电流的作用;磁场或电流;惯性
【知识点】惯性;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据电动机的工作原理解答;
(2)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】(1)电动机是利用磁场对电流的作用工作的。
(2)如图所示,如果要改变电动机的转动方向,则需要改变磁场或电流的方向。
(3)当线圈转至平衡位置时,线圈不受力的作用,但线圈由于惯性会继续转动,从而越过平衡位置。
15.电磁感应现象
(1)英国物理学家 首先发现了 现象。
(2)电磁感应原理: 的 导体在磁场中做 时,导体中就会产生 。
(3)感应电流的方向跟 和 有关。感应电流的大小与 、 、 、 有关。
【答案】(1)法拉第;电磁感应
(2)闭合电路;一部分;切割磁感线的运动;感应电流
(3)导体的运动方向;磁场方向;导体切割磁感线的速度大小;磁场强弱;导体的数量;导体的有效长度
【知识点】电磁感应;探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】(1)根据相关的科学发展史解答;
(2)根据电磁感应的定义解答;
(3)根据影响感应电流方向的因素,与影响电流大小的因素解答。
【解答】(1)英国物理学家法拉第首先发现了电磁感应现象。
(2)电磁感应原理:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生感应电流。
(3)感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关。感应电流的大小与、导体切割磁感线的速度大小、磁场强弱、导体的数量、导体的有效长度有关。
三、实验探究题
16.(2022八下·余杭期中)如图是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置,ab是一根导体,通过导线连接在电流计的两接线柱上。
(1)本实验中,有无感应电流产生,是通过 反映出来的。
(2)若导体不动,使磁铁沿水平方向左右运动,电路中 产生感应电流(选填“能”或“不能”)。
(3)小阳想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关?”这一问题,他猜想“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关。”请你根据如图所示的实验装置,帮助他设计实验来验证。
【答案】(1)电流计的指针是否偏转
(2)能
(3)保持其他条件不变,只改变导体切割磁感线的速度,观察电流计的指针偏转幅度大小。
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)当有感应电流经过电流计时,电流计的指针就会摆动;
(2)产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动;
(3)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同,而改变这个因素,据此设计实验。
【解答】(1)本实验中,有无感应电流产生,是通过电流计的指针是否偏转反映出来的。
(2)根据图片可知,磁场沿竖直方向分布, 当导体不动而磁铁水平方向运动时,相当于磁场不动,而导体在水平方向运动,此时导体切割磁感线,因此电路中会产生感应电流。
(3)探究感应电流大小与导体切割磁感线运动的快慢关系时,必须控制其它条件相同,而改变切割速度,则设计实验如下:保持其他条件不变,只改变导体切割磁感线的速度,观察电流计的指针偏转幅度大小。
17.(2021八下·拱墅期中)如图所示的是探究电磁感应现象中感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图。
(1)比较甲、乙两图可以得出:感应电流的方向与 有关。
(2)比较 两图可以得出:感应电流的方向与磁场方向有关。
(3)比较 两图可以得出:若同时改变 和 ,则感应电流的方向不变。
【答案】(1)导体切割磁感线的运动方向
(2)甲、丙
(3)乙、丙;导体切割磁感线的运动方向;磁场方向
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】(1)分析甲、乙两个实验中哪个因素不同即可;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)分析哪个两个实验中,两个因素同时改变即可。
【解答】(1)根据图片可知,甲和乙两个实验中,其它条件都相同,只有导体切割磁感线的方向不同,因此得出:感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
(2)探究感应电流的方向与磁场方向的关系时,需要控制导体切割磁感线的方向一致而改变磁场方向,故选甲和丙;
(3)在乙和丙中,导体切割磁感线的方向相反,且磁场方向相反,但是感应电流方向相同。
四、解答题
18.(2021九上·温州开学考)共享单车的出现给广大市民的出行带来了极大的便利,是绿色出行的一种方式。
(1)共享单车通常采用扫码解锁,这需要车载骑行过程中后轮为锁提供发电装置,则后轮发电是利用 原理。
(2)自行车的轮胎、脚踏板上有凹凸不平的花纹,这是为了 。
(3)小明骑自行车 上学,人和车的总重力为800牛,骑行时每个轮胎与地面接触面积是20厘米2,此时车对地面的压强是多大?
【答案】(1)电磁感应
(2)增大摩擦力
(3)解:
【知识点】增大或减小摩擦的方法;压强的大小及其计算;电磁感应
【解析】【分析】(1)根据发电机的工作原理解答;
(2)增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(3)首先将每个轮胎的接触面积×2计算出总接触面积,再根据计算出车对地面的压强。
【解答】(1)共享单车通常采用扫码解锁,这需要车载骑行过程中后轮为锁提供发电装置,则后轮发电是利用电磁感应原理。
(2)自行车的轮胎、脚踏板上有凹凸不平的花纹,这是为了增大摩擦力。
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