1.小明用漆包线绕成线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,如图所示,闭合开关S后,发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动。为使线圈持续转动,下列措施中可行的是( )
A.换用电压更大的电源
B.换用磁性更强的磁体
C.重新制作圈数更多的线圈,将线圈两端的漆全部刮去
D.在线圈的一端重抹油漆,干后在适当位置刮去半圈
2.小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图)。接通信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁铁,带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,下列方法不可行的是( )
A.改变磁铁的磁极 B.改变电流的大小
C.改变磁铁磁性强弱 D.改变线圈的匝数
3.如图所示为直流电动机的工作原理,以下相关的分析中正确的是( )
A.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
B.电动机中的线圈转动是利用了惯性,所以线圈质量越大越好
C.电动机的线圈转动一周的过程中电流方向改变两次
D.电动机工作时,线圈内产生的是直流电,供给外部电路的也是直流电
4.图是电流表的内部结构示意图.当电流通过线圈时,线圈在磁场中转动从而带动指针偏转.下列选项与电流表工作原理相似的是( )
A. 指南针 B. 发电机 C. 电动机 D. 电磁铁
5.小乐在研究“磁场对通电导体作用”时采用如图所示实验,通电后发现导体棒向右摆动,要使通电导体棒的悬线向右摆角增大,以下操作可行的是( )
A.增大导体棒中的电流强度 B.减少磁铁的数量
C.颠倒磁铁的上下位置 D.改变导体棒中的电流方向
6.小王在实验室研究电动机模型,他发现一台直流电动机模型通电后不转动,用手轻轻拨动一下线圈就转动起来了的现象,其原因是( )
A.启动时线圈在平衡位置 B.换向器与电刷未接触
C.电刷与换向器摩擦太大 D.电源正负极接反了
7.如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈,乙线圈处于平衡位置,现在给它们通电,则下列说法中正确的是( )
A.甲中线圈转动,乙中线圈不转动 B.乙中线圈转动,甲中线圈不转动
C.甲、乙中的线圈都会转动 D.甲、乙中的线圈都不会转动
8.如图,小明用漆包线绕成线圈ABCD,将线圈一端的漆全部刮去,另一端刮去一半放入磁场,做成电动机模型,连接干电池后( )
A.线圈持续来回摆动 B.线圈沿固定方向持续转动
C.AB边中电流方向交替变化 D.CD边始终受到磁场力作用,且是动力
9.电动机中换向器的作用应是( )
A. 自动改变线圈的转动方向 B. 自动改变线圈中的电流方向
C. 自动改变电源的电流方向 D. 自动改变线圈的受力方向
10.小明同学自己动手做了一个直流电动机模型,接通电路后发现电动机不转动,可当他拨了一下线圈后,电动机就快速转了起来,造成这一情况的原因可能是( )
A. 电源电压太低 B. 电刷接触不良
C. 电源正、负极接反了 D. 开始时,线圈处于平衡位置了
11.为倡导绿色出行,柯桥区不少乡镇举行过自行车骑行比赛,如图是某选手用的自行车前轮的结构图,行驶中,磁铁靠近传感器时,磁场能使其中的带电粒子发生偏转(即相当于通电导体在磁场中受力运动),产生一种信号,信号传入速度计能测出自行车行驶的速度和里程,下列能说明其原理的是( )
A.B. C. D.
12.我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是( )
A.B.C.D.
13.网络上有一个国外“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)。小明对“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________运动(选填“左”或“右”);
(3)要让小火车更快地过螺线管,可以采取的措施是________(写出一种方法);
14.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的,遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变线圈中________来实现倒车。
15.图甲是小明安装好的直流电动机模型(主要部件见文字说明)。
(1)图甲中A部件的作用是:_______________。
(2)小明将图甲电动机正确连入图乙电路,闭合开关后发现线圈不转。他轻拨线圈,线圈转动,说明拨线圈前不转的原因是_______________。
(3)线圈正常转动后,小明滑动变阻器的滑片,发现线圈转速发生变化,这说明线圈转速的大小与______大小有关。
(4)小明在电动机模型的转轴上固定扇叶,并与小灯泡连接,如图丙。当扇叶转速较小时,观察到小灯泡的亮度_______________(选填“忽明忽暗”或“不变”)。
16.如图甲是小明同学安装好的直流电动机模型:
(1)在安装该模型时要按照______的顺序安装。(选填“由外而内”或“由内而外”)
(2)为了使组装的电动机模型能够正常运转,小明在安装时还应注意以下几点,其中错误的是______(选填符号)。
A.要尽量减小轴与轴架之间的摩擦 B.电刷与换向器的接触松紧要适当
C.不要使各元件因安装不当而产生形变 D.每一只固定螺钉均不能拧紧
(3)小明把安装好的电动机、变阻器、电源和开关串联起来进行实验,如图乙所示。
①用笔画线代替导线完成图中实验器材的连接,______(要求滑片向右移,电动机转速变慢);
②若开关闭合,线圈不转,用手轻轻一拔,线圈就转动起来,则原来线圈不转的原因是______。
(4)请你举出一种装有电动机的家用电器的名称:______。
17.学了“电动机”后,李亮同学采取下列办法自制了一个小电动机,把漆包线绕成的矩形线圈,线圈两端各留约5cm,从矩形短边引出(如图甲所示),然后用小刀将一端漆皮全部刮去,另一端只刮去上半周或下半周(如图乙所示),然后用粗铜线做两个支架固定在硬纸板上,两个支架分别与电源的两极接触,把线圈放在支架上,永磁体放在线下。小小电动机就做成了(如图丙所示):
(1)引线有一端只去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中,每转1周只有半周线圈中有________通过,从而使线圈受到力的作用而运动起来。
(2)当线圈中没有电流通过时,线圈由于________仍能继续转动。
(3)图乙两端只刮去半周漆,这一设想所起的作用与实际电动机中________装置相似。
答案及解析
1.D
【解析】ABC.换用电压更大的电源、换用磁性更强的磁体、重新制作匝数更多的线圈不能改变线圈的受力方向,仍然不能持续转动,故ABC不符合题意;
D.将线圈两端的漆全部刮去后,没有了换向器,不能改变线圈中的电流方向,就不能改变线圈的受力方向,所以闭合开关S后,发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动,要想让线圈持续转动,需增加换向器,即在线圈的一端重抹油漆,干后在适当位置刮去半圈,相当于添加一个换向器,使线圈能够持续转动,故D符合题意。
2.A
【解析】电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁铁,带动纸盆振动。分析可知磁昌强度越大,喇叭的响度越大,所以为了改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,应该增强磁场的强度,BCD选项中:改变电流的大小、改变磁铁磁性强弱、改变线圈的匝数、都可以增强喇叭内部磁场强度,所以都可以增强喇叭的响度;但A选项中改变磁铁的磁极仅可以改变磁场方向,而并不起到增大磁场强度的作用,也就不可以增强喇叭的强度,故A选项错误符合题意。
3.C
【解析】A.电动机工作过程中,消耗的电能大部分转化为机械能,但也有少部分转化为内能,故A错误;
B.电动机中的线圈转动是利用了惯性,但线圈的质量不能太大,太大启动时也困难,故B错误;
C.电动机工作过程中,线圈中的电流方向周期性变化,转一周电流方向改变2次,故C正确;
D.电动机工作过程中,线圈在磁场中切割磁感线,因此在线圈中也产生感应电流,线圈内产生的是交流电,供给外部电路的是直流电。故D错误。
4.C
【解析】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动,并且电流越大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大.因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小.
A.指南针是利用磁铁静止时有指示南北的性质制成的,与电流表的制成原理无关.故A错误.
B.发电机是利用电磁感应现象制成的,与电流表的制成原理无关.故B错误.
C.电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的.故C正确.
D.电磁铁是利用电流的磁效应制成的,与电流表的工作原理无关.故D错误.故选C.
5.A
【解析】A.据上面的分析可知,在磁场不变时,增大增大导体棒中的电流,可以增大力的作用,故A正确;
B.据上面的分析可知,在电流不变时,减少磁铁的数量,可以减小力的作用,故B错误;
C.颠倒磁铁磁极的上下位置,只能改变受力的方向,不能改变磁场力的大小,故C错误;
D.改变导体棒中的电流方向,只能改变受力的方向,不能改变磁场力的大小,故D错误;
6.A
【解析】A.启动时,线圈刚好处于平衡位置,线圈中无电流,线圈不受力的作用,但只要轻轻拨动一下,电路中就会有电流,即线圈就会转动,故A符合题意;
B.若此时换向器没有和电刷接触好,即该电路是断路,电路中没有电流,即电动机不可能工作,故即使拨动线圈也不会转动,故B不符合题意;
C.若电刷与换向器摩擦太大,即使拨动线圈,线圈也不会转动,故C不符合题意;
D.若电源正负极接反了,电动机会反转,故通电后不会不转动,故D不符合题意。
7.A
【解析】由于电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关,当线圈在平衡位置时,受平衡力作用。由图知道,乙中线圈处于平衡位置,所以,现在给它们通电,甲线圈转动,由于乙图中线圈受平衡力作用,乙线圈不会转动,故A正确。
8.B
【解析】该线圈之所以能转动,是根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,若不改变电流的反向,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;而真正的直流电动机工作时,为了让线圈持续的转动下去,即通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向,即改变线圈所受力的反向,使线圈持续的转动下去。
AB.线圈沿固定方向持续转动,故A项不符合题意;B项符合题意;
C.据上面的分析可知,AB边中电流方向是不变的,故C项不符合题意;
D.据上面的分析可知,CD边只有半圈受到磁场力作用,故D项不符合题意;
9.B
【解析】直流电动机中,换向器的作用是当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向,使线圈受力发生变化,所以B正确,ACD错误.故选B.
10.D
【解析】当电动机的线圈处于平衡位置时,受平衡力的作用,故可能电动机不转,拨动一下后,打破平衡,电动机便转动起来,并且靠惯性能转过平衡位置,连续转动.A、B两个选项电动机始终不会转动.C选项中的电动机不会停止.故选D.
11.D
【解析】A.当导体中有电流经过时,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.导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,产生感应电流,故B不合题意;
C.线圈在磁场中切割磁感线,产生感应电流,这是电磁感应,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,故D符合题意。 故选D。
12.B
【解析】根据“当弹射车内的导体通以强电流时,舰载机受到强大的推力而快速起飞”可知,电磁弹射器的工作原理就是:通电导体在磁场中受力运动。
A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体AB在磁场中受力运动,故B符合题意;
C.闭合开关后,线圈匝数多的铁钉吸引的大头针数量多,说明它的磁场强度大,因此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,导体ab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,这就是电磁感应现象,故D不合题意。 故选B。
13.(1)将电池的一端与磁铁断开(2)左3)增强磁铁的磁性(或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场)
【解析】(1)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;
(2)将图1和图2比较可知,其它条件相同,只是电池的正负极方向相反,那么通过线圈的电流方向也相反,则火车受到磁力的方向也相反,即小火车将向左运动。
(3)要让小火车更快地过螺线管,就要增大磁铁的磁性(或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场)。
14.(1)力的作用(2)电流的方向
【解析】(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的,遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变线圈中电流的方向来实现倒车。
15.当线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向 线圈处于平衡位置 电流 忽明忽暗
【解析】(1)图甲中A部件是换向器,安装换向器,是为了要使线圈不停的运动下去,换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向。
(2)电动机不转动的原因可能是滑动变阻器处于最大阻值处,电路中电流最小,或线圈处于平衡位置,为了判断是否线圈处于平衡位置,所以拨动线圈,线圈转动说明线圈处于平衡位置。
(3)滑动变阻器的滑片,滑动变阻器连入电路的电阻发生变化,电流发生变化,导致线圈速度变化,说明线圈转速跟电流大小有关。
(4)小明在电动机模型的转抽上固定扇叶,转动小风扇时,小风扇和电动机模型组成了一个发电机,发电机发出交流电,所以小灯泡忽明忽暗,如果小风扇转速特别快时,这种明暗变化就不明显了。
16.由内而外 D 线圈处于平衡位置 豆浆机、电风扇和洗衣机等
【解析】(1)为了方便,在安装该模型时要按照由下而上,由内而外顺序安装。
(2)为了使组装的电动机模型能够正常运转,安装时要注意:
①要尽量减小轴与轴架之间的摩擦;
②电刷与换向器的接触松紧要适当;
③不要使各元件因安装不当而产生形变;
④每一只固定螺钉均应拧紧。
故D符合题意。
(3)①滑片向右移,电动机转速变慢,说明滑片向右移时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器用左半部分电阻丝,把电动机、滑动变阻器串联接入电路,电路图如下图
②如果线圈位置与磁场平行,线圈处于平衡位置,闭合开关,线圈不受磁场力,线圈不动;闭合开关,线圈不转,用手轻轻一拔,线圈转到非平衡位置,线圈就转动起来,则原来线圈不转的原因是线圈处于平衡位置。
(4)电动机在许多家用电器中应用十分广泛,如豆浆机、电风扇和洗衣机等。
17.电流 惯性 换向器
【解析】(1)根据题意知道,由于引线有一端只刮去半周漆皮,所以,线圈在转动过程中,每转一周只有半周线圈中有电流通过电流,这样可使线圈受到非平衡力,从而使线圈可以连续转动;
(2)当线圈中没有电流通过时,则会由于惯性仍能保持原来的运动状态,而继续转动;
(3)利用刮去半周漆皮的办法可使线圈转过平衡位置时,及时改变电流方向,这一作用相当于换向器。
1.4电动机