【核心素养】1.4 电动机 分层练习(含解析)

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名称 【核心素养】1.4 电动机 分层练习(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-01-15 14:44:16

文档简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
1.4 电动机 分层练习
科学观念:知道磁场对通电导体作用的规律;直流电动机的构造和工作原理。
科学思维:归纳磁场对电流的受力方向跟电流方向、磁场方向的关系;分析换向器的作用;归纳影响直流电动机线圈转动方向和转速的因素。
探究实践:能通过实验、推理磁场对通电导体有力的作用;实验、归纳通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关;实验、归纳影响直流电动机线圈转动方向和转速的因素;分析影响从实验中发现异常并能分析原因。
态度责任:培养通过观察来发现规律的能力;领悟电与磁之间的相互联系,培养热爱科学的态度;体验将科学知识运用于生产实践所产生的巨大作用;学习中敢于质疑、乐于与同学交流。
01 磁场对通电导体的作用
1.课堂上,老师做了如图所示的演示实验,给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来。请回答:
(1)该实验现象说明   对放入其中的通电导体有力的作用,电动机就是利用这种现象制成的。
(2)老师将磁极上下对调,让同学们观察直导线的运动情况,他这样操作是为了研究通电导体在磁场中的   与磁场方向的关系。
【答案】(1)磁场
(2)受力方向
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)根据电动机的工作原理分析;
(2)根据描述分析哪个因素发生改变,据此分析得出结论。
【解答】(1)给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来,该实验现象说明磁场对放入其中的通电导体有力的作用,电动机就是利用这种现象制成的。
(2)将磁极上下对调后,磁场方向与原来相反,此导线的运动方向与原来相反,那么得到:通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向的关系。
2.如图为研究磁场对通电导线作用的实验装置。当接通电源,有电流由a至b通过导线ab时,它将受到磁场力作用而向左运动。则(  )
A.当磁场方向改变时,导线ab将向右运动,机械能将转化为电能
B.当电流方向改变时,导线ab将向左运动,电能转化为机械能
C.当电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab仍将向左运动
D.当电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab将向右运动
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与两个因素有关:一个是磁场方向,另一个是电流方向.如果只改变一个因素,则导体受力方向改变,如果同时改变两个因素,则导体受力方向不变.此实验是电能转化为机械能。
【解答】A、只改变一个影响因素,受力运动方向改变,但能量的转化是电能转化为机械能,故前半句对,后半句错,故A错误;
B、只改变一个影响因素,受力运动方向改变,故前半句错,后半句对,故B错误;
C、两个影响因素同时改变时,受力运动方向不变,故C正确;
D、同上,故D错误。
故答案为:C
02 磁场对通电线圈的作用
3.如图所示,线圈通电后,受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈固定,磁体可以绕线圈旋转,则线圈通电后,磁体将(  )
A.开始逆时针旋转 B.开始顺时针旋转
C.保持静止 D.以上三种情况都有可能
【答案】A
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关,根据运动和静止的相对性分析磁体的转动方向。【解答】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A正确,B、C、D错误。
故选A。
03 直流电动机的工作原理
4.如图所示是   的工作原理图,部件“AB”是   ,其作用是当线圈因惯性转过   时,立即改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈在磁场中持续转动下去。电动机工作时,把电能转化为   。
【答案】直流电动机;换向器;平衡位置;机械能
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)发电机和电动机的工作原理图十分相似,有电源的为电动机,有电流表的为发电机;
(2)根据换向器的作用解答;
(3)根据电动机的能量转化知识解答。
【解答】(1)如图所示,电路中存在电源,应该是直流电动机的工作原理图;
(2)部件“AB”是换向器,其作用是当线圈因惯性转过平衡位置时,立即改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈在磁场中持续转动下去。
(3)电动机工作时,把电能转化为机械能。
5.如图为直流电动机的基本构造示意图。下列相关的分析中正确的是(  )
A.电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的
B.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
C.同时改变电流方向和磁场方向可以改变线圈转动方向
D.线圈能连续转动是靠A、B两个电刷来实现的
【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A.电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,A符合题意;
B.电动机工作过程中,消耗的电能只有部分转化为机械能,还有发热发声等能量耗散,B不符合题意;
C.同时改变电流方向和磁场方向时,线圈转动方向不变,C不符合题意;
D.线圈能连续转动是靠E、F两个转换器来实现的,每当线圈刚转过平衡位置时,换向器自动改变线圈中电流的方向,使线圈连续不停地转动下去,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】电动机是利用通电导线在磁场中受力的原理工作;电动机的换向器自动改变线圈中电流的方向,使线圈连续不停地转动下去。
6.如图所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动,现要加快线圈顺时针转动的速度,下列方法中可行的是(  )
A.减小电路中的电流
B.只改变电路中电流的方向
C.对调磁极位置同时改变电流方向
D.换用磁性更强的磁铁
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
7.在安装直流电动机模型的实验中,接好电路,合上开关后,发现电动机不转,若轻推一下线圈,电动机马上就转起来。刚开始时不转的原因可能是(  )
A.磁铁的磁性不强
B.通过线圈的电流太小了
C.电动机线圈平面恰好处在平衡位置
D.电刷与换向器之间的摩擦太大了
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】平衡位置是电动机的转子和定子形成了开路,导体中没有电流通过,磁场对其没有作用力,电动机不会转动。只要越过平衡位置后,产生电流,便可以转动了。
【解答】A、若是磁铁的磁性不强,即线圈所受的磁场力小于摩擦力,即使我们轻推一下,电动机也不会转动,故该选项不符合题意;
B、若是线圈中的电流太小,同样线圈所受的磁场力小于摩擦力时,即使我们轻推一下,电动机也不会转动,故该选项也不符合题意;
C、平衡位置是电动机的转子和定子形成了开路,导体中没有电流通过,磁场对其没有作用力,电动机不会转动,故该选项正确;
D、若是电刷与换向器之间的摩擦太大,即磁场力不能克服摩擦力,即使我们轻推一下,电动机也不会转动,故该选项也是错误的。
故答案为:C。
1.B
【详解】电风扇是利用电动机带动扇叶转动的,将电能转化为机械能;电炉、电饭煲均为利用电流的热效应;电铃是利用电流的磁效应,故B正确,ACD错误。
故选B。
2.B
【详解】AD.轴与轴之间的摩擦太大、电刷和换向器的接触不良都会导致电动机模型通电后不能转动,故AD正确,不符合题意;
B.电池正负极接反了会造成线圈反向偏转,故B错误,符合题意;
D.若线圈静止在平衡位置,受平衡力,电动机不会转动,故C正确,不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】A.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A不符合题意;
B.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B符合题意;
C.磁体的磁性不够强,产生的磁力较小,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。
故选B。
4.C
【详解】直流电动机中换向器的作用:每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,继续转动下去,没有改变线圈的转动方向,所以转过平衡位置后,使线圈受力方向改变;换向器并不能改变磁感线的方向。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.C
【详解】A. 调换直流电动机的磁铁极性改变了磁场方向,电流方向不变,电动机转动方向发生改变,故A项错误;
B. 改变线圈中直流电的方向,磁场方向不变,电动机转动方向发生改变,故B项错误;
C. 调节滑动变阻器,改变电流的大小,磁场方向和电流方向都不变,不能改变电动机转动方向,故C项正确;
D. 调换电源的正、负极,改变线圈中直流电的方向,磁场方向不变,电动机转动方向发生改变,故D项错误。
6.C
【详解】电流表的工作原理: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.该图是探究感应电流产生条件的实验,原理是电磁感应,故A不符合题意;
B.该图是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,故B不符合题意;
C.该图为研究通电导体在磁场中受力而运动的实验,是电动机的原理图,与电流表的工作原理相同,故C符合题意;
D.该图为研究电磁铁磁性强弱的影响因素,与电流表的工作原理无关,故D不符合题意。
故选C。
7.C
【分析】灯丝在磁场中晃动,说明其受到了力的作用,由此联系磁场对通电导体产生了力的作用。
【详解】A.灯丝是导体,通过电流后晃动是磁场对电流的作用,故A正确,不合题意;
B.灯丝晃动是电能转化成了机械能,故B正确,不合题意;
C.灯丝晃动不是一种电磁感应现象,故C错误,符合题意;
D.灯丝通过电流后会产生磁场,这个磁场和U型磁铁的磁场之间会有磁力的作用,因此灯丝会动,由于灯丝中的电流方向不断改变,所以受到磁力的方向不断改变,这就是灯丝晃动的原因,故D正确,不合题意。
故选C。
8.A
【分析】通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,保持一个不变,改变另一个方向,导体受力方向改变。
【详解】如图所示,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,磁场方向不变,导体中电流方向相反了,则ab段导线受磁场力相反,方向向下。
故选A。
9.D
【详解】A.电动机消耗电能后转动,是将电能转化为机械能,故A错误;
BC.通电线圈在磁场中受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关,且当两个影响因素同时发生改变,通电线圈受力方向不变,即螺丝钉受力方向不变,故BC错误;
D.若换成电压更大的电池,通电线圈中电流变大,即螺丝钉中电流变大,则受到的磁场力会变大,因此螺丝钉转动速度会加快,故D正确。
故选D。
10.C
【详解】A.第一个图中线圈中的电流方向为d→c→b→a,第二个图中线圈中的电流方向为a→b→c→d,这两个时刻线圈中的电流方向相反,故A错误;
B.这两个时刻ab边中的电流方向相反,故B错误;
C.这两个时刻ab边中的电流方向不同,这两个时刻ab边受到的磁力方向不同,故C正确;
D.通过ab边和cd边的电流方向相反,而磁场方向相同,那么ab边和cd边受到磁力的方向相反,故D错误。
故选C。
11.D
【详解】A.电动机通电后不转的可能原因:电流太小、磁场磁性太弱、电路断路、线圈处于平衡位置,故A错误;
B.换向器在线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向,能使线圈连续转动下去,没有换向器无法实现持续转动,故B错误;
C.对调磁极只会使线圈受力方向发生改变,不会改变线圈受力的大小,线圈转动的速度将不变,故C错误;
D.线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关,改变其中一者,线圈转动方向改变;同时改变两者,线圈转动方向不变,因此改变磁场方向可以改变线圈转动的方向,故D正确。
故选D。
12.C
【详解】图中导线ab产生箭头方向的电流,导体ab在磁场中受到一个向后的力,磁场方向不变,导体cd中的电流方向与ab中的电流方向相反,所以cd边受力向前,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13.A
【详解】AC.将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮半周,线圈在转动的过程中,电流的方向不变,只有半周有电流,线圈由于具有惯性能持续地转动下去,故A正确,C错误;
B.实验中需要用支架连接线圈和电源,则支架是用导体制成的,故B错误;
D.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,故D错误。
故选 A。
14.B
【详解】A.通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,当改变电流方向时,导线受力方向改变,所以导线运动方向改变,故A错误;
B.通电导体在磁场中会受到力的作用,电机就是根据这个原理制作的,故B正确;
C.如果将盘内的水银换成纯净水,由于纯净水不容易导电,那么悬挂的导线中没有电流,将不能运动,故C错误;
D.电机工作时将电能转化为机械能,故D错误。
故选B。
15.D
【详解】通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关,其中之一发生改变,则受力方向发生改变。
A.根据题意知道,此时dc边受到磁场的作用力向下,由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反,而磁场方向相同,所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反,即ab边受到磁场的作用力向上,故A不符合题意;
B.由图知道,线圈由图示位置转过180o时,电流沿abcd流过线圈,故B不符合题意;
C.线圈由图示位置转过180°时,dc边中电流的方向反向,则受力方向改变,即dc边受到磁场的作用力向上,故C不符合题意;
D.线圈由图示位置转过180°时,ab边中电流的方向反向,则受力方向改变,即ab边受到磁场的作用力向下,故D符合题意。
故选D。
16.B
【详解】电动机的基本工作原理是:通电导体在磁场中受力;根据这个实验人们制成了电动机;将电能转化为机械能;
如果增大电源电压,根据欧姆定律,线圈中的电流增大,线圈的受力变大,线圈转速变快;
用刀片将作为转动轴的漆包线同侧的半边漆皮刮掉,其作用相当于换向器;
综上所述,①②③错误,④⑤正确。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
17.D
【详解】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,不符合题意;
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,不符合题意;
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,不符合题意;
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。
18. 磁场 电流方向
【详解】(1)[1]将通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd在磁场中受到磁力的作用,ab、cd的受力方向相反,使得线圈转动起来。
(2)[2]某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的,遇到障碍时,磁场的方向不变,只要按下倒车开关就能改变线圈中电流的方向,从而改变磁场力的方向,来实现倒车。
19. 改变 通电线圈在磁场中受到力的作用 电动机
【详解】[1][2][3]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。若改变线圈中电流方向,磁场对线圈作用力的方向会发生变化,则指针的偏转化方向会发生变化,利用该原理还可以制作电动机。
20. 通电线图在磁场中受力转动 换向器
【详解】[1]直流电动机的工作原理是:通电线圈在磁场中受力转动。
[2]引线有一端只刮去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中,每转一周只有半周线圈中有电流通过,这样可使线圈受到非平衡力,从而使线圈可以连续转动。这一设想所起的作用与实际电动机中换向器装置相似,目的是为了使线圈转过平衡位置时,及时改变电流方向。
21. AD ABD 见详解 滑动变阻器
【详解】(1)[1]通电导体在磁场中受到力的作用方向与电流方向、磁场方向有关,要想改变线圈的转动方向,小明可采用措施是改变电流的方向或改变磁场方向。故AD符合题意,BC不符合题意。
故选AD。
(2)[2]ACD.如果电路中电源电压太低,电流过小,或线圈匝数太少,导致磁铁磁性太弱,线圈受到作用太小,阻力过大而不能转动,故AD符合题意,C不符合题意;
B.线圈处于平衡位置,线圈受平衡力作用,保持静止状态,也可能不能转动,故B符合题意。
故选ABD。
(3)[3]电动机的转动速度与受力的大小有关,受力大小主要与磁场的强弱有关,为了提高电动机转速,可采取的方法是增强永久磁体的磁性,或增大线圈中电流或线圈匝数,提高线圈受到的磁场力。
(4)[4]电动机的转动速度与受力的大小有关,改变线圈中电流是改变受力大小最简单的方法,故为了能调节电动机转速,可以在电路中串联一个滑动变阻器。
22. 能 不能 全部刮去 半周/一半 线圈处于水平位置或线圈被卡住了 改变电流方向/改变磁场方向
【详解】(1)[1][2][3][4]开关闭合后,线圈平面与磁感线平行,受到 的力正好可以使线圈转动,但转动到线圈平面与磁 感线垂直时,线圈受到的力为平衡力,当转过这个 位置时,线圈受到的力正好使线圈沿相反的方向转 动,因此线圈不能持续转动。为了解决这一问题, 可以使线圈转过平衡位置后,线圈中没有电流通 过,线圈不受力的作用,可利用惯性继续转动下 去,因此应该将轴的一端漆皮全部刮去,另一端漆 皮只刮去一半。
(2)[5]若线圈与金属支架间的摩擦力较大,则线圈会被卡住,因此不会转动,或线圈刚好处于平衡位置,则线圈也不会转动。
(3)[6]若想线圈持续转动,则要改变线圈受力的方向,线圈受力与电流的方向或磁场的方向有关,因此可以改变电流方向或改变磁场方向。
23. 当电动机的线圈处于平衡位置时,受平衡力的作用 刮去下半周 滑动变阻器
【详解】(1)[1]当电动机的线圈处于平衡位置时,受平衡力的作用,拨动一下后,电动机便转动起来,连续转动。
(2)[2]该线圈之所以能转动,是利用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,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。
(3)[3]改变电流大小,能调节线圈转动的速度,串联一个滑动变阻器。
24.(1)改变通过电动机中的电流方向
(2)将单刀双掷开关S与“1”相连并向上移动滑动变阻器的滑片
(3)合格
【详解】(1)由于上下的电源正负极相反,通过切换单刀双掷开关S,可以改变电流方向,因而电动机转向的原因是改变通过电动机中的电流方向。
(2)将单刀双掷开关S与“1”连接,将滑动变阻器向上移动时,滑动变阻器的电阻变小,电路中的电流变大,电动机转速增大,从而提升遮光帘上升的速度。
(3)对模型测试时,其“指标一”为优秀。拨动开关能控制遮光帘自动上升或下降,不能自动停止,需要再次拨动开关才能停止,故为合格。
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1.4 电动机 分层练习
科学观念:知道磁场对通电导体作用的规律;直流电动机的构造和工作原理。
科学思维:归纳磁场对电流的受力方向跟电流方向、磁场方向的关系;分析换向器的作用;归纳影响直流电动机线圈转动方向和转速的因素。
探究实践:能通过实验、推理磁场对通电导体有力的作用;实验、归纳通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关;实验、归纳影响直流电动机线圈转动方向和转速的因素;分析影响从实验中发现异常并能分析原因。
态度责任:培养通过观察来发现规律的能力;领悟电与磁之间的相互联系,培养热爱科学的态度;体验将科学知识运用于生产实践所产生的巨大作用;学习中敢于质疑、乐于与同学交流。
01 磁场对通电导体的作用
1.课堂上,老师做了如图所示的演示实验,给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来。请回答:
(1)该实验现象说明   对放入其中的通电导体有力的作用,电动机就是利用这种现象制成的。
(2)老师将磁极上下对调,让同学们观察直导线的运动情况,他这样操作是为了研究通电导体在磁场中的   与磁场方向的关系。
2.如图为研究磁场对通电导线作用的实验装置。当接通电源,有电流由a至b通过导线ab时,它将受到磁场力作用而向左运动。则(  )
A.当磁场方向改变时,导线ab将向右运动,机械能将转化为电能
B.当电流方向改变时,导线ab将向左运动,电能转化为机械能
C.当电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab仍将向左运动
D.当电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab将向右运动
02 磁场对通电线圈的作用
3.如图所示,线圈通电后,受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈固定,磁体可以绕线圈旋转,则线圈通电后,磁体将(  )
A.开始逆时针旋转 B.开始顺时针旋转
C.保持静止 D.以上三种情况都有可能
03 直流电动机的工作原理
4.如图所示是   的工作原理图,部件“AB”是   ,其作用是当线圈因惯性转过   时,立即改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈在磁场中持续转动下去。电动机工作时,把电能转化为   。
5.如图为直流电动机的基本构造示意图。下列相关的分析中正确的是(  )
A.电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的
B.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
C.同时改变电流方向和磁场方向可以改变线圈转动方向
D.线圈能连续转动是靠A、B两个电刷来实现的
6.如图所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动,现要加快线圈顺时针转动的速度,下列方法中可行的是(  )
A.减小电路中的电流
B.只改变电路中电流的方向
C.对调磁极位置同时改变电流方向
D.换用磁性更强的磁铁
7.在安装直流电动机模型的实验中,接好电路,合上开关后,发现电动机不转,若轻推一下线圈,电动机马上就转起来。刚开始时不转的原因可能是(  )
A.磁铁的磁性不强
B.通过线圈的电流太小了
C.电动机线圈平面恰好处在平衡位置
D.电刷与换向器之间的摩擦太大了
1.如图所示的四种电器中,利用电动机原理工作的是(  )
A. 电炉 B. 电风扇 C. 电饭煲 D. 电铃
2.在装配“直流电动机模型”时,接上电源后,发现电动机不转动,下列有关分析错误的是(  )
A.轴与轴之间摩擦过大 B.电池正负极接反了
C.线圈静止在平衡位置 D.电刷没有接触换向器
3.一台直流电动机模型通电后不转动,但用手轻轻拨动一下线圈就转动起来了, 出现这种现象的原因可能是(  )
A.换向器与电刷未接触 B.启动时线圈恰好在平衡位置
C.磁体的磁性不够强 D.电源正负极接反了
4.直流电动机中,换向器的作用是(  )
A.转过平衡位置前,改变线圈中电流的方向
B.转过平衡位置后,改变线圈转动方向
C.转过平衡位置后,使线圈受力方向改变
D.转过平衡位置前,改变磁感应线的方向
5.安装一台直流电动机模型,接入电路后能正常转动,分别做如下调整,哪一种做法不可以改变电动机原来转动方向( )
A.调换直流电动机的磁铁极性 B.改变线圈中直流电的方向
C.调节滑动变阻器,改变电流的大小 D.调换电源的正、负极
6.如图所示是实验室电流表的内部结构图,处在磁场中的线圈有电流通过时,线圈带动指指针一起偏转,线圈中电流越大,指针偏转角度就越大,下列选项中与此电流表工作原理相同的是(  )
A. B. C. D.
7.如图所示,小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间,惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象,下列说法中不正确的是(  )
A.灯丝晃动是磁场对电流的作用 B.灯丝晃动是电能转化成了机械能
C.灯丝晃动是一种电磁感应现象 D.灯丝晃动是受到磁力的作用
8.如图所示,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
9.用螺丝钉、电池、导线和纽扣状磁铁,可以做成一个最简单的电动机。如图所示,螺丝钉的尾端吸着纽扣磁铁一极,尖端吸在电池的正极上,然后将导线的一端接到电池负极,另一端搭在纽扣磁铁边缘,螺丝钉就开始旋转。下列叙述正确的是(  )
A.该电动机工作时将机械能转化为电能
B.若仅将纽扣磁铁上下翻转,螺丝钉旋转方向不变
C.若仅改变电源正负极方向,螺丝钉旋转方向不变
D.若换成电压更大的电池,螺丝钉转动速度会加快
10.如图所示为直流电动机在两个不同时刻的工作原理图,下列分析正确的是(  )
A.这两个时刻线圈中的电流方向相同
B.这两个时刻ab边中的电流方向相同
C.这两个时刻ab边受到的磁力方向不同
D.在同一个时刻ab边受到的磁力方向与cd边受到的磁力方向相同
11.如图所示为直流电动机工作原理图,下列分析正确的是(  )
A.电动机通电后不转,一定是电路断路
B.电动机没有换向器也可实现持续转动
C.对调磁体的磁极,可以增大电动机的转速
D.改变磁场方向,可以改变线圈转动的方向
12.为了提高能量利用率,纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电(其简化原理如图所示),刹车时充电开关接通,车轮带动线圈转动,产生电流,给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力,从而减缓车轮转动。请回答:图中导线ab产生箭头方向的电流,导体ab在磁场中受到一个向后的力,此时导线cd所受磁场力方向为(  )
A.c→d B.d→c C.向前 D.向后
13.如图所示为小明同学制作的简易直流电动机模型。支架与电池两极相连,以漆包线矩形线圈引线为轴,一端漆皮全部刮去,另一端刮去上半周,将线圈放在带有磁体支架上,轻推线圈,线圈就会连续转动。关于此电机模型,下列说法正确的是(  )
A.线圈在连续转动的过程中,存在断路现象
B.支架是用绝缘体做成的
C.线圈在越过平衡位置时,会自动改变线圈中的电流方向,使线圈连续转动
D.该模型是利用电磁感应的原理工作的
14.世界上第一台电机的原理如图所示:在一个盘子内注入水银,盘子中央固定一个永磁体,盘子上方悬挂一根导线,导线的一端可在水银中移动,另一端跟电池的一端连接在一起,电池的另一端跟盘子连在一起,接通电路,悬挂的这根导线就能运动起来。下列说法正确的是(  )
A.把电池的正、负极对调,导线运动方向不会改变
B.电机的原理是通电导线在磁场中受力运动
C.如果将盘内的水银换成纯净水,那么悬挂的导线将运动得更快
D.工作时将机械能转化为电能
15.图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中,两个铜半环E和F跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘;A和B是电刷,它们分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路,在图示位置,电流沿dcba流过线圈,dc边受到磁场的作用力向下,则(  )
A.线圈在图示位置时,ab边受到磁场的作用力向下
B.线圈由图示位置转过180°时,电流沿dcba流过线圈
C.线圈由图示位置转过180°时,dc边受到磁场的作用力向下
D.线圈由图示位置转过180°时,ab边受到磁场的作用力向下
16.如图是初中科学《电动机》中的“让线圈动起来”实验,关于这个实验有以下几种说法,其中不正确的是(  )
①根据这个实验,人们制作了发电机
②在此实验过程中,机械能转化为电能
③如果降低电源电压,线圈的转速将变快
④该实验的原理是通电导体在磁场中受到力的作用
⑤用刀片将作为转动轴的漆包线同侧的半边漆皮刮掉,其作用相当于换向器
A.①②③⑤ B.①②③ C.①③⑤ D.③④⑤
17.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
18.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 中,线圈的ab、cd边受到磁力的作用,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,当它遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变线圈中的 来实现倒车。
19.如图为实验室常用电流表的内部结构图,多匝金属线圈放置在磁体的两极间,线圈与指针相连,当线圈中有电流通过时,它受力转动,带动指针偏转,便可显示出电流的大小。改变线圈中的电流方向,则指针的偏转方向 (选填“改变”或“不改变”)。该设备的工作原理是 ,利用该原理还可以制作 (选填“发电机”、“电动机”或“电磁继电器”)。
20.小刚同学自制了一个小型电动机,把漆包线绕成约1cm×2cm的矩形线圈,线的两端各留约5cm作为引线,从矩形短边引出(如图甲),然后用小刀刮去两条引线的漆皮,其中一端全部刮去,另一端刮去上半周或下半周(如图乙),这就是电动机的线圈。电动机的工作原理是 ,图乙一端只刮去半同漆皮,这一设想所起的作用与实际电动机中的 装置相似。
21.为了探究电动机为什么会转动,小明根据电动机构造制作了一台简易电动机。他用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连,用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去半周漆皮,将线圈放在支架上,磁体放在线圈下方,闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。
(1)要想改变线圈的转动方向,小明可采用措施是 (多选,填序号);
A.改变电流的方向 B.提高电源的电压
C.增加线圈的匝数 D.改变磁场的方向
(2)开关闭合后,如果电动机不转,原因可能是 (多选,填序号);
A.磁铁磁性太弱 B.线圈处于平衡位置
C.通过线圈的电流太大 D.电池电压太低
(3)为了提高电动机转速,可采取的方法是 ;
(4)小明想设计一个能调节电动机转速的实验装置,还需要的主要器材 。
22.如图甲所示是探究“磁场对电流的作用”的实验电路。
(1)开关闭合后,线圈 (选填“能”或“不能”)转动,但 (选填“能”或“不能”)持续转动。为解决这一问题,小轩利用漆包线绕制的多匝线圈设计了如图乙所示的实验装置,他在刮去线圈两端的绝缘漆时注意到,轴的一端漆皮要 ,另一端漆皮只刮去 ;
(2)小轩发现该线圈不转动,原因可能是 (写出一条即可);
(3)排除故障后电动机正常转动,小轩想改变线圈的转向,可采取的措施有 (写出一条即可)。
23.在跨学科实践课上,某小组开展了“设计小型电动感应系统——制作小型电动机”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程遇到的一些困难,请你帮助小组完成下列内容:
【项目实施】
①经过课堂学习,图甲是直流电动机模型,图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关,小杭用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始转动。造成这一现象的原因是 ;
②小组同学发现转动半圈后无法持续转动,为了让电动机持续转动,该组同学想到将线圈转轴一端的漆包线一端全部刮掉,另一端需 (选填“刮去上半周”、“刮去下半周”或“全部刮去”)处理才能达到目的;
③如图乙所示,小杭换用三节电池供电,发现线圈转速变快了。不改变电源电压,他想在电路中串联一个元件 ,可以方便的调节线圈转动的速度。
24.项目学习小组拟设计一个电动遮光帘:通过电动机带动遮光帘自动上升与下降,使得室内亮度适宜,如图甲所示。小组同学设计的电路如图乙所示,单刀双掷开关S与“1”相连时遮光帘上升,与“2”相连时遮光帘下降。他们制作的产品评价表如下:
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 遮光帘上升和下降时速度都可调 遮光帘只有上升时速度可调或只有下降时速度可调 遮光帘上升和下降时速度都不可调
指标二 拨动一次开关,就能控制遮光帘自动上升或下降,且能自动停止 拨动开关能控制遮光帘自动上升或下降, 但需要再次拨动开关才能停止 拨动开关,遮光帘无法上升或下降
(1)通过切换单刀双掷开关S,可以改变电动机转向的原因是 ;
(2)在图乙电路中,若要提升遮光帘上升的速度,该如何操作? 。
(3)对模型测试时,其“指标一”为优秀。结合评价表,判断该模型的“指标二”评价等级为 。
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