第三节
科学探究:电动机为什么会转动
一、选择题
1.
如图是通电金属棒在磁场中运动的实验场景,据此原理设计的家电是(
)
A.电热水壶
B.电饭锅
C.电风扇
D.电熨斗
2.
利用如图所示的实验装置,小越探究了“磁场对通电导线的作用”,闭合开关
S,原本静止的通电直导线
AB
水平向右运动,要使
AB
水平向左运动,下列措施可行的是(
)
A.将导线
A、B
两端对调
B.将滑动变阻器的滑片
P
向右移动
C.换用磁性更强的蹄形磁体
D.将蹄形磁体的
N、S
极对调
3.
通电导体在磁场中受力而运动时(
)
A.消耗了电能,产生了机械能
B.消耗了机械能,产生了电能
C.消耗了机械能,产生了内能
D.消耗了化学能,产生了电能
4.
小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,则小华应将(
)
A.电池的正、负极对调一下
B.在线圈正上方增加磁体
S
极
C.左、右转轴下侧绝缘漆刮掉
D.左、右转轴绝缘漆全部刮掉
5.
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
6.
要改变直流电动机线圈转动的方向,可行的办法是( )
A.改变电流的大小
B.改变磁场的强弱
C.只改变电流的方向
D.同时改变电流的方向和磁场的方向
二、填空题
7.
如图所示是灵敏电流计内部结构示意图,它的工作原理是利用通电导体在
中会受到
的作用,使指针发生偏转,此时如果改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向
(填“会”或“不会”)发生改变。
8.
小明通过学习得到下面几个结论,请帮他补充完整:
(1)实验表明,通电导体在磁场中会受到力的作用,受力的方向跟
方向和
方向有关。
(2)要使直流电动机中的线圈连续平稳地转动,必须使线圈刚过
时就能自动改变线圈里的
,使线圈沿一个方向持续转动。在直流电动机里,完成这一任务的装置叫
。
(3)电动机可以把
能转化成
能。
9.
如图所示是简易棉花糖机的示意图。取少量蔗糖置于侧壁扎有几排小孔的易拉罐内,闭合开关S,电动机带动易拉罐转动,并用酒精灯对易拉罐底部加热。
(1)加热过程中,蔗糖颗粒变成液态糖浆,糖浆从易拉罐侧壁的小孔中被甩出后,糖浆由于具有 ????继续前进,进入容器中遇冷变成丝状糖絮,用筷子收集到棉花糖。
(2)该装置将糖浆变成糖絮的快慢效果与电动机的转速有关,为了能调节电动机的转速大小,改变装置出糖絮的快慢,应在如图电路中串联一个 ????。
10.
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置,如图所示是扬声器构造示意图。当线圈中通过变化电流时,线圈受到变化的 ????力作用,从而带动与线圈相连的纸盆振动,于是扬声器就发出了声音,扬声器从原理上与 ????大致相同。
11.
按照如图所示装置进行实验,闭合开关,你会发现导线向右运动(电池的右端是正极),这说明通电导线在磁场中要 ????的作用;将电池的正负极对调,闭合开关,你会发现导线向 ????运动,这说明 ????与电流方向有关。
12.
如图所示是一款智能玩具,玩具由圆柱形机身和两个轮子组成,用户可以通过手机蓝牙对它进行控制,并完成前进、转弯、翻滚、跳跃等动作,其内部结构中有一个电动机,电动机是利用 ????的原理制成的,若想让玩具车的两个轮子转动得更快,请你说出合理的做法 ????(写出一种即可)。
13.
如图,线圈abcd位于磁场中。
(1)通电后,cd段导线的电流方向 ????(选填“由c到d”或“由d到c”)。
(2)cd段导线受磁场力的方向如图所示,则ab段导线受磁场力的方向为
。
14.
线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时,导线ab所受磁场力的方向 ????(选填“相同”或“相反”),原因是 ???
。
三、实验探究题
15.
九年级(2)班的物理实践小组在安装好直流电动机模型后,设计了一个通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的电路,实验器材如图所示。请你完成电路图的连接(操作过程中不得改变电路中的接线),并回答:
(1)如何改变电动机的转动方向?
(2)如何改变电动机的转速?
16.
研究电动机的工作过程。
(1)电动机的工作原理是磁场对
有力的作用。图甲中,线圈左右两边框
ab、cd
的受力方向相反,其原因是
。线圈从图示位置再转动
度后将恰好达到平衡位置,并最终停在该位置。
(2)图乙中的线圈可以持续转动,是因为它加装了
,该装置能在线圈
(选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
17.
在安装直流电动机模型的实验中:
(1)小明将电动机、滑动变阻器、电源、开关串联起来,闭合开关,发现线圈不转,他用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始正常转动,造成这一现象的原因是 ????
。当小明调节滑动变阻器滑片,使电路中电流增大时,发现电动机的线圈转速 ????(选填“加快”“不变”或“减慢”)。
(2)为进一步研究直流电动机,他测得当电动机两端电压为
5
V
时,通过电动机的电流为
0.5
A
,而当电动机两端电压为
1
V
时,电动机线圈不转,电流表示数仍为0.5
A。则该电动机线圈电阻为
Ω。
(3)当电动机两端电压为5
V时,电动机工作1
min所消耗的电能为 ????J,其中转化为机械能的是 ????
J。
答案
1.C
2.D
3.A
4.C
5.A
6.C
7.
磁场
力
会
8.
(1)电流
磁场
(2)平衡位置
电流方向
换向器
(3)电
机械
9.
惯性 滑动变阻器
10.
磁场 电动机
11.
受到磁场力 左 通电导线在磁场中受力的方向
12.
通电导体在磁场中受力的作用 增大线圈中的电流(或换用磁性更强的磁体)
13.
(1)由c到d (2)向上
14.
相反 磁场方向不变,电流方向改变
15.
(1)通过单刀双掷开关改变电动机的转向;
(2)滑动变阻器、单刀单掷开关、单刀双掷开关、电动机串联在电源的两端,通过移动滑动变阻器的滑片改变电路中的电流,从而改变电动机的转速。
16.
(1)电流(或通电线圈)
电流方向不同
90
(2)换向器
刚转过
17.
(1)开始时线圈处于平衡位置 加快 (2)2
(3)150 120