17.1关于电动机转动的猜想17.2探究电动机转动的原理
一、选择题
1.关于通电导线在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向之间的关系,下列说法中错误的是(
)
A.只改变导线中的电流方向,导线的受力方向也会发生改变
B.只改变磁场方向,导线的受力方向也改变
C.同时改变电流方向和磁场方向,导线的受力方向改变
D.同时改变电流方向和磁场方向,导线的受力方向不改变
2.关于电动机,下列说法错误的是(
)
A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的
B.电动机工作时将电能转化为机械能
C.电动机就是根据电流磁效应制成的
D.电动机工作时,电流做功要消耗电能
3.关于动圈式扬声器说法中正确的是(
)
A.动圈式扬声器音圈中有强电流通电时才会发声
B.动圈式扬声器工作时是将机械能转化为电能
C.动圈式扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
D.动圈式扬声器工作时线圈中通过的电流不一定是交变电流
4.如图为直流电动机的工作原理图。以下相关的分析中正确的是
A.电动机工作过程中,电能全部转化为内能
B.电动机工作过程中,机械能全部转化为电能
C.电动机工作过程中,电能几乎全部转化成机械能
D.电动机工作过程中,线圈中的电流方向保持不变
5.关于电动机,下列说法错误的是
A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的
B.电动机工作时将电能转化为机械能
C.电动机的工作原理与电磁起重机的完全相同
D.电动机工作时,电流做功要消耗电能
6.用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源,发现导体ab向左运动;把电源正负极对调后接入电路,发现导体ab向右运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力
A.方向与电流方向有关
B.方向与磁感线方向有关
C.大小与电流大小有关
D.大小与磁场强弱有关
7.用如图所示的实验装置进行实验,下列说法正确的是()
A.该实验装置是用来研究电磁感应现象的
B.电路元件及连接完好,将滑动变阻器的滑片P移至最右端,闭合开关,金属棒ab有可能不运动
C.闭合开关,金属棒ab运动,此过程是把机械能转化为电能
D.将磁铁N、S极对调,同时改变金属棒ab中电流的方向,金属棒ab的运动方向也会改变
8.在安装直流电动机模型时,通过改变下列哪个因素,可以改变直流电动机转动的方向
A.电流的大小
B.电流的方向
C.磁体磁性的强弱
D.电源电压的大小
9.扬声器工作时,要求
A.通过线圈的电流不变
B.线圈是静止不动的
C.通过线圈的电流方向按一定规律变化
D.以上说法均不正确
10.直流电动机中使用了换向器,它的作用是
A.自动改变线圈外的电流方向
B.自动改变线圈的转动方向
C.自动改变线圈中的电流方向
D.自动改变磁感线的方向
二、填空题
11.如图所示是探究通电导体在磁场中受力情况的装置。闭合开关,观察到导体ab在导轨上向右运动。若只对调电源正负极接线,闭合开关,导体ab会______(选填“静止不动”、“向右运动”或“向左运动”),说明通电导体在磁场中受力的方向与______有关。
12.如图甲所示的大喇叭在农村防疫宣传中发挥了较大的作用。查阅资料可知,喇叭的发声原理如图乙所示,强弱变化的电流通过线圈时,因为______,会使纸盆______而发出声音。村民们根据声音的______判断是他们熟悉的村主任在宣传防疫知识。
13.白炽灯是一种电流通过灯丝,灯丝发热发光的照明电器,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝,如图所示,可以观察到灯丝______,说明______,由此原理可以制成______。
14.通电导体在磁场中受到力的作用。如图甲,导体中通以图示方向的电流时,其受力的方向为垂直纸面向里;运动的电荷在磁场中也受到力的作用,如图乙,一个电子快速穿过磁场,则它在磁场中受力的方向为垂直纸面向_____(选填“里”或“外”)。
15.直流电动机是由磁极、线圈、换向器、电刷(定子、转子)等部件构成的.它的工作原理是利用了_________.直流电动机的关键部件之一是换向器,换向器由两个铜质半环组成,其作用是:当线圈转过平衡位置时,改变线圈内_________方向,从而改变线圈的受力方向,实现电动机的转子持续转动.
16.图为微风吊扇,通电后扇叶转动,此过程中______能转化为______能。用久的风扇扇叶上布满灰尘主要是由于风扇旋转与空气发生______现象,带电体具______的性质。
17.两个磁体之间有力的作用,同名磁极相_____;通电导线能使小磁针发生偏转,这是因为通电导线周围存在_____;如图所示,把通电导线放在两个磁极中间,磁极对导线的力垂直指向纸里,如果导线中电流方向相反,则磁极对导线的力垂直指向_____(填“纸里”或“纸外”).
18.如图是小明同学探究“让线圈转起来”的实验装置图,线圈能转动的原因是_____,实验中为了使线圈能持续转动,采取的措施是_____________;此装置就是一台小_______机的模型。
19.图示为我们实验室所用电流表的内部结构示意图。当接入电路,有电流通过线圈时,线圈带动指针偏转,再将线圈受力的大小转换为线圈偏转角度的大小,反映电流的大小。该电流表的工作原理是_______。
20.如图所示为小玲和小辉同学制作的直流电动机模型.他们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的全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,磁体放在线圈下.闭合开关且用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来.
(1)直流电动机的工作原理是________________________________________.
(2)通过改变________的方向,可以改变线圈的转动方向.
(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后线圈不能连续转动,请你分析可能的原因是____________________.
三、解答题
21.如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
(1)闭合开关后,当导体ab向左或向右运动时,电流表指针偏转,当导体ab向上或向下运动时,电流表指针不偏转,说明闭合电路中的部分导体在磁场中做_____运动时导体中会产生感应电流。此实验过程能量转化情况是_____。
(2)实验中发现,当导体ab向左运动时,电流表指针向右偏转,当导体ab向右运动时,电流表指针向左偏转,说明_____。
(3)闭合开关后,当导体ab向左运动时,电流表指针向右偏转,将蹄形磁体南北极对调,使导体ab向左运动,此时电流表指针向_____(选填“左”或“右”)偏转。
(4)闭合开关后,导体ab静止不动,电流表指针_____(选填“偏转”或“不偏转”);小明不小心碰了一下蹄形磁体左右晃动,此时电流表指针_____(选填“会”或“不会”)偏转。
(5)小明猜想“感应电流大小可能与导体运动速度大小有关”,他验证猜想的过程是:让导体在第一次实验中运动较慢,在第二次实验中运动_____,观察两次实验中的_____,然后进行分析与判断。
22.(1)如图甲所示是某种压电陶瓷片外形,用导线把金属振动片和压电陶瓷片分别与电压表的正、负接线柱连接,当用拇指与食指挤压压电陶瓷片和金属振动片的两面时,电压表的指针就会偏转,如图乙所示。这说明在压电陶瓷片与金属振动片之间产生了电压。请你根据这一现象提出一个可以探究的问题:______;
(2)如图所示,是小东做通电导体在磁场中受力的实验。他将铝棒放在磁场中的轨道上,闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器滑片P,铝棒都不动。请你分析并写出两条发生这种现象的可能原因。
原因一:______;
原因二:______;
(3)实验桌上有条形磁铁、铜、铁、铝的圆柱体各一个,铁钉若干。小欢同学在探究磁现象时进行了如下实验:①用条形磁铁的一端靠近铁钉,能够发生吸引。②分别用铜、铁、铝圆柱体的各个部分靠近铁钉,都不能发生吸引。③把铁圆柱体放在条形磁铁下端并保持接触,结果在铁圆柱的下端可以吸引铁钉(如图所示)。针对这一现象,小欢认为,是由于铁圆柱体被磁化,所以吸引铁钉;而小林却认为是条形磁铁的吸引的铁钉,不是铁柱被磁化。请你设计实验证明,是铁块被磁化而吸引铁钉的______。
23.(1)通电导体在磁场中受到的力叫安培力,通电导体与磁场方向垂直时,它受安培力F大小与导体长度L和通过的电流I的乘积成正比,比例系数为磁感应强度B,则F=______,在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,符号是T,1T=1;
(2)如图,长为50cm、质量为100g的均匀金属棒ab的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直纸面向里的匀强磁场(强弱和方向处处相同)中,弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与电源相连,电路总电阻为5Ω,当电源电压为2V,弹簧恰好不伸长,求:匀强磁场的磁感应强度B的大小是多少?(______)
24.小明同学对电学实验时用的电表进行探究,经查资料我们通常使用的电表称为磁电式机械电表,打开电表后盖盒板,可以看到电表的内部结构(如图所示),如电磁铁、导线框、金属圆柱体、指针、螺旋弹簧等:
(1)当电表接入电路中工作时,指针会随着导线框一起偏转,说明通电导线在磁场中会___;
(2)电表工作时,不同大小的电流(或电压)通过电表时,指针会有不同大小的偏转,而且电表表盘的刻度是均匀的,说明了指针偏转的角度的大小与通过电表电流(或电压)大小的关系应该是____________;
(3)通过探究小明发现电流表并不是没有电阻,电压表接入电路中指针会偏转,说明电压表是有电流通过的。因此,小明认为电流表的电阻_______(很小/较小/小/较大/很大),电压表的电阻_________(很小/较小/小/较大/很大);
(4)实验用的电流表(或电压表),有两个不同的档位(如电流表有0.6A和3A),当电流表(或电压表)指针满格度偏转时,通过电表内部连接指南针的线框时的电流________(相同/不同)的。
1.C
2.C
3.C
4.C
5.C
6.A
7.B
8.B
9.C
10.C
11.向左运动
电流方向
12.磁场对通电导体有力的作用(或力的作用)
振动
音色
13.晃动
通电导体在磁场中受力
电动机
14.外
15.通电导线在磁场中受力的作用
电流
16.电能
机械能
摩擦起电
吸引轻小物体
17.斥
磁场
纸外
18.通电导体在磁场中受到力的作用
线圈两端漆包线去掉一半漆
电动
19.通电导线在磁场中受到力的作用或磁场对电流有力的作用
20.通电线圈在磁场中受到磁场力的作用
电流(或磁场)
磁体磁性太弱(或电流太小或线圈引线与支架摩擦力太大等)
21.切割磁感线
机械能转化为电能
感应电流的方向与导体运动方向有关
左
不偏转
会
较快
电流表的指针偏转情况
22.电压的大小是否与压力的大小有关
磁铁的磁性太弱
电源电压太低
见解析
23.BIL
5T
24.受力
正比
很小
很大
相同