1.4电动机
一.选择题(共14小题)
1.(2022 淮安)如图所示,有轨电车是城市交通现代化的标志,直流电动机是有轨电车的动力心脏,其工作原理是( )
A.
B.
C.
D.
2.(2022 鄂尔多斯)我国可以生产一种无针注射器,该注射器通电时,永久磁体与通电线圈相互作用产生强大的推力,使药液以高速注入皮肤,如图能反映其工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2022 攀枝花)下列描述的物理情景中,与电动机原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2022 襄阳)设计如图所示的实验,主要是为了探究下列哪个物理原理( )
A.发电机 B.电动机 C.通电螺线管 D.电磁继电器
5.(2022 烟台)目前,新能源电动汽车被越来越多的家庭所喜欢,其核心部件是电动机。如图所示能说明电动机工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2022 徐州)如图所示,线圈通电后,受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的,磁体可以绕线圈旋转,则线圈通电后,磁体将( )
A.开始顺时针旋转 B.开始逆时针旋转
C.保持静止 D.以上三种情况都有可能
7.(2022 常州)小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中,闭合开关并调节滑动变阻器,电动机正常转动。若要改变电动机转动方向,下列做法中无效的是( )
A.只对调电源的正、负极
B.只对调磁体的N、S极
C.同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D.导线①改接G、F点,导线②改接C、E点
8.(2022 宿迁)新能源汽车越来越普及,如图所示为新能源汽车专用号牌,号牌中的字母“D”表示纯电动汽车,这类汽车的动力装置为电动机,下列选项所示实验与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
9.(2022 玉林)如图所示,能体现电动机工作原理的图是( )
A.
B.
C.
D.
10.(2022 黑龙江)下列四幅图中,能说明洗衣机工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
11.(2022 岳阳)如图是USB迷你电风扇,下列装置中与它的核心部件(电动机)原理相同的是( )
A.司南
B.电铃
C.麦克风
D.扬声器
12.(2022 眉山)家庭生活中使用的电风扇、空调和电吹风等用电器的电动机均为其主要元件之一,下列四个实验应用了电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
13.(2022 临沂)我市今年投入运营的第二批“沂蒙红”新能源公交车的动力装置是电动机。下列选项,能说明其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
14.(2022 重庆)有关电和磁的知识,下列说法正确的是( )
A.电动机工作将机械能转化为电能
B.摩擦起电的实质是创造了电荷
C.通电导体的周围真实存在磁感线
D.同名磁极相排斥异名磁极相吸引
二.填空题(共5小题)
15.(2022 无锡)如图所示的实验中,闭合开关,观察到铝棒向左运动,实验现象说明磁场对 有力的作用,利用这一原理可以制成 机;断开开关,对调电源正、负两极,重新接入电路,再次闭合开关,观察到铝棒向 运动。
16.(2022 宜昌)如图在扬声器的线圈两端连接干电池,扬声器 持续发声,线圈 持续受到磁场的作用力。(均选填“会”或“不会”)
17.(2022 台州)铝箔轻巧,导电性好,能做许多科学实验。
实验1:“铝箔小火箭”
将铝箔卷成筒状,上端封闭并装入一截火柴头,下端开口并装上尾翼,制成小火箭。将小火箭套在发射架上,加热其上端,如图甲所示。稍后小火箭就会射到空中。
(1)小火箭与发射架不能套得太紧,否则会因 力太大,难以起飞。
(2)火柴头燃尽后,空中的小火箭还能继续上升,这是因为小火箭具有 。
实验2:“铝箔秋千”
折一个U形铝箔框,其两端通过回形针与干电池两端相连,置于磁铁上方,如图乙所示。通电时,铝箔框就会朝一个方向摆动。
(3)通电摆动时,电能转化为 能和内能。
(4)若要改变铝箔框通电时的摆动方向,请写出一种方法: 。
18.(2022 江西)如图所示,是某同学在科技节上展示的作品结构图。该作品的工作原理是通电线圈在 中受力转动,它就是一个自制的 机模型图。
19.(2022 连云港)如图所示,闭合开关,导体ab就会运动起来,在此过程中, 能转化为 能。利用这一原理可以制作 。
三.实验探究题(共1小题)
20.(2022 牡丹江)【分析归纳,拓展提升】如图甲是小雪自制的小风扇,使用时发现小风扇转动,但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验,探究其原因。
(1)闭合开关,给铜棒ab通电,发现铜棒ab向右运动,这表明铜棒ab在磁场中受到 的作用。
(2)保持磁场方向不变,将电源正负极对调后接入电路,闭合开关,发现铜棒ab向左运动,这表明 。
(3)保持电流方向不变,将磁体的两极对调,闭合开关,发现铜棒ab向右运动,这表明 。
(4)根据实验,要改变小风扇转动方向,小雪应该 。
(5)请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器 。
1.4电动机
参考答案与试题解析
一.选择题(共14小题)
1.【解答】解:电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的。
A.由图可知电路中有电源,通电导体在磁场中会受力而运动,是电动机的工作原理,故A符合题意;
B.由图可知电路中没有电源,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,是电磁感应现象,属于发电机的工作原理,故B不符合题意;
B.图示的是电磁继电器的装置图,电磁继电器的核心部件是电磁铁,电磁铁通电后具有磁性,是利用了电流的磁效应,故C不符合题意;
D.图示的是通电导体周围有磁场,是奥斯特实验,故D不符合题意。
故选:A。
2.【解答】解:根据题意可知,电动式无针注射器是依靠磁场对通电线圈有力的作用,利用了药液的惯性,将药液快速“注入”皮肤的,这与电动机的原理相同;
A是发电机的工作原理图,B是电动机的工作原理图,C是电磁继电器,其原理是电流的磁效应,D的工作原理是磁极间的相互作用规律,故B正确。
故选:B。
3.【解答】解:电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动;
A、该装置是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故A错误;
B、通电导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故B正确;
C、该装置是探究电流的磁效应的实验,故C错误;
D、该装置是探究磁极间相互作用规律,故D错误。
故选:B。
4.【解答】解:观察题干中的图可知:该实验中有电源,是通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机原理图。故B正确,ACD错误。
故选:B。
5.【解答】解:A、图中导体水平运动切割磁感线,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象,它是发电机的原理,不是电动机的原理,故A不合题意;
B、图中通电后小磁针偏转,说明电流周围存在着磁场,是电流的磁效应,不是电动机的原理,故B不合题意;
C、图中通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的工作原理,故C符合题意;
D、图中电磁铁利用了电流的磁效应,不是电动机的原理,故D不合题意。
故选:C。
6.【解答】解:线圈通电后,受磁场力作用,线圈开始顺时针旋转;如果线圈是固定的,根据静止和运动的相对性可知,则线圈通电后,磁体开始逆时针旋转,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.【解答】解:
A、只对调电源的正、负极,电流的方向发生了改变,受力运动方向改变,电动机转动方向改变,故A有效;
B、将蹄形磁体的N、S极对调,磁场的方向发生了改变,受力运动方向改变,电动机转动方向改变,故B有效;
C、同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极,电流方向改变,磁场方向改变,不会改变运动方向,电动机转动方向不变,故C无效;
D、导线①改接G、F点,导线②改接C、E点,电流的方向发生了改变,受力运动方向改变,电动机转动方向改变,故D有效。
故选:C。
8.【解答】解:A、是奥斯特实验图,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故A错误;
B、图中没有电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是将机械能转化为电能,是发电机的实验图,故B错误。
C、电路中有电流,通电导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,故C正确;
D、该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,是电流的磁效应,故D错误。
故选:C。
9.【解答】解:A、此图研究的是电磁感应现象,不符合题意,故A错误;
B、此实验研究的是通电导体在磁场中受力运动,能说明电动机工作原理,故B正确;
C、此图是研究电磁铁的磁性强弱的影响因素,故C错误;
D、此图是奥斯特实验,证明了电流的周围存在磁场,不符合题意,故D错误。
故选:B。
10.【解答】解:A、导体在磁场中做切割磁感线运动产生电磁感应现象,属于电磁感应现象,故A错误;
B、通电直导线下方的小磁针转动,属于电流的磁效应,故B错误;
C、电路中有电流,通电导体在磁场中受到磁场力的作用发生运动,是电动机原理,故C正确;
D、是电铃的原理,故D错误。
故选:C。
11.【解答】解:电动机是利用通电线圈在磁场里受力运动的原理制成的。
A、司南是根据磁极间的相互作用工作的,与电动动机的原理不同,故A不合题意;
B、电铃的核心部件是电磁继电器,是根据电流的磁效应工作的,与电动机的原理不同,故B不合题意;
C、麦克风是根据电磁感应现象工作的,与电动机的原理不同,故C不合题意;
D、扬声器是根据通电导体在磁场中受力会发生运动的原理工作的,同电动机的原理,故D符合题意。
故选:D。
12.【解答】解:A、图中有电源,闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,揭示了电动机工作原理,故A符合题意;
B、图中研究的是电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数的关系,故B不符合题意;
C、图中没有电源,导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,检流计指针发生偏转,说明产生了感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故C不符合题意;
D、图中是奥斯特实验,说明了通电导线周围存在磁场,故D不符合题意。
故选:A。
13.【解答】解:电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的;
A、图中是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,与电动机的原理不同,故A不符合题意;
B、图中有电源,通电导体在磁场中受力会发生运动,是电动机的工作原理,故B符合题意;
C、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象,与电动机的原理不同,故C不符合题意;
D、图中没有电源,是交流发动机的原理图,故D不符合题意。
故选:B。
14.【解答】解:
A、电动机工作将电能转化为机械能,故A错误;
B、摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移,故B错误;
C、磁感线并不是真实存在的,而是人们为了形象描述磁场而假想的曲线。故C错误;
D、磁极间相互作用规律是:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引,故D正确。
故选:D。
二.填空题(共5小题)
15.【解答】解:(1)如图所示的实验中,闭合开关,有电流通过铝棒,观察到铝棒向左运动,这说明磁场对通电导体有力的作用,电动机就是利用这一原理制成的;
(2)对调电源正、负两极,磁场方向不变,再次闭合开关时,铝棒中的电流方向与原来相反,则铝棒受力的方向也与原来相反,所以此时铝棒会向右运动。
故答案为:通电导体;电动;右。
16.【解答】解:
图中扬声器连接干电池后,线圈中有电流通过,所以线圈会持续受到磁场力的作用;但由于干电池提供给线圈的是直流电,线圈在磁场中受力方向不会发生改变,所以线圈不能来回振动,不会持续发声。
故答案为:不会;会。
17.【解答】解:实验:“铝箔小火箭”
(1)小火箭与发射架不能套得太紧,小火箭与发射架压力变大,受到的摩擦力也变大;
(2)火柴头燃尽后,小火箭具有惯性,所以空中的小火箭还能继续上升;
实验2:“铝箔秋千”
(3)铝箔框通电后摆动是因为通电铝箔框在磁场中受力的作用,此过程将此过程将电能转化机械能和内能;
(4)因为通电导体在磁场中受力运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关,所以要改变铝箔框通电时的摆动方向,可以改变电流的方向或磁场的方向。
故答案为:(1)摩擦;(2)惯性;(3)机械;(4)改变电流的方向(或磁场的方向)。
18.【解答】解:电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,所以该作品的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,它就是一个自制的电动机模型图。
故答案为:磁场;电动。
19.【解答】解:如图,是通电导体在磁场上受力而运动,是电动机原理图。电动机工作时电能转化为机械能。
故答案为:电;机械;电动机。
三.实验探究题(共1小题)
20.【解答】解:(1)闭合开关,给铜棒ab通电,通过ab有电流,发现铜棒ab向右运动,这表明铜棒ab在磁场中受到力的作用;
(2)保持磁场方向不变,将电源正负极对调后接入电路,闭合开关,电路中的电流的方向发生了变化,发现铜棒ab向左运动,这表明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关;
(3)保持电流方向不变,将磁体的两极对调,磁场的方向发生了变化,闭合开关,发现铜棒ab向右运动,这表明通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关;
(4)根据实验结论可知,通电导体在磁场中受力运动的方向与电流方向、磁场方向有关,要改变小风扇转动方向,小雪应该对调电源正负极;
(5)小风扇实际上是一个电动机,电吹风、扬声器、洗衣机、电动机等用电器中都有电动机。
故答案为:(1)力;(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关;(3)通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关;(4)改变电流方向;(5)电吹风。
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