登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
八年级科学下册1.4电动机同步练习
一、单选题
1.(2022八下·婺城期末)新能源汽车越来越普及,如图所示为新能源汽车号牌专用标识。号牌中的圆圈由两部分组成;左侧是英文单词“Electric”的首字母“E”,右侧是电源插头的图案;号牌中的字母“D”表示纯电动汽车。这类汽车发动机的动力装置是电动机,其工作原理是下图乙所示中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】分析各个选项中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.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生改变,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,为电动机的工作原理,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的螺线管能够吸引曲别针,为电流的磁效应,故C不合题意;
D.当导体在磁场中切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,故D不合题意。
故选B。
2.(2022八下·南浔期末)下列关于直流电动机和发电机的几种说法中正确的是( )
A.电动机是把机械能转化为电能的装置
B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
C.发电机是把电能转化为机械能的装置
D.发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据对电动机和发电机的认识判断。
【解答】A.电动机是把电能转化为机械能的装置,故A错误;
B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故B正确;
C.发电机是把机械能转化为电能的装置,故C错误;
D.发电机是利用电磁感应的原理工作的,故D错误。
故选B。
3.(2022八下·杭州期末)小应自制了一个直流电动机模型,如图所示。回形针做成两个支架,分别与电池两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈,以线圈引线为轴,用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆,另一端只刮去上半周绝缘漆。将线圈放在支架上,磁体放在线圈边,闭合开关,轻轻拨动线圈,此时线圈顺时针转动,则下列说法错误的是( )
A.若仅改变磁极方向,线圈会逆时针转动
B.若再增加一节干电池,线圈转动速度加快
C.刮去上半周绝缘漆,作用相当于换向器
D.工作时将机械能转化为电能
【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关;
(2)通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和电流大小有关;
(3)换向器用于改变线圈中的电流方向,从而保证线圈能够持续运动下去;
(4)根据电动机的能量转化判断。
【解答】 A.若仅改变磁极方向,那么磁场方向会发生改变,那么线圈的转动方向相符,即线圈会逆时针转动,故A正确不合题意;
B.若再增加一节干电池,那么电压增大,经过线圈的电流增大,线圈受到的磁力增大,导致线圈转动速度加快,故B正确不合题意;
C.刮去上半周绝缘漆,当转动180°后,绝缘漆切断电流,线圈依靠惯性完成下半圈的转动,从而回到起始位置,利用刮掉的部分接通电路再次受力转动,它的作用相当于换向器,故C正确不合题意;
D.工作时将电能转化为机械能,故D错误符合题意。
故选D。
4.(2022八下·杭州期末)电流表是测量电流的一种仪器,左下图为电流表的表头内部结构,它由永磁体、线圈等构成,当有电流通过线圈时,线圈会发生偏转,从而带动指针转动。其原理与下列相对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据“当有电流通过线圈时,线圈会发生偏转”可知,电流表的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,据此分析判断。
【解答】A.闭合开关后,缠绕线圈的铁钉能够吸引大头针,利用的电流的磁效应,故A不合题意;
B.闭合开关后,导体棒在磁场中受力运动,故B符合题意;
C.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,这是电磁感应现象,故D不合题意。
故选B。
5.(2022八下·滨江期末)如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是( )
A.接入电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同
B.接入电流表可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
C.接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同
D.接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机和电动机的工作原理判断。【解答】在虚线框中接入电流表,电路中无电源,闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,可以探究电磁感应现象,与发电机的原理相同;
在虚线框中接入电源,通电导体在磁场中会受到力的作用,可以探究磁场对电流的作用,与电动机的原理相同。
故A正确。而B、C、D错误。
故选A。
6.(2022八下·东阳期末)电磁炮是一种先进的装备,是利用磁场对通电导体产生力的作用而对金属炮弹进行加速的。以下设备或装置中与电磁炮工作原理相同的是( )
A.电铃
B.手摇发电机
C.电风扇
D.电磁起重机
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据“用磁场对通电导体产生力的作用而对金属炮弹进行加速”可知,电磁炮的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,据此分析判断。
【解答】A.电铃的主要结构为电磁铁,工作原理为电流的磁效应,故A不合题意;
B.手摇发电机的工作原理为电磁感应现象,故B不合题意;
C.电风扇的主要结构为电动机,工作原理为通电导体在磁场中受力运动,故C符合题意;
D.电磁起重机的主要结构为电磁铁,原理为电流的磁效应,故D不合题意。
故选C。
7.(2022八下·安吉期末)电动车利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。下图所示四个实验中,与电动车工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【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】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,据此对各个选项进行判断。
【解答】A.小磁针的N极靠近条形磁铁的N极时,二者相互排斥,原理为同名磁极相互排斥,故A不合题意;
B.两个电磁铁串联,则通过它们的电流大小相等,线圈匝数多的吸引大头针的数量多,这说明通电螺线管的磁场与线圈匝数有关,故B不合题意;
C.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,这就是电磁感应现象,故C不合题意;
D.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这就是电动机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
8.(2022八下·嘉兴月考)下列关于电磁的四幅图说法错误的是( )
A.甲图的实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B.乙图的温度报警器,若将温度计上端的金属丝向下调整,报警温度降低
C.丙图是电动机的主要结构示意图
D.丁图中麦克风的原理和发电机相同
【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁铁的其他应用;电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据图片分析其中包含的物理过程和原理即可。
【解答】A.图甲中,当电流从导线中经过时,下方的小磁针的指向发生偏转,则说明电流周围存在磁场,故A错误符合题意;
B.图乙中,温度计内的金属丝向下调整,则水银柱与金属丝接触时的温度降低,即报警温度降低,故B正确不合题意;
C.丙图中,通电线圈在磁场中受力运动,这就是电动机的工作原理,故C正确不合题意;
D.声音引起膜片振动,膜片带动线圈振动,线圈在磁场中切割磁感线,从而产生强弱不同的电流,这和发电机的工作原理相同,即电磁感应现象,故D正确不合题意。
故选A。
9.(2022八下·杭州月考)如图所示是电磁现象的四幅装置图,下列分析错误的是( )
A.图甲动圈式扬声器利用电磁感应原理发声
B.图乙装置,说明电流周围存在磁场
C.图丙装置研究的是磁场对电流的作用
D.图丁装置是发电机的结构原理图
【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据图片,分析其中描述的物理过程,确定其中包含的物理原理即可。
【解答】A.从话筒传递过来的强弱变化的电流,经过线圈时,在磁场中受力而振动起来,将电流转化为声音,则动圈式扬声器利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理,故A错误符合题意;
B.图乙中,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B正确不合题意;
C.图丙中,当导体中有电流经过时,它在磁场中受力而运动起来,故C正确不合题意;
D.图丁中,当线圈在磁场中转动时,它做切割磁感线运动,此时电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,即发电机的工作原理,故D正确不合题意。
故选A。
10.(2022八下·杭州月考)如图所示是“线圈不能持续转动”的三幅实验图,下列说法中不正确的是( )
A.三幅图中,导线ab、cd所受的磁力方向始终没有发生改变
B.图乙中,线圈能够持续往下转动变成图丙所示,是由于惯性
C.通电一段时间后,线圈abcd一定会在图乙所示的位置
D.只要开关始终闭合,线圈abcd一定会在图乙的平衡位置左右摆动,永不停止
【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】电动机利用了通电导体在磁场中受力的原理;导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关,对线圈在磁场中的受力情况进行分析可对选项中的描述做出判断。【解答】A.导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关,三图中,线圈在转动,但电流方向、磁场方向均未改变,所以导线受力方向没有发生改变,故A正确不合题意;
B.乙图中,线圈中的ab与cd所受磁力在一条直线上,且方向相反,无法使线圈再转动,因此线圈能够连续往下转动变成丙图所示,是由于惯性,故B正确不合题意;
C.通电一段时间后,线圈abcd由于在竖直方向受力平衡,所以最终会停止在乙图所示的位置,故C正确不合题意;
D.闭合开关,线圈abcd会在乙图的平衡位置左右摆动,但最终会因为受力平衡而停止,故D错误符合题意。
故选D。
11.(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。
12.(2022八下·柯桥期中)下列的四幅图,对应的说法正确的是( )
A.如图甲所示,通电导线周围存在着磁场,将小磁针移走,该磁场消失
B.如图乙所示,探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系时用到了控制变量法
C.如图丙所示,闭合开关后,仅对调磁体的N、S极,导体的运动方向不变
D.如图丁所示,闭合开关,只要导体在磁场中运动,电路中就一定会有感应电流
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电导体在磁场中的受力方向的判断;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)根据磁场的特征判断;
(2)根据探究电磁铁磁场强弱因素的实验过程判断;
(3)根据通电导体在磁场中的受力方向的影响因素判断;
(4)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。
【解答】A.磁场是客观存在的,小磁针的作用是反映磁场的存在,则小磁针拿走后,磁场不会消失,故A错误;
B.探究电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系时,需要控制线圈匝数相同而改变电流大小,使用了控制变量法,故B正确;
C.闭合开关后,对调磁体的N、S极,则磁场方向发生改变,那么导体的受力方向改变,运动方向改变,故C错误;
D.只有导体在磁场中做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,故D错误。
故选B。
13.(2022八下·义乌期中)如图是一种电动平衡车,下面四个实验中能表示其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【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】电动平衡车的主要结构为电动机,工作原理为:通电导体在磁场中受力运动,据此分析判断。
【解答】A.闭合开关后,导体ab在磁场中切割磁感线运动,则电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,故A不合题意;
B.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B不合题意;
C.两个电磁铁串联,线圈匝数多的吸引大头针的数量多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故C不合题意;
D.闭合开关后,通过电流的导体棒在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
14.(2022八下·诸暨期中)如图所示的四个实验装置,则下列表述中,正确的是( )
A.图甲可用来演示电磁感应现象
B.图乙可用来演示磁场对电流的作用
C.图丙可用来演示电流的磁效应
D.图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小关系
【答案】C
【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
【解析】【分析】根据图片,分析其中包含的物理原理即可。
【解答】A.图甲中,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A错误;
B.图乙中,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,为电磁感应现象,故B错误;
C.图C中,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C正确;
D.两个电磁铁串联,则通过它们的电流相同,则图丁可以探究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系,故D错误。
故选C。
15.(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。
二、填空题
16.(2022八下·南浔期末)如图所示的小制作中,装置A和装置B中都有磁铁和可转动的线圈。当开关闭合时,装置A扇叶转动,有风吹向装置B,引起装置B的扇叶转动,导致灯泡发光。
(1)装置A工作时将电能转换为 能;
(2)装置B的工作原理是 。
【答案】(1)机械
(2)电磁感应
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据图片,结合题目描述分析能量转化过程;
(2)首先确定B的机器种类,再确定它的工作原理。
【解答】(1)根据图片可知,笔画开关后,电流经过A,此时A的扇叶转动获得机械能,即装置A相当于电动机,将电能转化为机械能。
(2)装置B的扇叶受到风吹后开始转动,此时灯泡发光,说明有电能产生,即B相当于发电机,工作原理为电磁感应。
17.(2022八下·丽水期末)根据《浙江省电动自行车管理条例》相关规定,备案非标电动自行车自2023 年1月1日起不得上道路行驶。电动自行车的动力来自电动机,其工作原理可以简化为如图所示的模型。
(1)电动自行车的车速可通过旋转“变速转把”进行调节,即相当于调节图中的滑动变阻器。若要加快电动机的转速,滑动物变阻器的滑片P应向 滑动;
(2)闭合开关,发现电动机线圈没有转动,轻轻拨动一下线圈,结果电动机立即转动,刚开始电动机线圈不动的原因是 。
【答案】(1)右
(2)线圈处于平衡位置
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)电动机的转速与电流大小有关,根据电流大小变化确定变阻器的阻值变化,进而确定滑片的移动方向;
(2)当线圈处于平衡位置时,线圈两侧导线受到的电磁力相互平衡,不能驱动线圈转动,据此分析解答。
【解答】(1)若要加快电动机的转速,那么必须增大电流而减小电阻,根据图片可知,此时变阻器的滑片应该向右滑动。
(2)闭合开关,发现电动机线圈没有转动,轻轻拨动一下线圈,结果电动机立即转动,刚开始电动机线圈不动的原因是:线圈处于平衡位置。
18.(2022八下·乐清期末)2022年6月5日,神舟十四号成功升空并顺利进驻空间站。如图甲是空间站能量转化系统局部示意图。
(1)为了加快空间站电动机的转速,可以 (选填“增大”或“减小”)通电线圈中的电流。
(2)夜晚燃料电池系统将化学能转化为 能后,输送给电动机。
(3)如上图乙是红磷燃烧(4P+5O2 2P2O5)的模型图,其反应顺序为 (选填数字)
【答案】(1)增大
(2)电
(3)③①②
【知识点】化学变化与物理变化的判别;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和电流大小有关;
(2)根据电动机的能量转化分析解答;
(3)根据化学反应的本质分析。
【解答】(1)为了加快空间站电动机的转速,可以增大通电线圈中的电流。
(2)电动机将电能转化为机械能,则:夜晚燃料电池系统将化学能转化为电能后,输送给电动机。
(3)根据化学反应的本质可知,氧分子先分解为氧原子,再和磷原子结合生成五氧化二磷分子,则反应顺序为:③①②。
19.(2022八下·临海月考)如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉,作为转动轴,将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,使小风车转动,可观察到 的现象,说明电路中有电流产生,此过程中 能转化为电能。若将电流表换成干电池接入电路,线圈 (填“能”或“不能”)持续转动。
【答案】电流表指针发生偏转;机械;不能
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)当风车带动线圈转动时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,因此会产生感应电流,据此分析电流表的指针变化,确定能量转化过程。
(2)根据电动机的平衡位置的知识解答。
【解答】(1)将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,使小风车转动,可观察到电流表指针发生偏转的现象,说明电路中有电流产生,此过程中机械能转化为电能。
(2)将电流表换成干电池后,会有电流经过线圈,而通过电流的线圈在磁场中受力而转动起来。由于不能改变通过线圈的电流方向,因此到达平衡位置负极时,线圈会左右摆动,最终静止下来,即线圈不能持续转动。
20.(2022八下·柯桥期中)电动机在现代生产、生活中有广泛的应用,
(1)如图所示是电动机原理图,将 通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd边受到 ,使线圈转动起来。
(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动前进的,遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变 来实现倒车。
(3)为了实现线圈持续转动,需要加一个换向器,说明换向器的作用
【答案】(1)力的作用
(2)电流方向
(3)当线圈稍转过平衡位置时可以自动改变线圈中的电流方向
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因;
(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)根据换向器的用途解答。
【解答】(1)如图所示是电动机原理图,将 通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd边受到力的作用,使线圈转动起来。
(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动前进的,遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变电流方向来实现倒车。
(3)为了实现线圈持续转动,需要加一个换向器,说明换向器的作用:当线圈稍转过平衡位置时可以自动改变线圈中的电流方向。
21.(2022八下·龙湾期中)如图所示,将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两电动机一起转动,小灯泡发光。
(1)此处产生电磁感应现象的是 (选填“甲”或“乙”)电动机。
(2)为了保护环境,国家鼓励发展新能源汽车,新能源汽车的核心部件是电动机,它的原理是 ,工作时的能量转换是 。
【答案】(1)甲
(2)通电线圈在磁场中受力转动;电能转化为机械能
【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】(1)电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,而发电机的工作原理为电磁感应现象。
(2)根据发电机的工作原理和能量转化过程解答。
【解答】(1)根据图片可知,闭合开关后,乙中有电流经过,从而使乙转动起来,因此乙为电动机。乙带动甲转动起来,从而发出电能,使灯泡发光,因此乙为发电机,则产生电磁感应现象的是甲。
(2)为了保护环境,国家鼓励发展新能源汽车,新能源汽车的核心部件是电动机,它的原理是通电线圈在磁场中受力转动,工作时的能量转换是电能转化为机械能。
22.(2022八下·诸暨期中)如图所示,小科将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。
(1)第一个揭示电和磁的联系的科学是 。
(2)实验中小磁针的作用是 。
(3)若移走小磁针, 通电直导线周围有 (仍有/没有)磁场。
若图中直导线的电流方向不变,将小磁针移到直导线的正上方平行放置,小磁针的偏转方向与原来 (相同/相反)
【答案】(1)奥斯特
(2)检验磁场的存在
(3)仍有;相反
【知识点】磁场和磁感线;通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)根据相关的科学发展史解答;
(2)磁场看不到,摸不着,借助小磁针的转动可以间接反应磁场的存在;
(3)磁场是客观存在的,而小磁针只是用来反映磁场存在的,无论是否有小磁针,对磁场没有影响。根据小磁针受力方向的变化分析。
【解答】(1)第一个揭示电和磁的联系的科学是奥斯特。
(2)实验中小磁针的作用是检验磁场的存在。
(3)若移走小磁针, 通电直导线周围有仍有磁场。
根据安培定则可知,通电直导线上面和下面的磁场方向相反,因此小磁针受到的磁力的方向相反,则偏转方向与原来相反。
23.(2022八下·浦江月考)电流表、电压表是初中科学中重要的仪表,试回答:
(1)如图是某同学设计的汽车油量表原理图, 当油箱里的油面降低时, 浮标下降, 杠杆的 指针上升, 油量表示数变小,则图中的油量表是由 表改装而成的。
(2)我们常用的电流表、电压表内有磁体和线圈等,油量表指针的偏转类似电动机转动的 原理, 即是利用了 的原理而制成的。
【答案】(1)电压
(2)通电导体在磁场中受力而转动
【知识点】电压的测量及电压表的使用;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)电压表与用电器并联,电流表与用电器串联;
(2)根据电动机的工作原理解答。
【解答】(1)根据图片可知,油量表与R2并联,因此油量表为电压表。
(2)我们常用的电流表、电压表内有磁体和线圈等,油量表指针的偏转类似电动机转动的原理, 即是利用了通电导体在磁场中受力而转动 的原理而制成的。
24.(2022八下·乐清月考)华华同学去现代广场购物时发现“聪明的电梯”(如图甲),她根据网络搜索的如乙图所示的简易控制电路,R是一个压敏电阻,其电阻阻值随压力的增大而减小。请你分析:
(1)当人走下电梯后,电磁铁的磁性变 (选填:“强”或“弱”),
(2)电动机的转速变 (选填:“大”或“小”)
【答案】(1)弱
(2)小
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)电梯的运行速度与通过它的电流大小有关,根据压敏电阻的阻值变化分析电流的大小变化即可;
(2)电动机的转速与电流大小有关,据此分析解答。
【解答】(1)当人走下电梯时,压敏电阻受到的压力减小,则它的阻值减小,那么电路的总电阻减小,而总电流增大,因此电磁铁的磁性变弱;
(2)通过电动机的电流变小,则它的转速变小。
25.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。
三、实验探究题
26.如图所示是“探究通电螺线管周围磁场分布”的实验,实验时先在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况;改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针转动,南北所指方向发生了改变。
(1)实验中轻敲纸板的目的是 ,
(2)由以上实验可知:通电螺线管周围的磁场分布与 的磁场相似;通电螺线管周围的磁场方向与通电螺线管中的 方向有关。
(3)为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向,可用 代替铁屑进行实验。
【答案】(1)减小铁屑与硬纸板的摩擦
(2)条形磁体;电流
(3)小磁针
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)当螺线管中通入电流后,它的周围存在磁场。而纸板上的铁屑会被磁化变成一个个小磁体,它们会受到磁力。由于纸板的阻力太大,因此这些铁屑不会发生变化。而敲击纸板时,腾空的铁屑会由于阻力减小而改变方向和位置,从而有规律的分布,从而呈现磁场的分布规律。
(2)根据通电螺线管的磁场分布特点和影响磁场方向的因素的知识解答;
(3)当小磁针静止时,它的N极所指的方向就是该点的磁场方向。
【解答】(1)实验中轻敲纸板的目的是减小铁屑与硬纸板的摩擦;
(2)由以上实验可知:通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场相似;通电螺线管周围的磁场方向与通电螺线管中的电流方向有关。
(3)为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向,可用小磁针代替铁屑进行实验。
27.(2022八下·婺城期末)网络上有一“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中,“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”,并将其整个放入自制的铜质螺线管中,发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来,直到从螺线管的另一端穿出(如图1)。小科对“小火车”为什么会运动非常感兴趣,便动手进行了实验。
(1)图1中,两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过,他由此推测:只有当线圈中有电流通过时,火车才会受力运动。为验证这一假设,他需要进一步的操作是 ;
(2)预测图2中的小火车将向 (填“左”或“右”)运动;
(3)要让小火车更快速地通过螺线管,可以采取的措施有 (填字母编号);
A.增强磁铁的磁性
B.减少与磁铁接触的那一段螺线管匝数
C.减小电池的电压
D.增大螺线管中电流从而增强其磁场
(4)要使小火车由静止开始顺利通过螺线管,下列摆放方式可行的是 (填字母编号)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)将电池的一端与磁铁断开,这时再观察火车是否运动
(2)左
(3)A;D
(4)A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)为验证只有当线圈中有电流通过时,火车才会受力运动,可以将电池一端与磁铁断开;
(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,据此将两图进行比较即可。
(3)要使“小车”运动速度增大,应增大螺线管的磁性。根据影响螺线管磁场强弱的因素判断;
(4)根据电流的流向与磁铁产生的磁场方向对比分析。
【解答】(1)两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过,他由此推测:只有当线圈中有电流通过时,火车才会受力运动。为验证这一假设,他需要进一步的操作是:将电池的一端与磁铁断开,这时再观察火车是否运动。
(2)将图2和图1比较可知,其它条件都相同,就只有电源的正负极方向发生变化,即线圈上的电流方向相反,那么线圈产生的磁场方向相反,因此小车的受力方向相反。因为图1中火车向右运动,所以图2中小车应该向左运动。
(3)A.增强磁铁的磁性可以增大螺线管的磁性,故A正确;
B.减少与磁铁接触的那一段螺线管匝数,在电流不变的情况下,螺线管的磁性会减弱,故B错误;
C.减小电池的电压能减小电路中的电流,减弱螺线管的磁性,故C错误;
D.增大螺线管中电流可以增强螺线管的磁性,故D正确;
故选AD;
(4)A.A图中,螺线管内部的磁场向右,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,与电池正极相吸的磁铁受到向左的力,小车向左,故A正确;
B.B图中,螺线管内部的磁场向左,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,与电池正极相吸的磁铁受到向右的力,小车不动,故B错误;
C.C图中,螺线管内部的磁场向右,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,与电池正极相吸的磁铁受到向右的力,小车不动,故C错误;
D.D图中,电池正极一端没有进入磁场,小车不动,故D错误。
故选A。
28.(2022八下·温州期末)图甲是欧姆在研究电学原理时,设计的一款能测量电流大小的电流扭秤(内部结构如图乙)。容器A、B中装有不同温度的水银,以导线相连构成温差电源,AB两端存在电压,其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针,导体中有电流通过时,磁针偏转,为保证测量的可靠性,欧姆对电流扭秤进行了多次试测,数据如下表:
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
1 40 10 顺时针 3θ
2 40 20 顺时针 2θ
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
(1)实验中欧姆是通过 来反应电流大小的。
(2)根据欧姆的实验数据,控制A、B中水银温度分别为30℃和50℃,可推测磁针偏转的方向及角度为 。
(3)相同温差下,为了使小磁针偏转更明显,可采用的方法是 。(列举1点)
【答案】(1)磁针偏转角度
(2)逆时针转过2θ
(3)换用磁性更强的磁针(或减小磁针和导体之间的距离)
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)当导体中有电流经过时会产生磁场,小磁针受到磁力作用而发生偏转,且通过的电流越大,磁场越强,小磁针受到的磁力越大,最终小磁针的偏转角度越大。
(2)根据表格数据,分析磁针偏转方向和偏转角度的变化规律,然后进行推算即可;
(3)磁针的偏转角度与它受到磁力的大小有关,据此分析改进方法。
【解答】(1)实验中欧姆是通过磁针偏转角度来反应电流大小的。
(2)根据实验1和4可知,当A的温度高于B的温度时,磁针顺时针方向旋转;反之,磁针逆时针方向旋转。由此可知,当A为30℃,B为50℃时,A的温度低于B,那么磁场逆时针方向旋转。
根据实验1、2、3可知,当温差为30℃时,磁针偏转3θ;当温差为20℃时,磁针偏转2θ;当温差为10℃时,磁针偏转θ,那么磁针偏转角度与温差成正比。据此可知,当A为30℃,B为50℃时,温差为20℃,那么此时磁针偏转2θ。
综上所述,磁针应该逆时针转过2θ。
(3)相同温差下,为了使小磁针偏转更明显,就必须增大磁力;
①换用磁性更强的小磁针;
②磁力大小与磁体之间的距离成反比,即此时可以减小磁针到导体之间的距离。
29.(2022八下·温岭期末)如图,是电学实验箱中的电动机。该电动机中有两个半环形磁体,为了研究磁极分布情况,提出了三种猜想并进行了相关实验,如表。
(1)请将猜想2内容补充完整:磁极呈 分布。
(2)根据实验,可判断猜想 (选填“1”、“2”或“3”)是正确的。.
(3)结合电动机结构和实验现象,推断两磁铁的南北极分布是否完全一样?并说明判断理由。
猜想 描述 猜想1:磁极呈上下分布 猜想2:磁极呈?分布 猜想3:磁极呈内外分布
图示
实验 操作和现象 固定上面磁铁,将下面磁铁的两端分别接触上面磁铁的下端,均被吸引 固定左边磁铁,将右边磁铁两侧分别靠近,均被吸引 固定左侧磁铁,将右侧磁铁靠近,两磁铁互相排斥
实验图示
【答案】(1)左右
(2)3
(3)不一样,根据验证猜想3实验中的现象,其中一个磁体的内侧和另一个磁体的外侧是同名磁极。(或“根据电动机结构,一对磁体的内侧为异名磁极。”)
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据猜想2中的图片确定磁极的分布方向;
(2)根据磁极之间的相互作用规律分析;
(3)根据表格中描述的实验现象分析解答。
【解答】(1)根据猜想2中的图示可知,磁极呈左右方向分布;
(2)当两个物体的磁极靠近磁极时,应该表现为相互吸引和相互排斥。如果只表现为相互吸引,那么不能说明接触的就是磁极。根据表格数据可知,可判断猜想3正确。
(3) 结合电动机结构和实验现象可知,两磁铁的南北极分布不相同,理由是:根据验证猜想3实验中的现象,其中一个磁体的内侧和另一个磁体的外侧是同名磁极。(或“根据电动机结构,一对磁体的内侧为异名磁极。”)
30.(2022八下·诸暨期末)实验一:小敏多次拨动司南勺柄,每次静止后,发现勺柄(S极)始终指向南方(如图甲)。
实验二:小敏将小磁针放置在水平桌面上(如图乙),附近没有其他磁体,待小磁针静止后,将连接在电路中的一段直导线放置在小磁针的正上方后不动,然后接通电路并改变电流方向,观察小磁针的偏转情况。
实验三:小敏把线圈B用一根长导线连接形成一个闭合回路,长导线附近放一枚小磁针,待小磁针静止时,将磁铁A迅速插入线圈B中(如图丙),此时小磁针发生偏转;而将磁铁A放在线圈B中不动时,小磁针恢复到原来指向且静止不动。
(1)实验一中勺柄静止时始终指南是受地磁场作用,你觉得制作司南方形底盘的材料可以是 (选填“铁"、“钴”或“铜")。
(2)实验二中若想观察到小磁针偏转方向随电流方向的改变而改变,直导线应该沿 (选填“东西”或“南北”)方向放置在小磁针正上方。
(3)请分析实验三中磁铁A插入线圈B时,小磁针发生偏转的原因:
【答案】(1)铜
(2)南北
(3)由于磁铁A插入线圈B,使得在闭合回路中线圈B切割磁感线,形成感应电流; 长导线上有电流通过,由于通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转。
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)铁磁性材料包括铁、钴、镍等金属,分析底盘是否能够为铁磁性材料即可;
(2)当导线的方向与原来小磁针的方向平行时,小磁针处在电流产生的磁场中受到的磁力最大,偏转最明显;
(3)根据电磁感应发生的条件分析线圈中产生感应电流的原因,再根据通电导体周围磁场的知识分析小磁针受力偏转的原因。
【解答】(1)为了保证司南的勺柄能够在底盘上自由转动,那么底片不能为铁磁性材料,因此制作司南底盘的材料可以是铜。
(2)在正常情况下,小磁针静止时沿南北方向,因此直导线应该沿南北方向放在小磁针的正上方。
(3)实验三中磁铁A插入线圈B时,小磁针发生偏转的原因:由于磁铁A插入线圈B,使得在闭合回路中线圈B切割磁感线,形成感应电流; 长导线上有电流通过,由于通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转。
四、解答题
31.(2022八下·仙居期末)小明和小华装配完成如图甲所示的直流电动机模型。
(1)通电后电动机模型的线圈不转动,用手拔一下, 线圈就连续转动起来,则刚才线圈不转动的原因,小明认为摩檫力过大,小华认为线圈重力过大,你认为 的观点合理。
(2)如图甲所示的电动机模型中,只调换模型中器件 (填图中的序号) 的放置可以方便改变电动机的转动方向。
(3)如图乙所示的电路中,为了增大电动机的转速应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
【答案】(1)小明
(2)①
(3)左
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)对线圈进行受力分析即可;
(2)电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关;
(3)电动机的转速与磁场强弱和电流大小有关。
【解答】(1)线圈的重力作用在重心上,方向竖直向下,和支架对线圈的支持力相互平衡而抵消,对线圈转动几乎没有影响。而摩擦力会阻碍线圈转动,因此我认为小明的观点合理。
(2)要改变电动机的转动方向,可以改变磁场方向,即改变图甲中磁体的南北极方向,故选①;
(3)要增大电动机的转速,就应该增大通过电动机的电流,即减小变阻器的阻值,即变阻器的滑片应向左移动。
32.(2022八下·定海期末) 2022年北京冬奥会成功举办,向世界展示了中国绿色低碳的发展理念,高科技场馆引人注目。整个冬奥会体现了奥林匹克精神与“绿色”、“环保”的结合。
(1)开幕式的“微火”创意让我们非常惊奇,火炬在雪花中心长明不熄(甲图),氢燃料流量 约为1.2立方米/小时(氢气密度为0.09Kg/m3)。若按照该流量设计,奥运圣火燃烧15个昼夜,共需要消耗氢气多少kg?
(2)赛事期间大量使用氢燃料电池车,以减少污染排放。氢燃料电池工作原理如图乙所示,电动机M工作时能量转化的方式是 。
(3)国家速滑馆首次选用世界上最先进的制冷技术-二氧化碳跨临界直接制冰系统。应用此技术,国家速滑馆全冰面模式下每年仅制冰部分就能节省至少2x106度电,就相当于节约了大约8x105kg煤,若标准煤中含碳75%,则相当于少排了二氧化碳多少千克?
(4)冬奥会体现了“绿色”、“环保”的理念,请结合我们自身,谈谈在日常生活中我们应该怎么做?(至少写2点)
【答案】(1)共需要消耗氧气的质量:m=ρV=1.2m3/h×24h×15×0.09kg/m3=38.88kg
(2)电能→机械能
(3)含碳的质量:8×105kg×75%=6×105kg;
减小排放二氧化碳的质量:6×105kg÷=2.2×106kg;
(4)①乘公交车出行;②减少塑料垃圾袋的是使用
【知识点】密度公式的应用;直流电动机的构造原理与工作过程;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(1)根据m=ρV计算出消耗的氢气。
(2)根据电动机工作时的能量转化解答;
(3)用标准煤的质量×75%计算出含碳的质量,再用碳的质量÷碳在二氧化碳中的质量分数得到二氧化碳的质量;
(4)根据自己对低碳生活的认识解答。
【解答】(1)共需要消耗氧气的质量:m=ρV=1.2m3/h×24h×15×0.09kg/m3=38.88kg;
(2)电动机M工作时能量转化的方式是:电能→机械能;
(3)含碳的质量:8×105kg×75%=6×105kg;
减小排放二氧化碳的质量:6×105kg÷=2.2×106kg;
(4)冬奥会体现了“绿色”、“环保”的理念,在日常生活中我们应该:①乘公交车出行;②减少塑料垃圾袋的是使用。
33.(2021八下·滨江期末) 2019年6月5日世界环境日全球主场活动在浙江杭州举行,2019年世界环境日主题聚焦空气污染防治。回答下列问题:
(1)汽车给生活带来便捷也造成了环境污染,汽车尾气中的二氧化硫、氮氧化物等物质,在降水过程中容易形成 ,
腐蚀建筑、损害林木。目前,杭州已开辟“零排放、零污染”的纯电动公交路线超过100条,纯电动汽车是由电动
机驱动的汽车,其电动机的工作原理是 。
(2)2018年杭州市生态环境局已陆续在全市144个乡镇街道建立了小微空气自动监测站,实时接收监测数据。计入空气质量指数的污染物,除了二氧化硫、二氧化氮,还有 (选填序号)。
①二氧化碳;②颗粒物;③氮气;④近地低空臭氧;⑤一氧化碳
(3)全面开展“五星达标3A争创”的美丽乡村建设行动是当前农村工作的重点。尾气达标排放,避免二次污染是改善空气质量的有效措施。当焚烧温度低于800℃时,含氯垃圾不完全燃烧,极易生成有毒物质二噁英( C12H4O2Cl4),为降低尾气中二噁英的排放量,垃圾发电厂可以采取的措施是 。
A.减少通入焚烧炉内的空气量
B.焚烧过程中要不断搅动垃圾
C.减少垃圾在焚烧炉内的停留时间
D.升高垃圾焚烧炉内的温度
【答案】(1)酸雨;通电线圈在磁场中受力转动
(2)②④⑤
(3)B;D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;空气污染与保护
【解析】【分析】(1)空气中的二氧化硫和氮氧化物与水反应,会生成亚硫酸等酸性溶液,从而形成酸雨。根据电动机的工作原理分析解答。
(2)根据控制质量污染物的定义判断。
(3)根据“含氯垃圾不完全燃烧,极易生成有毒物质二噁英”分析判断。
【解答】(1)汽车给生活带来便捷也造成了环境污染,汽车尾气中的二氧化硫、氮氧化物等物质,在降水过程中容易形成酸雨。纯电动汽车是由电动机驱动的汽车,其电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
(2)计入空气质量指数的污染物,除了二氧化硫、二氧化氮,还有颗粒物、近地低空臭氧和一氧化碳,故选②④⑤。
(3)减少通入焚烧炉内的空气量、减少垃圾在焚烧炉内的停留时间,都不利于垃圾的完全燃烧,故A、C不合题意;
焚烧过程中要不断搅动垃圾、升高垃圾焚烧炉内的温度,都有利于垃圾的弯曲燃烧,故B、D符合题意。
故选B、D。
34.阅读短文,回答问题:
右图,高压水枪除污作为目前治“城市牛皮癣”最有力的方法,为很多城市广泛使用.下表是广州某公司生产的ZF28/15型清洗机的铭牌.清洗机工作时,利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出。
(1)你认为清洗机的动力设备是 (选填“电动机”或“热机”),其主要原理是通电导体在中要受到力的作用。
(2)从物理学的角度看,铭牌中有一个物理量名称与单位不一致,请你指出这个物理量名称并说明如何更正.错误的物理量名称是 ,应当改为 ;
(3)清洗机正常工作时,通过清洗机的电流是多少?若清洗5m2的墙壁上的“牛皮癣”平均耗时10min,则需用水多少?需要消耗多少度电能?
【答案】(1)电动机
(2)额定压力;额定压强
(3)13.64,200,0.5
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【解答】(1)该题中已提示“清洗机工作时,利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出”,故需要消耗电能,即是利用电动机来工作的,其是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的;(2)表中额定压力为5×106Pa,Pa(帕斯卡)是压强的单位,物理量与单位不一致,所以错误的是额定压力,应当改为额定压强;(3)由 得, ,10min需要水的体积:V=20L/min×10min=200L=0.2m3.由 得,需要水的质量为 ,W=Pt=3000W×10×60s=1.8×106J=0.5kW h=0.5度
【分析】电动机需要消耗电能,产生机械能,其是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的;压力(力)的单位是牛顿,符号N,可见额定压力与单位不符;清洗机正常工作时,由铭牌知道清洗机的额定电压和额定功率,利用公式P=UI求清洗机正常工作时通过的电流;知道清洗时间、清洗机的额定流量,可求需要用水的体积;知道清洗时间和清洗机的电功率,利用公式W=Pt求消耗的电能。
35.利用两个相同的单刀双掷开关A和B,小明设计了一个电路,使电动机通过控制开关的操作,既能正转,也能反转(说明:图中开关A既可以与“1”触点接通,也可以与触点接通),在虚线框内把未完成的电路补充完整。
【答案】如图所示:
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】当A点接触点1时,图中给出的电源没有连入电路,所以电路需要电源和控制电路的单刀双掷开关B,完整的电路图如所示:
【分析】电动机要转动,电动机必须连入有电源的电路中,电动机旋转方向的改变通过改变电流的方向来实现,据此作答。
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
八年级科学下册1.4电动机同步练习
一、单选题
1.(2022八下·婺城期末)新能源汽车越来越普及,如图所示为新能源汽车号牌专用标识。号牌中的圆圈由两部分组成;左侧是英文单词“Electric”的首字母“E”,右侧是电源插头的图案;号牌中的字母“D”表示纯电动汽车。这类汽车发动机的动力装置是电动机,其工作原理是下图乙所示中的( )
A. B.
C. D.
2.(2022八下·南浔期末)下列关于直流电动机和发电机的几种说法中正确的是( )
A.电动机是把机械能转化为电能的装置
B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
C.发电机是把电能转化为机械能的装置
D.发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
3.(2022八下·杭州期末)小应自制了一个直流电动机模型,如图所示。回形针做成两个支架,分别与电池两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈,以线圈引线为轴,用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆,另一端只刮去上半周绝缘漆。将线圈放在支架上,磁体放在线圈边,闭合开关,轻轻拨动线圈,此时线圈顺时针转动,则下列说法错误的是( )
A.若仅改变磁极方向,线圈会逆时针转动
B.若再增加一节干电池,线圈转动速度加快
C.刮去上半周绝缘漆,作用相当于换向器
D.工作时将机械能转化为电能
4.(2022八下·杭州期末)电流表是测量电流的一种仪器,左下图为电流表的表头内部结构,它由永磁体、线圈等构成,当有电流通过线圈时,线圈会发生偏转,从而带动指针转动。其原理与下列相对应的是( )
A. B.
C. D.
5.(2022八下·滨江期末)如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是( )
A.接入电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同
B.接入电流表可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
C.接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同
D.接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
6.(2022八下·东阳期末)电磁炮是一种先进的装备,是利用磁场对通电导体产生力的作用而对金属炮弹进行加速的。以下设备或装置中与电磁炮工作原理相同的是( )
A.电铃
B.手摇发电机
C.电风扇
D.电磁起重机
7.(2022八下·安吉期末)电动车利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。下图所示四个实验中,与电动车工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
8.(2022八下·嘉兴月考)下列关于电磁的四幅图说法错误的是( )
A.甲图的实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B.乙图的温度报警器,若将温度计上端的金属丝向下调整,报警温度降低
C.丙图是电动机的主要结构示意图
D.丁图中麦克风的原理和发电机相同
9.(2022八下·杭州月考)如图所示是电磁现象的四幅装置图,下列分析错误的是( )
A.图甲动圈式扬声器利用电磁感应原理发声
B.图乙装置,说明电流周围存在磁场
C.图丙装置研究的是磁场对电流的作用
D.图丁装置是发电机的结构原理图
10.(2022八下·杭州月考)如图所示是“线圈不能持续转动”的三幅实验图,下列说法中不正确的是( )
A.三幅图中,导线ab、cd所受的磁力方向始终没有发生改变
B.图乙中,线圈能够持续往下转动变成图丙所示,是由于惯性
C.通电一段时间后,线圈abcd一定会在图乙所示的位置
D.只要开关始终闭合,线圈abcd一定会在图乙的平衡位置左右摆动,永不停止
11.(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
12.(2022八下·柯桥期中)下列的四幅图,对应的说法正确的是( )
A.如图甲所示,通电导线周围存在着磁场,将小磁针移走,该磁场消失
B.如图乙所示,探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系时用到了控制变量法
C.如图丙所示,闭合开关后,仅对调磁体的N、S极,导体的运动方向不变
D.如图丁所示,闭合开关,只要导体在磁场中运动,电路中就一定会有感应电流
13.(2022八下·义乌期中)如图是一种电动平衡车,下面四个实验中能表示其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
14.(2022八下·诸暨期中)如图所示的四个实验装置,则下列表述中,正确的是( )
A.图甲可用来演示电磁感应现象
B.图乙可用来演示磁场对电流的作用
C.图丙可用来演示电流的磁效应
D.图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小关系
15.(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
二、填空题
16.(2022八下·南浔期末)如图所示的小制作中,装置A和装置B中都有磁铁和可转动的线圈。当开关闭合时,装置A扇叶转动,有风吹向装置B,引起装置B的扇叶转动,导致灯泡发光。
(1)装置A工作时将电能转换为 能;
(2)装置B的工作原理是 。
17.(2022八下·丽水期末)根据《浙江省电动自行车管理条例》相关规定,备案非标电动自行车自2023 年1月1日起不得上道路行驶。电动自行车的动力来自电动机,其工作原理可以简化为如图所示的模型。
(1)电动自行车的车速可通过旋转“变速转把”进行调节,即相当于调节图中的滑动变阻器。若要加快电动机的转速,滑动物变阻器的滑片P应向 滑动;
(2)闭合开关,发现电动机线圈没有转动,轻轻拨动一下线圈,结果电动机立即转动,刚开始电动机线圈不动的原因是 。
18.(2022八下·乐清期末)2022年6月5日,神舟十四号成功升空并顺利进驻空间站。如图甲是空间站能量转化系统局部示意图。
(1)为了加快空间站电动机的转速,可以 (选填“增大”或“减小”)通电线圈中的电流。
(2)夜晚燃料电池系统将化学能转化为 能后,输送给电动机。
(3)如上图乙是红磷燃烧(4P+5O2 2P2O5)的模型图,其反应顺序为 (选填数字)
19.(2022八下·临海月考)如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉,作为转动轴,将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,使小风车转动,可观察到 的现象,说明电路中有电流产生,此过程中 能转化为电能。若将电流表换成干电池接入电路,线圈 (填“能”或“不能”)持续转动。
20.(2022八下·柯桥期中)电动机在现代生产、生活中有广泛的应用,
(1)如图所示是电动机原理图,将 通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd边受到 ,使线圈转动起来。
(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动前进的,遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变 来实现倒车。
(3)为了实现线圈持续转动,需要加一个换向器,说明换向器的作用
21.(2022八下·龙湾期中)如图所示,将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两电动机一起转动,小灯泡发光。
(1)此处产生电磁感应现象的是 (选填“甲”或“乙”)电动机。
(2)为了保护环境,国家鼓励发展新能源汽车,新能源汽车的核心部件是电动机,它的原理是 ,工作时的能量转换是 。
22.(2022八下·诸暨期中)如图所示,小科将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。
(1)第一个揭示电和磁的联系的科学是 。
(2)实验中小磁针的作用是 。
(3)若移走小磁针, 通电直导线周围有 (仍有/没有)磁场。
若图中直导线的电流方向不变,将小磁针移到直导线的正上方平行放置,小磁针的偏转方向与原来 (相同/相反)
23.(2022八下·浦江月考)电流表、电压表是初中科学中重要的仪表,试回答:
(1)如图是某同学设计的汽车油量表原理图, 当油箱里的油面降低时, 浮标下降, 杠杆的 指针上升, 油量表示数变小,则图中的油量表是由 表改装而成的。
(2)我们常用的电流表、电压表内有磁体和线圈等,油量表指针的偏转类似电动机转动的 原理, 即是利用了 的原理而制成的。
24.(2022八下·乐清月考)华华同学去现代广场购物时发现“聪明的电梯”(如图甲),她根据网络搜索的如乙图所示的简易控制电路,R是一个压敏电阻,其电阻阻值随压力的增大而减小。请你分析:
(1)当人走下电梯后,电磁铁的磁性变 (选填:“强”或“弱”),
(2)电动机的转速变 (选填:“大”或“小”)
25.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。
三、实验探究题
26.如图所示是“探究通电螺线管周围磁场分布”的实验,实验时先在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况;改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针转动,南北所指方向发生了改变。
(1)实验中轻敲纸板的目的是 ,
(2)由以上实验可知:通电螺线管周围的磁场分布与 的磁场相似;通电螺线管周围的磁场方向与通电螺线管中的 方向有关。
(3)为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向,可用 代替铁屑进行实验。
27.(2022八下·婺城期末)网络上有一“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中,“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”,并将其整个放入自制的铜质螺线管中,发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来,直到从螺线管的另一端穿出(如图1)。小科对“小火车”为什么会运动非常感兴趣,便动手进行了实验。
(1)图1中,两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过,他由此推测:只有当线圈中有电流通过时,火车才会受力运动。为验证这一假设,他需要进一步的操作是 ;
(2)预测图2中的小火车将向 (填“左”或“右”)运动;
(3)要让小火车更快速地通过螺线管,可以采取的措施有 (填字母编号);
A.增强磁铁的磁性
B.减少与磁铁接触的那一段螺线管匝数
C.减小电池的电压
D.增大螺线管中电流从而增强其磁场
(4)要使小火车由静止开始顺利通过螺线管,下列摆放方式可行的是 (填字母编号)。
A. B.
C. D.
28.(2022八下·温州期末)图甲是欧姆在研究电学原理时,设计的一款能测量电流大小的电流扭秤(内部结构如图乙)。容器A、B中装有不同温度的水银,以导线相连构成温差电源,AB两端存在电压,其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针,导体中有电流通过时,磁针偏转,为保证测量的可靠性,欧姆对电流扭秤进行了多次试测,数据如下表:
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
1 40 10 顺时针 3θ
2 40 20 顺时针 2θ
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
(1)实验中欧姆是通过 来反应电流大小的。
(2)根据欧姆的实验数据,控制A、B中水银温度分别为30℃和50℃,可推测磁针偏转的方向及角度为 。
(3)相同温差下,为了使小磁针偏转更明显,可采用的方法是 。(列举1点)
29.(2022八下·温岭期末)如图,是电学实验箱中的电动机。该电动机中有两个半环形磁体,为了研究磁极分布情况,提出了三种猜想并进行了相关实验,如表。
(1)请将猜想2内容补充完整:磁极呈 分布。
(2)根据实验,可判断猜想 (选填“1”、“2”或“3”)是正确的。.
(3)结合电动机结构和实验现象,推断两磁铁的南北极分布是否完全一样?并说明判断理由。
猜想 描述 猜想1:磁极呈上下分布 猜想2:磁极呈?分布 猜想3:磁极呈内外分布
图示
实验 操作和现象 固定上面磁铁,将下面磁铁的两端分别接触上面磁铁的下端,均被吸引 固定左边磁铁,将右边磁铁两侧分别靠近,均被吸引 固定左侧磁铁,将右侧磁铁靠近,两磁铁互相排斥
实验图示
30.(2022八下·诸暨期末)实验一:小敏多次拨动司南勺柄,每次静止后,发现勺柄(S极)始终指向南方(如图甲)。
实验二:小敏将小磁针放置在水平桌面上(如图乙),附近没有其他磁体,待小磁针静止后,将连接在电路中的一段直导线放置在小磁针的正上方后不动,然后接通电路并改变电流方向,观察小磁针的偏转情况。
实验三:小敏把线圈B用一根长导线连接形成一个闭合回路,长导线附近放一枚小磁针,待小磁针静止时,将磁铁A迅速插入线圈B中(如图丙),此时小磁针发生偏转;而将磁铁A放在线圈B中不动时,小磁针恢复到原来指向且静止不动。
(1)实验一中勺柄静止时始终指南是受地磁场作用,你觉得制作司南方形底盘的材料可以是 (选填“铁"、“钴”或“铜")。
(2)实验二中若想观察到小磁针偏转方向随电流方向的改变而改变,直导线应该沿 (选填“东西”或“南北”)方向放置在小磁针正上方。
(3)请分析实验三中磁铁A插入线圈B时,小磁针发生偏转的原因:
四、解答题
31.(2022八下·仙居期末)小明和小华装配完成如图甲所示的直流电动机模型。
(1)通电后电动机模型的线圈不转动,用手拔一下, 线圈就连续转动起来,则刚才线圈不转动的原因,小明认为摩檫力过大,小华认为线圈重力过大,你认为 的观点合理。
(2)如图甲所示的电动机模型中,只调换模型中器件 (填图中的序号) 的放置可以方便改变电动机的转动方向。
(3)如图乙所示的电路中,为了增大电动机的转速应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
32.(2022八下·定海期末) 2022年北京冬奥会成功举办,向世界展示了中国绿色低碳的发展理念,高科技场馆引人注目。整个冬奥会体现了奥林匹克精神与“绿色”、“环保”的结合。
(1)开幕式的“微火”创意让我们非常惊奇,火炬在雪花中心长明不熄(甲图),氢燃料流量 约为1.2立方米/小时(氢气密度为0.09Kg/m3)。若按照该流量设计,奥运圣火燃烧15个昼夜,共需要消耗氢气多少kg?
(2)赛事期间大量使用氢燃料电池车,以减少污染排放。氢燃料电池工作原理如图乙所示,电动机M工作时能量转化的方式是 。
(3)国家速滑馆首次选用世界上最先进的制冷技术-二氧化碳跨临界直接制冰系统。应用此技术,国家速滑馆全冰面模式下每年仅制冰部分就能节省至少2x106度电,就相当于节约了大约8x105kg煤,若标准煤中含碳75%,则相当于少排了二氧化碳多少千克?
(4)冬奥会体现了“绿色”、“环保”的理念,请结合我们自身,谈谈在日常生活中我们应该怎么做?(至少写2点)
33.(2021八下·滨江期末) 2019年6月5日世界环境日全球主场活动在浙江杭州举行,2019年世界环境日主题聚焦空气污染防治。回答下列问题:
(1)汽车给生活带来便捷也造成了环境污染,汽车尾气中的二氧化硫、氮氧化物等物质,在降水过程中容易形成 ,
腐蚀建筑、损害林木。目前,杭州已开辟“零排放、零污染”的纯电动公交路线超过100条,纯电动汽车是由电动
机驱动的汽车,其电动机的工作原理是 。
(2)2018年杭州市生态环境局已陆续在全市144个乡镇街道建立了小微空气自动监测站,实时接收监测数据。计入空气质量指数的污染物,除了二氧化硫、二氧化氮,还有 (选填序号)。
①二氧化碳;②颗粒物;③氮气;④近地低空臭氧;⑤一氧化碳
(3)全面开展“五星达标3A争创”的美丽乡村建设行动是当前农村工作的重点。尾气达标排放,避免二次污染是改善空气质量的有效措施。当焚烧温度低于800℃时,含氯垃圾不完全燃烧,极易生成有毒物质二噁英( C12H4O2Cl4),为降低尾气中二噁英的排放量,垃圾发电厂可以采取的措施是 。
A.减少通入焚烧炉内的空气量
B.焚烧过程中要不断搅动垃圾
C.减少垃圾在焚烧炉内的停留时间
D.升高垃圾焚烧炉内的温度
34.阅读短文,回答问题:
右图,高压水枪除污作为目前治“城市牛皮癣”最有力的方法,为很多城市广泛使用.下表是广州某公司生产的ZF28/15型清洗机的铭牌.清洗机工作时,利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出。
(1)你认为清洗机的动力设备是 (选填“电动机”或“热机”),其主要原理是通电导体在中要受到力的作用。
(2)从物理学的角度看,铭牌中有一个物理量名称与单位不一致,请你指出这个物理量名称并说明如何更正.错误的物理量名称是 ,应当改为 ;
(3)清洗机正常工作时,通过清洗机的电流是多少?若清洗5m2的墙壁上的“牛皮癣”平均耗时10min,则需用水多少?需要消耗多少度电能?
35.利用两个相同的单刀双掷开关A和B,小明设计了一个电路,使电动机通过控制开关的操作,既能正转,也能反转(说明:图中开关A既可以与“1”触点接通,也可以与触点接通),在虚线框内把未完成的电路补充完整。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】分析各个选项中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.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生改变,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,为电动机的工作原理,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的螺线管能够吸引曲别针,为电流的磁效应,故C不合题意;
D.当导体在磁场中切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,故D不合题意。
故选B。
2.【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据对电动机和发电机的认识判断。
【解答】A.电动机是把电能转化为机械能的装置,故A错误;
B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故B正确;
C.发电机是把机械能转化为电能的装置,故C错误;
D.发电机是利用电磁感应的原理工作的,故D错误。
故选B。
3.【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关;
(2)通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和电流大小有关;
(3)换向器用于改变线圈中的电流方向,从而保证线圈能够持续运动下去;
(4)根据电动机的能量转化判断。
【解答】 A.若仅改变磁极方向,那么磁场方向会发生改变,那么线圈的转动方向相符,即线圈会逆时针转动,故A正确不合题意;
B.若再增加一节干电池,那么电压增大,经过线圈的电流增大,线圈受到的磁力增大,导致线圈转动速度加快,故B正确不合题意;
C.刮去上半周绝缘漆,当转动180°后,绝缘漆切断电流,线圈依靠惯性完成下半圈的转动,从而回到起始位置,利用刮掉的部分接通电路再次受力转动,它的作用相当于换向器,故C正确不合题意;
D.工作时将电能转化为机械能,故D错误符合题意。
故选D。
4.【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据“当有电流通过线圈时,线圈会发生偏转”可知,电流表的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,据此分析判断。
【解答】A.闭合开关后,缠绕线圈的铁钉能够吸引大头针,利用的电流的磁效应,故A不合题意;
B.闭合开关后,导体棒在磁场中受力运动,故B符合题意;
C.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,这是电磁感应现象,故D不合题意。
故选B。
5.【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机和电动机的工作原理判断。【解答】在虚线框中接入电流表,电路中无电源,闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,可以探究电磁感应现象,与发电机的原理相同;
在虚线框中接入电源,通电导体在磁场中会受到力的作用,可以探究磁场对电流的作用,与电动机的原理相同。
故A正确。而B、C、D错误。
故选A。
6.【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据“用磁场对通电导体产生力的作用而对金属炮弹进行加速”可知,电磁炮的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,据此分析判断。
【解答】A.电铃的主要结构为电磁铁,工作原理为电流的磁效应,故A不合题意;
B.手摇发电机的工作原理为电磁感应现象,故B不合题意;
C.电风扇的主要结构为电动机,工作原理为通电导体在磁场中受力运动,故C符合题意;
D.电磁起重机的主要结构为电磁铁,原理为电流的磁效应,故D不合题意。
故选C。
7.【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】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,据此对各个选项进行判断。
【解答】A.小磁针的N极靠近条形磁铁的N极时,二者相互排斥,原理为同名磁极相互排斥,故A不合题意;
B.两个电磁铁串联,则通过它们的电流大小相等,线圈匝数多的吸引大头针的数量多,这说明通电螺线管的磁场与线圈匝数有关,故B不合题意;
C.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,这就是电磁感应现象,故C不合题意;
D.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这就是电动机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
8.【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁铁的其他应用;电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据图片分析其中包含的物理过程和原理即可。
【解答】A.图甲中,当电流从导线中经过时,下方的小磁针的指向发生偏转,则说明电流周围存在磁场,故A错误符合题意;
B.图乙中,温度计内的金属丝向下调整,则水银柱与金属丝接触时的温度降低,即报警温度降低,故B正确不合题意;
C.丙图中,通电线圈在磁场中受力运动,这就是电动机的工作原理,故C正确不合题意;
D.声音引起膜片振动,膜片带动线圈振动,线圈在磁场中切割磁感线,从而产生强弱不同的电流,这和发电机的工作原理相同,即电磁感应现象,故D正确不合题意。
故选A。
9.【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据图片,分析其中描述的物理过程,确定其中包含的物理原理即可。
【解答】A.从话筒传递过来的强弱变化的电流,经过线圈时,在磁场中受力而振动起来,将电流转化为声音,则动圈式扬声器利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理,故A错误符合题意;
B.图乙中,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B正确不合题意;
C.图丙中,当导体中有电流经过时,它在磁场中受力而运动起来,故C正确不合题意;
D.图丁中,当线圈在磁场中转动时,它做切割磁感线运动,此时电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,即发电机的工作原理,故D正确不合题意。
故选A。
10.【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】电动机利用了通电导体在磁场中受力的原理;导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关,对线圈在磁场中的受力情况进行分析可对选项中的描述做出判断。【解答】A.导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关,三图中,线圈在转动,但电流方向、磁场方向均未改变,所以导线受力方向没有发生改变,故A正确不合题意;
B.乙图中,线圈中的ab与cd所受磁力在一条直线上,且方向相反,无法使线圈再转动,因此线圈能够连续往下转动变成丙图所示,是由于惯性,故B正确不合题意;
C.通电一段时间后,线圈abcd由于在竖直方向受力平衡,所以最终会停止在乙图所示的位置,故C正确不合题意;
D.闭合开关,线圈abcd会在乙图的平衡位置左右摆动,但最终会因为受力平衡而停止,故D错误符合题意。
故选D。
11.【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。
12.【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电导体在磁场中的受力方向的判断;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)根据磁场的特征判断;
(2)根据探究电磁铁磁场强弱因素的实验过程判断;
(3)根据通电导体在磁场中的受力方向的影响因素判断;
(4)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。
【解答】A.磁场是客观存在的,小磁针的作用是反映磁场的存在,则小磁针拿走后,磁场不会消失,故A错误;
B.探究电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系时,需要控制线圈匝数相同而改变电流大小,使用了控制变量法,故B正确;
C.闭合开关后,对调磁体的N、S极,则磁场方向发生改变,那么导体的受力方向改变,运动方向改变,故C错误;
D.只有导体在磁场中做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,故D错误。
故选B。
13.【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】电动平衡车的主要结构为电动机,工作原理为:通电导体在磁场中受力运动,据此分析判断。
【解答】A.闭合开关后,导体ab在磁场中切割磁感线运动,则电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,故A不合题意;
B.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B不合题意;
C.两个电磁铁串联,线圈匝数多的吸引大头针的数量多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故C不合题意;
D.闭合开关后,通过电流的导体棒在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
14.【答案】C
【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
【解析】【分析】根据图片,分析其中包含的物理原理即可。
【解答】A.图甲中,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A错误;
B.图乙中,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,为电磁感应现象,故B错误;
C.图C中,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C正确;
D.两个电磁铁串联,则通过它们的电流相同,则图丁可以探究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系,故D错误。
故选C。
15.【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。
16.【答案】(1)机械
(2)电磁感应
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据图片,结合题目描述分析能量转化过程;
(2)首先确定B的机器种类,再确定它的工作原理。
【解答】(1)根据图片可知,笔画开关后,电流经过A,此时A的扇叶转动获得机械能,即装置A相当于电动机,将电能转化为机械能。
(2)装置B的扇叶受到风吹后开始转动,此时灯泡发光,说明有电能产生,即B相当于发电机,工作原理为电磁感应。
17.【答案】(1)右
(2)线圈处于平衡位置
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)电动机的转速与电流大小有关,根据电流大小变化确定变阻器的阻值变化,进而确定滑片的移动方向;
(2)当线圈处于平衡位置时,线圈两侧导线受到的电磁力相互平衡,不能驱动线圈转动,据此分析解答。
【解答】(1)若要加快电动机的转速,那么必须增大电流而减小电阻,根据图片可知,此时变阻器的滑片应该向右滑动。
(2)闭合开关,发现电动机线圈没有转动,轻轻拨动一下线圈,结果电动机立即转动,刚开始电动机线圈不动的原因是:线圈处于平衡位置。
18.【答案】(1)增大
(2)电
(3)③①②
【知识点】化学变化与物理变化的判别;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和电流大小有关;
(2)根据电动机的能量转化分析解答;
(3)根据化学反应的本质分析。
【解答】(1)为了加快空间站电动机的转速,可以增大通电线圈中的电流。
(2)电动机将电能转化为机械能,则:夜晚燃料电池系统将化学能转化为电能后,输送给电动机。
(3)根据化学反应的本质可知,氧分子先分解为氧原子,再和磷原子结合生成五氧化二磷分子,则反应顺序为:③①②。
19.【答案】电流表指针发生偏转;机械;不能
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)当风车带动线圈转动时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,因此会产生感应电流,据此分析电流表的指针变化,确定能量转化过程。
(2)根据电动机的平衡位置的知识解答。
【解答】(1)将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,使小风车转动,可观察到电流表指针发生偏转的现象,说明电路中有电流产生,此过程中机械能转化为电能。
(2)将电流表换成干电池后,会有电流经过线圈,而通过电流的线圈在磁场中受力而转动起来。由于不能改变通过线圈的电流方向,因此到达平衡位置负极时,线圈会左右摆动,最终静止下来,即线圈不能持续转动。
20.【答案】(1)力的作用
(2)电流方向
(3)当线圈稍转过平衡位置时可以自动改变线圈中的电流方向
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因;
(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)根据换向器的用途解答。
【解答】(1)如图所示是电动机原理图,将 通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd边受到力的作用,使线圈转动起来。
(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动前进的,遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变电流方向来实现倒车。
(3)为了实现线圈持续转动,需要加一个换向器,说明换向器的作用:当线圈稍转过平衡位置时可以自动改变线圈中的电流方向。
21.【答案】(1)甲
(2)通电线圈在磁场中受力转动;电能转化为机械能
【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】(1)电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,而发电机的工作原理为电磁感应现象。
(2)根据发电机的工作原理和能量转化过程解答。
【解答】(1)根据图片可知,闭合开关后,乙中有电流经过,从而使乙转动起来,因此乙为电动机。乙带动甲转动起来,从而发出电能,使灯泡发光,因此乙为发电机,则产生电磁感应现象的是甲。
(2)为了保护环境,国家鼓励发展新能源汽车,新能源汽车的核心部件是电动机,它的原理是通电线圈在磁场中受力转动,工作时的能量转换是电能转化为机械能。
22.【答案】(1)奥斯特
(2)检验磁场的存在
(3)仍有;相反
【知识点】磁场和磁感线;通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)根据相关的科学发展史解答;
(2)磁场看不到,摸不着,借助小磁针的转动可以间接反应磁场的存在;
(3)磁场是客观存在的,而小磁针只是用来反映磁场存在的,无论是否有小磁针,对磁场没有影响。根据小磁针受力方向的变化分析。
【解答】(1)第一个揭示电和磁的联系的科学是奥斯特。
(2)实验中小磁针的作用是检验磁场的存在。
(3)若移走小磁针, 通电直导线周围有仍有磁场。
根据安培定则可知,通电直导线上面和下面的磁场方向相反,因此小磁针受到的磁力的方向相反,则偏转方向与原来相反。
23.【答案】(1)电压
(2)通电导体在磁场中受力而转动
【知识点】电压的测量及电压表的使用;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)电压表与用电器并联,电流表与用电器串联;
(2)根据电动机的工作原理解答。
【解答】(1)根据图片可知,油量表与R2并联,因此油量表为电压表。
(2)我们常用的电流表、电压表内有磁体和线圈等,油量表指针的偏转类似电动机转动的原理, 即是利用了通电导体在磁场中受力而转动 的原理而制成的。
24.【答案】(1)弱
(2)小
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)电梯的运行速度与通过它的电流大小有关,根据压敏电阻的阻值变化分析电流的大小变化即可;
(2)电动机的转速与电流大小有关,据此分析解答。
【解答】(1)当人走下电梯时,压敏电阻受到的压力减小,则它的阻值减小,那么电路的总电阻减小,而总电流增大,因此电磁铁的磁性变弱;
(2)通过电动机的电流变小,则它的转速变小。
25.【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。
26.【答案】(1)减小铁屑与硬纸板的摩擦
(2)条形磁体;电流
(3)小磁针
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)当螺线管中通入电流后,它的周围存在磁场。而纸板上的铁屑会被磁化变成一个个小磁体,它们会受到磁力。由于纸板的阻力太大,因此这些铁屑不会发生变化。而敲击纸板时,腾空的铁屑会由于阻力减小而改变方向和位置,从而有规律的分布,从而呈现磁场的分布规律。
(2)根据通电螺线管的磁场分布特点和影响磁场方向的因素的知识解答;
(3)当小磁针静止时,它的N极所指的方向就是该点的磁场方向。
【解答】(1)实验中轻敲纸板的目的是减小铁屑与硬纸板的摩擦;
(2)由以上实验可知:通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场相似;通电螺线管周围的磁场方向与通电螺线管中的电流方向有关。
(3)为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向,可用小磁针代替铁屑进行实验。
27.【答案】(1)将电池的一端与磁铁断开,这时再观察火车是否运动
(2)左
(3)A;D
(4)A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)为验证只有当线圈中有电流通过时,火车才会受力运动,可以将电池一端与磁铁断开;
(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,据此将两图进行比较即可。
(3)要使“小车”运动速度增大,应增大螺线管的磁性。根据影响螺线管磁场强弱的因素判断;
(4)根据电流的流向与磁铁产生的磁场方向对比分析。
【解答】(1)两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过,他由此推测:只有当线圈中有电流通过时,火车才会受力运动。为验证这一假设,他需要进一步的操作是:将电池的一端与磁铁断开,这时再观察火车是否运动。
(2)将图2和图1比较可知,其它条件都相同,就只有电源的正负极方向发生变化,即线圈上的电流方向相反,那么线圈产生的磁场方向相反,因此小车的受力方向相反。因为图1中火车向右运动,所以图2中小车应该向左运动。
(3)A.增强磁铁的磁性可以增大螺线管的磁性,故A正确;
B.减少与磁铁接触的那一段螺线管匝数,在电流不变的情况下,螺线管的磁性会减弱,故B错误;
C.减小电池的电压能减小电路中的电流,减弱螺线管的磁性,故C错误;
D.增大螺线管中电流可以增强螺线管的磁性,故D正确;
故选AD;
(4)A.A图中,螺线管内部的磁场向右,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,与电池正极相吸的磁铁受到向左的力,小车向左,故A正确;
B.B图中,螺线管内部的磁场向左,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,与电池正极相吸的磁铁受到向右的力,小车不动,故B错误;
C.C图中,螺线管内部的磁场向右,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,与电池正极相吸的磁铁受到向右的力,小车不动,故C错误;
D.D图中,电池正极一端没有进入磁场,小车不动,故D错误。
故选A。
28.【答案】(1)磁针偏转角度
(2)逆时针转过2θ
(3)换用磁性更强的磁针(或减小磁针和导体之间的距离)
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)当导体中有电流经过时会产生磁场,小磁针受到磁力作用而发生偏转,且通过的电流越大,磁场越强,小磁针受到的磁力越大,最终小磁针的偏转角度越大。
(2)根据表格数据,分析磁针偏转方向和偏转角度的变化规律,然后进行推算即可;
(3)磁针的偏转角度与它受到磁力的大小有关,据此分析改进方法。
【解答】(1)实验中欧姆是通过磁针偏转角度来反应电流大小的。
(2)根据实验1和4可知,当A的温度高于B的温度时,磁针顺时针方向旋转;反之,磁针逆时针方向旋转。由此可知,当A为30℃,B为50℃时,A的温度低于B,那么磁场逆时针方向旋转。
根据实验1、2、3可知,当温差为30℃时,磁针偏转3θ;当温差为20℃时,磁针偏转2θ;当温差为10℃时,磁针偏转θ,那么磁针偏转角度与温差成正比。据此可知,当A为30℃,B为50℃时,温差为20℃,那么此时磁针偏转2θ。
综上所述,磁针应该逆时针转过2θ。
(3)相同温差下,为了使小磁针偏转更明显,就必须增大磁力;
①换用磁性更强的小磁针;
②磁力大小与磁体之间的距离成反比,即此时可以减小磁针到导体之间的距离。
29.【答案】(1)左右
(2)3
(3)不一样,根据验证猜想3实验中的现象,其中一个磁体的内侧和另一个磁体的外侧是同名磁极。(或“根据电动机结构,一对磁体的内侧为异名磁极。”)
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据猜想2中的图片确定磁极的分布方向;
(2)根据磁极之间的相互作用规律分析;
(3)根据表格中描述的实验现象分析解答。
【解答】(1)根据猜想2中的图示可知,磁极呈左右方向分布;
(2)当两个物体的磁极靠近磁极时,应该表现为相互吸引和相互排斥。如果只表现为相互吸引,那么不能说明接触的就是磁极。根据表格数据可知,可判断猜想3正确。
(3) 结合电动机结构和实验现象可知,两磁铁的南北极分布不相同,理由是:根据验证猜想3实验中的现象,其中一个磁体的内侧和另一个磁体的外侧是同名磁极。(或“根据电动机结构,一对磁体的内侧为异名磁极。”)
30.【答案】(1)铜
(2)南北
(3)由于磁铁A插入线圈B,使得在闭合回路中线圈B切割磁感线,形成感应电流; 长导线上有电流通过,由于通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转。
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)铁磁性材料包括铁、钴、镍等金属,分析底盘是否能够为铁磁性材料即可;
(2)当导线的方向与原来小磁针的方向平行时,小磁针处在电流产生的磁场中受到的磁力最大,偏转最明显;
(3)根据电磁感应发生的条件分析线圈中产生感应电流的原因,再根据通电导体周围磁场的知识分析小磁针受力偏转的原因。
【解答】(1)为了保证司南的勺柄能够在底盘上自由转动,那么底片不能为铁磁性材料,因此制作司南底盘的材料可以是铜。
(2)在正常情况下,小磁针静止时沿南北方向,因此直导线应该沿南北方向放在小磁针的正上方。
(3)实验三中磁铁A插入线圈B时,小磁针发生偏转的原因:由于磁铁A插入线圈B,使得在闭合回路中线圈B切割磁感线,形成感应电流; 长导线上有电流通过,由于通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转。
31.【答案】(1)小明
(2)①
(3)左
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)对线圈进行受力分析即可;
(2)电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关;
(3)电动机的转速与磁场强弱和电流大小有关。
【解答】(1)线圈的重力作用在重心上,方向竖直向下,和支架对线圈的支持力相互平衡而抵消,对线圈转动几乎没有影响。而摩擦力会阻碍线圈转动,因此我认为小明的观点合理。
(2)要改变电动机的转动方向,可以改变磁场方向,即改变图甲中磁体的南北极方向,故选①;
(3)要增大电动机的转速,就应该增大通过电动机的电流,即减小变阻器的阻值,即变阻器的滑片应向左移动。
32.【答案】(1)共需要消耗氧气的质量:m=ρV=1.2m3/h×24h×15×0.09kg/m3=38.88kg
(2)电能→机械能
(3)含碳的质量:8×105kg×75%=6×105kg;
减小排放二氧化碳的质量:6×105kg÷=2.2×106kg;
(4)①乘公交车出行;②减少塑料垃圾袋的是使用
【知识点】密度公式的应用;直流电动机的构造原理与工作过程;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(1)根据m=ρV计算出消耗的氢气。
(2)根据电动机工作时的能量转化解答;
(3)用标准煤的质量×75%计算出含碳的质量,再用碳的质量÷碳在二氧化碳中的质量分数得到二氧化碳的质量;
(4)根据自己对低碳生活的认识解答。
【解答】(1)共需要消耗氧气的质量:m=ρV=1.2m3/h×24h×15×0.09kg/m3=38.88kg;
(2)电动机M工作时能量转化的方式是:电能→机械能;
(3)含碳的质量:8×105kg×75%=6×105kg;
减小排放二氧化碳的质量:6×105kg÷=2.2×106kg;
(4)冬奥会体现了“绿色”、“环保”的理念,在日常生活中我们应该:①乘公交车出行;②减少塑料垃圾袋的是使用。
33.【答案】(1)酸雨;通电线圈在磁场中受力转动
(2)②④⑤
(3)B;D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;空气污染与保护
【解析】【分析】(1)空气中的二氧化硫和氮氧化物与水反应,会生成亚硫酸等酸性溶液,从而形成酸雨。根据电动机的工作原理分析解答。
(2)根据控制质量污染物的定义判断。
(3)根据“含氯垃圾不完全燃烧,极易生成有毒物质二噁英”分析判断。
【解答】(1)汽车给生活带来便捷也造成了环境污染,汽车尾气中的二氧化硫、氮氧化物等物质,在降水过程中容易形成酸雨。纯电动汽车是由电动机驱动的汽车,其电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
(2)计入空气质量指数的污染物,除了二氧化硫、二氧化氮,还有颗粒物、近地低空臭氧和一氧化碳,故选②④⑤。
(3)减少通入焚烧炉内的空气量、减少垃圾在焚烧炉内的停留时间,都不利于垃圾的完全燃烧,故A、C不合题意;
焚烧过程中要不断搅动垃圾、升高垃圾焚烧炉内的温度,都有利于垃圾的弯曲燃烧,故B、D符合题意。
故选B、D。
34.【答案】(1)电动机
(2)额定压力;额定压强
(3)13.64,200,0.5
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【解答】(1)该题中已提示“清洗机工作时,利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出”,故需要消耗电能,即是利用电动机来工作的,其是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的;(2)表中额定压力为5×106Pa,Pa(帕斯卡)是压强的单位,物理量与单位不一致,所以错误的是额定压力,应当改为额定压强;(3)由 得, ,10min需要水的体积:V=20L/min×10min=200L=0.2m3.由 得,需要水的质量为 ,W=Pt=3000W×10×60s=1.8×106J=0.5kW h=0.5度
【分析】电动机需要消耗电能,产生机械能,其是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的;压力(力)的单位是牛顿,符号N,可见额定压力与单位不符;清洗机正常工作时,由铭牌知道清洗机的额定电压和额定功率,利用公式P=UI求清洗机正常工作时通过的电流;知道清洗时间、清洗机的额定流量,可求需要用水的体积;知道清洗时间和清洗机的电功率,利用公式W=Pt求消耗的电能。
35.【答案】如图所示:
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】当A点接触点1时,图中给出的电源没有连入电路,所以电路需要电源和控制电路的单刀双掷开关B,完整的电路图如所示:
【分析】电动机要转动,电动机必须连入有电源的电路中,电动机旋转方向的改变通过改变电流的方向来实现,据此作答。
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1