20.4
电动机
一、单项选择题(共9小题;共36分)
1.
电动机是一种高效率、低污染的设备,广泛应用于日常生活和生产实践中。下列家用电器应用了电动机的是
?
A.
电饭锅
B.
洗衣机
C.
电热水壶
D.
电热毯
2.
若只改变通电导体在磁场中的受力方向,可采用的方法是
?
A.
改变通电导体中的电流的大小
B.
只改变电流方向或只改变磁场的方向
C.
改变电流大小的同时改变磁场方向
D.
同时改变电流方向和磁场方向
3.
在安装直流电动机模型的实验中,要减小电动机的转速,正确的措施是
?
A.
改变线圈中的电流方向
B.
增大电源电压
C.
将磁体的磁极对调
D.
减小线圈中的电流
4.
如图所示,把通电导体放入磁场中,不受磁场力作用的是
?
A.
B.
C.
D.
5.
在安装直流电动机模型的实验中,如果安装完毕,闭合开关后。线圈顺时针方向转动,则要使线圈逆时针方向转动,做法是
?
A.
减少一节电池,使通过线圈的电流减小
B.
把电源的两极和磁铁的两极同时对调
C.
调节滑动变阻器的滑片,使通过线圈的电流增大
D.
把电源的两极对调,改变线圈巾的电流方向
6.
电动自行车以它噪音低、运行时无污染、轻便等优点逐渐被人们所喜爱。你认为电动自行车的调速靠的是
?
A.
改变电动机线圈的匝数
B.
改变油门大小
C.
改变电流的大小
D.
改变蓄电池的电压
7.
如图所示为直流电动机的工作原理图。以下相关分析中正确的是
?
A.
电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为内能
B.
电动机下作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
C.
电动机工作过程中,线圈中也产生感应电流
D.
电动机工作过程中,线圈中的电流方向保持不变
8.
直流电动机中换向器的作用是
?
A.
自动改变磁场的
极和
极
B.
自动改变线圈中的电流方向
C.
自动改变线圈中的电流方向,也能改变磁场的
极和
极
D.
以上说法都不对
9.
通电线圈在磁场中转动,转到平衡位置时会停下,这是因为
?
A.
线圈正处于磁场巾磁性最弱的地方
B.
线圈中各边电流方向与磁感线垂直,不受磁场力的作用
C.
线圈中各边电流方向都和磁感线平行,不受磁场力的作用
D.
线圈相对的两边,恰好受到平衡力的作用
二、双项选择题(共1小题;共4分)
10.
如图所示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
至
通过导体
时,它将受到磁场力的作用而向右运动,则
?
A.
当磁场方向改变时,导体
将向右运动,机械能将转化为电能
B.
当电流方向改变时,导体
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,导体
仍将向右运动
D.
当电流方向和磁场方向同时改变时,导体
将向左运动
三、填空题(每空2分,共34分)
11.
通电导体在磁场中要受到
?,如果只改变电流方向,导体
?就随着改变;如果只改变磁感线方向,导体
?也随着改变。这说明通电导体在磁场中的受力方向与
?、
?都有关系。
12.
电动机由两部分组成:能够转动的部分叫
?,固定不动的部分叫
?。
13.
换向器的作用是:当线圈依靠
?越过平衡位置时,能自动改变
?,从而使线圈能
?转动下去。
14.
电动机在工作时把
?能转化为
?能。电动机的优点是
?。生活中所用的电动机多是
?。电动机的工作原理:电动机是利用
?而制成的。
15.
如图所示是直流电动机的原理图。合上开关,线圈向逆时针方向转动,若只对调磁铁的磁极,则线圈向
?方向转动;若要使线圈的转速加快,可将变阻器滑片向
?(填“左”或“右”)滑动。
四、实验题(16题8分,17题10分;18题8分,共26分)
16.
在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关时,一位同学做了如图所示的
、
、
三个实验,图中
表示闭合电路的一部分导线,导线上的箭头表示电流方向,
的方向即导线受力的方向,
、
表示蹄形磁铁的南北极。
(1)通过实验
和
说明,通电导线在磁场中的受力方向与
?的方向有关。
(2)通过实验
和
说明,通电导线在磁场巾的受力方向与
?的方向有关。
17.
如图所示,是某互助小组制作的一台简易电动机。用硬金属丝做两个支架,分别与电池的两极相连,用漆包线绕成一个矩形线圈,以线圈引线为轴,用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端刮去半周漆皮,将线圈放在支架上,磁体放在线圈下。接通电源并用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。请问:
(1)推一下线圈的原因是:
?。
(2)线圈不停转动的原因是:
?。
(3)要使线圈的转动方向发生改变,请提出两个方案:①
?。②
?。
18.
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。
(1)实验现象说明
?有力的作用,
?机就是利用这种现象制成的。
(2)判断“有力的作用”的依据是
?。
A.力是维持物体运功的原因
B.一切物体都有惯性
C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用
(3)将磁极上下对调,观察直导线的运动情况,这样操作是为了研究
?。
答案
第一部分
1.
B
【解析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动,所以凡是有转动结构的用电器都用到了电动机,如洗衣机,它将电能转化为机械能。其他三种用电器都是利用的电流的热效应,是将电能转化为内能。
2.
B
3.
D
【解析】通电导体在磁场中受力的大小与导体中电流的大小及磁体磁性的强弱有关,要减小转速,需减小线圈在磁场中所受的力,所以应该减小线圈中的电流或减弱磁场的磁性。
A、C两项只能改变电动机的转动方向,不会改变线圈的转速,B项使线圈中电流增大,会使转速增大。
4.
B
【解析】通电导线在磁场中不一定都受到磁场力的作用,只有当通电导线与磁感线不平行时,导线中的电流方向与磁感线方向才不平行,通电导线才受磁场力的作用。
5.
D
【解析】影响直流电动机转动方向的因素有两个:磁场方向和线圈中的电流方向。只改变电流方向或磁场方向时,电动机的转动方向才改变,若两者的方向同时改变,则电动机的转动方向保持不变。
6.
C
【解析】电动机转动速度的大小与电流的大小和磁场的强弱有关。而磁场的强弱不易改变,所以是利用改变电流的大小来改变转速的。
7.
C
【解析】电动机工作过程中,消耗的电能大部分转化为机械能,故A、B错误;
电动机工作过程中,线圈中也产生感应电流,故C正确;
在制作直流电动机时安装了换向器,当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能够持续转动,故选项D错误。
8.
B
【解析】电动机是根据通电导体在磁场中受力的规律制成的,导体所受力的大小与电流大小和磁场强弱有关,导体所受力的方向和电流方向及磁场方向有关,电动机内的磁场固定不变,如果导体中的电流方向也不变,则每一个导体所受力的方向不变,电动机就不会持续转动了,为了能连续地转动下去,要改变电流方向,换向器就是完成这一任务的装置。
9.
D
第二部分
10.
B,
C
【解析】通过实验探究可知,通电导体在磁场中的受力方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关,当改变其中的一个因素时,电流的受力方向改变,而同时改变两个因素时,电流的受力方向不变。通电导体在磁场中受力而运动是将电能转化为机械能。根据上述分析,答案为B、C.
第三部分
11.
力的作用;受力方向;受力方向;电流方向;磁感线方向(磁场方向)
12.
转子;定子
【解析】电动机的转动部分包括线圈和换向器(交流电动机是铜环),固定部分包括磁极和电刷。
13.
惯性;线圈中电流方向;持续
14.
电;机械;构造简单、体积小、便于操作、易于控制、功率可大可小;交流电动机;通电导体在磁场中受力的作用
15.
顺时针;左
【解析】电动机的转向由电流方向和磁场方向这二个因素决定,当其中意一个因素发生改变时,其转向就发生改变。而电动机的转速与电流的大小、磁场的强弱有关,在其它条件不变时,电流越大,磁场越强,转速越快。
第四部分
16.
(1)
电流
??????(2)
磁场
【解析】由图
和图
可看出,磁感线方向相同,导体
中的电流方向相反,导体
的受力方向也相反,说明导线的受力方向跟电流的方向有关;图
和
中的电流方向相同但磁场方向相反,导线受力方向也相反,说明导线受力方向与磁感线的方向,即磁场方向有关。
17.
(1)
使线圈越过平衡位置
??????(2)
通电线圈在磁场中受力的作用
??????(3)
①只改变磁场方向;②只改变电流方向
【解析】从图示装置可以看出,线圈平面与磁感线垂直,线圈处于平衡位置,此时线圈受力平衡,用手推动一下后,线圈受力不平衡而发生转动,所以推动一下的目的是使线圈越过平衡位置,使线圈能够转动。线圈转动后依靠磁场对通电线圈的作用力和惯性使线圈在支架上连续不停地转动。由于电流在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,所以要改变线圈的转动方向只需改变线圈中电流方向或磁场方向即可。
18.
(1)
磁场对电流;电动
??????(2)
C
??????(3)
通电导体在磁场中受力方向与磁场方向是否有关
【解析】把导体放入磁场中,给导体通电时导体会发生运动,因为力是改变物体运动状态的原因,这说明通电导体在磁场中受到了力的作用。
电动机就是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。
将磁极对调,这是在保持电流方向不变的前提下,探究通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关。
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