(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
第二十章
第4节
电动机
一、单选题(共14题)
1.如图所示,下列实验原理与电动机原理相同的是(??
)
A.???B.?C.???D.?
2.用如图的装置探究磁场对通电直导线的作用,给铝棒AB通电,观察到AB向右运动,要使AB通电后向左运动,下列做法中可行的是(??
)
A.?仅换用磁性更强的磁体???????????????????????????????????????B.?仅增加AB中的电流强度
C.?仅将磁体的N、S极对调??????????????????????????????????????D.?仅将铝棒AB换成铜棒
3.如图甲,磁场对导体的力F竖直向上,用Fab
,
Fcd
,
Fa'b'
,
Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力,则( )
A.?Fab竖直向下,Fcd竖直向下????????????????????????????????B.?Fab竖直向上,Fcd竖直向下
C.?Fa′b′竖直向上,Fc′d′竖直向下?????????????????????????????D.?Fa′b′竖直向下,Fc′d′竖直向上
4.如图所示小明用导线将电池、铁钉和纽扣强磁铁连接起来,这时铁钉和下面的磁铁一起旋转起来,这表明()
A.?磁能生电?????????B.?地球周围存在磁场?????????C.?通电导体周围存在磁场?????????D.?通电导体在磁场中受力
5.我国高铁在节能技术上采用了再生制动方式:动车到站前先停止供电,但动车继续向前运行,电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能,自动输入电网。如图所示,与我国高铁在节能技术上运用的工作原理相同的是( )
A.?????????B.?????????C.?????????D.?
6.如图所示是某同学自制的玩具电动机,一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部,将一段裸露的铜线折成矩形线框,上边与电池正极接触,下边搭接在磁铁上,观察到线框顺时针转动,则( )
A.?该过程中机械能转化为电能????????????????????????????????B.?线框左右两边所受磁场力方向相同
C.?若仅调换电池两极,线框将逆时针转动???????????????D.?若仅调换磁铁两极,线框仍顺时针转动
7.下列图中能反映发电机工作原理的是(??
)
A.?????B.?C.?D.?
8.如图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是(??
)
A.?B.?C.?D.?
9.某同学进行如下的电磁实验,能说明电动机原理的是(???
)
A.??????????????????B.??????????????????C.??????????????????D.?
10.如图是深圳中学生间流行的迷你手持小风扇,右图中能说明其工作原理的实验装置是(???
)
A.??B.?C.???D.?
11.矩形铜线框在某磁场中的位置如左图所示,电流I1从O点流入线圈,从P点流出,流出的电流为I2
,
AB段受到的磁场力方向向上,则( )
A.?电流I1大于I2
B.?CD段受到的磁场力方向向下
C.?让线圈转180?到右图位置,AB段受到的磁场力方向向下
D.?让线圈转180?到右图位置,CD段受到的磁场力方向向上
12.线圈abcd转动过程中经过下图中的甲、乙位置时,导线ab所受磁场力的方向
( )
A.?相反,是由于磁场方向相反了
B.?相反,是由于流过ab的电流方向相反了
C.?相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D.?相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
13.下列说法中正确的是(??
)
A.?扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置,其原理与发电机原理相同
B.?动圈式话筒(麦克风)的工作原理与电动机原理相同
C.?实际的电动机是通过换向器使线圈的受力方向不变,可以不停地转动下去
D.?我国电网以直流供电,频率为50Hz
14.不久的将来,我国航母舰载机起飞将采用自行研制的电磁弹射器,电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体有强电流通过时,就可以受到磁场强大的作用力,以推动弹射车和舰载机向前运动,获得较大的起飞速度,下图中与电磁弹射器原理相似的是(??
)
A.?B.?C.?D.?
二、填空题(共5题)
15.某同学用完好无损的元件连接了图所示电路,闭合开关后,导体棒AB向右运动;将蹄形磁铁的N、S极位置互换,闭合开关,导体棒AB向左运动,该同学探究的问题是________。
16.将磁铁靠近正发光的灯泡时,灯丝发生了抖动。小明分析这是因为通电导体在磁场中会受到力的作用,受力的方向跟
________
方向、
________
方向都有关,
________(填“电动机”或“发电机”)是利用这个原理制成的。
17.小明同学自制的“小小电动机”,接通电路后,线圈开始转动,小明发现当________和________时,线圈转动的方向就会与原来相反。
18.如图所示,AB和CD是两根固定且平行的光滑金属轨道,符号“×”代表垂直金属导轨向下的磁场,现将铜棒EF和GH垂直静止放在导轨上,当拉动铜棒EF向左运动时,铜棒GH会跟着向左运动。若将磁场方向改为与原来相反,仍然向左拉动铜棒EF,则GH的运动方向________(选填“向左”或“向右”),理由是________。
19.如图所示是扬声器的构造示意图,当线圈中有电流通过时线圈受到磁场力的作用而运动,这与________(选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同,由于通过线圈的电流是________(选填“直流”或“交流”)电,线圈就不断的来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
三、实验探究题(共3题)
20.某同学想探究磁场对通电导体的作用力方向与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验,闭合开关,观察导体
ab
的运动情况;保持电流的方向不变,把磁体的N
极和S
极位置对调,观察导体
ab
的运动情况。
(1)该实验探究的问题是磁场对通电导体的作用力方向与
________是否有关。
(2)若闭合开关后,导体
ab
不动,请猜想导体
ab
不动原因可能是________。
21.在研究“磁场对通电导体的作用”的实验中:
(1)如图甲所示,把金属杆ab放在磁场里,闭合开关,观察到金属杆ab向右运动,利用此现象原理人们制成了________(选填“电动机”或“发电机”);
(2)改变磁场方向或电流方向,观察到的实验现象记录在表格中。分析第________(填实验序号)次数据可知,通电金属杆在磁场中受力方向与磁场方向有关。
实验序号
1
2
3
4
磁场方向
向下
向上
向下
向上
电流方向
ab运动方向
右
左
左
右
(3)如图乙所示,闭合开关,让金属杆cd做切割磁感线运动,此时金属杆ab________(选填“会”或“不会”)受到力的作用。
22.如图所示,导体ab放在处于蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上。
(1)接通电源,这时会看到导体ab运动起来,这表明________;
(2)保持磁场方向不变,改变ab中电流方向,ab的运动方向________(填“不变”或“改变”);
(3)通电后导体AB运动的过程中,是把电能转化为________能的过程。
综合题(共3题)
23.阅读短文,回答问题:
电动自行车调速系统
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置,它产生的电压U0随磁场增强而增大。如图甲所示,当霍尔传感器从左往右移动时,它所处的磁场强弱发生变化,导致霍尔传感器产生的电压U0相应变化,在转动电动自行车手柄旋转套时,旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的相对位置发生改变,致使U0的大小发生变化。
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后,输出控制电压UK
,
控制开关K的通断是:当U1小于U0时,UK=1V,图乙中开关K闭合;U1大于U0时,UK=0,K断开如图乙。正常行驶时,电动自行车控制器的电压U1的大小随时间周期性变化,如图丙所示,控制器输出的UK使开关交替通断。
(1)电动自行车在行驶过程中主要的能量转化情况与下列哪种相同?
????
A.发电机
B.扬声器
C.话筒
D.电热水壶
(2)如图甲所示,当霍尔传感器从条形磁铁的S附近水平移动到N极附近时,它所处的磁场强弱的变化是________,导致霍尔传感器产生的电压U0大小的变化是________。
(3)当控制电压UK=0时,电动机中________(有/无)电流通过。
(4)当电动车在行驶过程中,转动手柄旋转套后,车速增大,电动自行车的电动机的额定功率________(选“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)图中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线,由图中所示可知:t1、t2、t3、t4的四个时刻中,________时刻电动车获得动力(加速)。
24.如图所示,小明同学做了一个小小直流电动机模型.同学们围着观看线圈的转动,一起分享着他的成果.爱动脑筋的小刚同学提出了问题:小明制作的直流电动机模型没有换向器,为什么能连续转动呢?请你帮忙解答:
?
(1)为了让直流电动机模型能连续转动,制作时关键要注意什么?
(2)该电动机模型为什么能持续转动?
(3)该电动机模型与实际电动机比较,运转情况有何不同?
25.通过以下材料的阅读完成下列各题
S1线﹣﹣连接门头沟与城区的新通道北京轨道交通S1线采用中国北车唐车公司生产的“玲龙号”磁悬浮列车,如图所示。车体涂装颜色红白相间,车窗车门以灰色点缀。采用铝合金车体,宽幅车身,具有转弯半径小、爬坡能力强、噪音低等特点。最高时速超100公里,计划配10列,2017年底通车后S1线将成为国内第一个实现商业运营的中低速磁悬浮线路。规划阶段曾称门头沟线,是北京市建设的一条中低速磁悬浮轨道线。该线路沿线共有8个站点,分别为苹果园站、金安桥站、四道桥站、曹各庄站、上岸站、栗园庄站、小园站及石门营站。其中石门营站﹣﹣金安桥站区间于2017年12月底开通试运营。有相关西延规划,将设站南村,鲁家滩,戒台寺,潭柘寺4站。磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具,它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向,再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。列车通过磁体之间的相互作用,悬浮在轨道上方,大大减小了运行中的阻力,最高运行时速可达100km/h以上。如图为磁悬浮列车S1线悬浮原理的示意图。S1线采用的“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。只是把电动机的“转子”布置在列车上,将电动机的“定子”铺设在轨道上。通过“转子”,“定子”间的相互作用,将电能转化为前进的动能。电动机的“定子”通电时,通过电流对磁场的作用就可以推动“转子”转动。磁悬浮列车轨道就像被一个个电动机铺满,当向轨道这个“定子”输电时,通过电流对磁场的作用,列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动了。
(1)如图中的列车是通过_______方法悬浮起来的。
A.异名磁极相互吸引
B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥
D.同名磁极相互排斥
(2)磁悬浮列车获得动力的原理是:________(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
第二十章
第4节
电动机
一、单选题(共15题)
1.如图所示,下列实验原理与电动机原理相同的是(??
)
A.???B.?C.???D.?
【答案】
B
2.用如图的装置探究磁场对通电直导线的作用,给铝棒AB通电,观察到AB向右运动,要使AB通电后向左运动,下列做法中可行的是(??
)
A.?仅换用磁性更强的磁体???????????????????????????????????????B.?仅增加AB中的电流强度
C.?仅将磁体的N、S极对调??????????????????????????????????????D.?仅将铝棒AB换成铜棒
【答案】
C
3.如图甲,磁场对导体的力F竖直向上,用Fab
,
Fcd
,
Fa'b'
,
Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力,则( )
A.?Fab竖直向下,Fcd竖直向下????????????????????????????????B.?Fab竖直向上,Fcd竖直向下
C.?Fa′b′竖直向上,Fc′d′竖直向下?????????????????????????????D.?Fa′b′竖直向下,Fc′d′竖直向上
【答案】
D
4.如图所示小明用导线将电池、铁钉和纽扣强磁铁连接起来,这时铁钉和下面的磁铁一起旋转起来,这表明()
A.?磁能生电?????????B.?地球周围存在磁场?????????C.?通电导体周围存在磁场?????????D.?通电导体在磁场中受力
【答案】
D
5.我国高铁在节能技术上采用了再生制动方式:动车到站前先停止供电,但动车继续向前运行,电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能,自动输入电网。如图所示,与我国高铁在节能技术上运用的工作原理相同的是( )
A.?????????B.?????????C.?????????D.?
【答案】
C
6.如图所示是某同学自制的玩具电动机,一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部,将一段裸露的铜线折成矩形线框,上边与电池正极接触,下边搭接在磁铁上,观察到线框顺时针转动,则( )
A.?该过程中机械能转化为电能????????????????????????????????B.?线框左右两边所受磁场力方向相同
C.?若仅调换电池两极,线框将逆时针转动???????????????D.?若仅调换磁铁两极,线框仍顺时针转动
【答案】
C
7.下列图中能反映发电机工作原理的是(??
)
A.?????B.?C.?D.?
【答案】
B
8.如图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是(??
)
A.?B.?C.?D.?
【答案】
B
9.某同学进行如下的电磁实验,能说明电动机原理的是(???
)
A.??????????????????B.??????????????????C.??????????????????D.?
【答案】
B
10.如图是深圳中学生间流行的迷你手持小风扇,右图中能说明其工作原理的实验装置是(???
)
A.??B.?C.???D.?
【答案】
C
11.矩形铜线框在某磁场中的位置如左图所示,电流I1从O点流入线圈,从P点流出,流出的电流为I2
,
AB段受到的磁场力方向向上,则( )
A.?电流I1大于I2
B.?CD段受到的磁场力方向向下
C.?让线圈转180?到右图位置,AB段受到的磁场力方向向下
D.?让线圈转180?到右图位置,CD段受到的磁场力方向向上
【答案】
D
12.线圈abcd转动过程中经过下图中的甲、乙位置时,导线ab所受磁场力的方向
( )
A.?相反,是由于磁场方向相反了
B.?相反,是由于流过ab的电流方向相反了
C.?相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D.?相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
【答案】
B
13.下列说法中正确的是(??
)
A.?扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置,其原理与发电机原理相同
B.?动圈式话筒(麦克风)的工作原理与电动机原理相同
C.?实际的电动机是通过换向器使线圈的受力方向不变,可以不停地转动下去
D.?我国电网以直流供电,频率为50Hz
【答案】
C
14.不久的将来,我国航母舰载机起飞将采用自行研制的电磁弹射器,电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体有强电流通过时,就可以受到磁场强大的作用力,以推动弹射车和舰载机向前运动,获得较大的起飞速度,下图中与电磁弹射器原理相似的是(??
)
A.?B.?C.?D.?
【答案】
A
二、填空题(共5题)
15.某同学用完好无损的元件连接了图所示电路,闭合开关后,导体棒AB向右运动;将蹄形磁铁的N、S极位置互换,闭合开关,导体棒AB向左运动,该同学探究的问题是________。
【答案】
通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关吗?
16.将磁铁靠近正发光的灯泡时,灯丝发生了抖动。小明分析这是因为通电导体在磁场中会受到力的作用,受力的方向跟
________
方向、
________
方向都有关,
________(填“电动机”或“发电机”)是利用这个原理制成的。
【答案】
电流;磁感线;电动机
17.小明同学自制的“小小电动机”,接通电路后,线圈开始转动,小明发现当________和________时,线圈转动的方向就会与原来相反。
【答案】
电流方向改变;磁场方向改变
18.如图所示,AB和CD是两根固定且平行的光滑金属轨道,符号“×”代表垂直金属导轨向下的磁场,现将铜棒EF和GH垂直静止放在导轨上,当拉动铜棒EF向左运动时,铜棒GH会跟着向左运动。若将磁场方向改为与原来相反,仍然向左拉动铜棒EF,则GH的运动方向________(选填“向左”或“向右”),理由是________。
【答案】
向左;同时改变电流方向和磁场方向,导体受力方向不变
19.如图所示是扬声器的构造示意图,当线圈中有电流通过时线圈受到磁场力的作用而运动,这与________(选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同,由于通过线圈的电流是________(选填“直流”或“交流”)电,线圈就不断的来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
【答案】
电动机;交流
三、实验探究题(共3题)
20.某同学想探究磁场对通电导体的作用力方向与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验,闭合开关,观察导体
ab
的运动情况;保持电流的方向不变,把磁体的N
极和S
极位置对调,观察导体
ab
的运动情况。
(1)该实验探究的问题是磁场对通电导体的作用力方向与
________是否有关。
(2)若闭合开关后,导体
ab
不动,请猜想导体
ab
不动原因可能是________。
【答案】
(1)磁场方向
(2)通过ab电流太小(磁体磁性太弱、电源电压太低或
ab太重)
21.在研究“磁场对通电导体的作用”的实验中:
(1)如图甲所示,把金属杆ab放在磁场里,闭合开关,观察到金属杆ab向右运动,利用此现象原理人们制成了________(选填“电动机”或“发电机”);
(2)改变磁场方向或电流方向,观察到的实验现象记录在表格中。分析第________(填实验序号)次数据可知,通电金属杆在磁场中受力方向与磁场方向有关。
实验序号
1
2
3
4
磁场方向
向下
向上
向下
向上
电流方向
ab运动方向
右
左
左
右
(3)如图乙所示,闭合开关,让金属杆cd做切割磁感线运动,此时金属杆ab________(选填“会”或“不会”)受到力的作用。
【答案】
(1)电动机
(2)1、2或3、4
(3)会
22.如图所示,导体ab放在处于蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上。
(1)接通电源,这时会看到导体ab运动起来,这表明________;
(2)保持磁场方向不变,改变ab中电流方向,ab的运动方向________(填“不变”或“改变”);
(3)通电后导体AB运动的过程中,是把电能转化为________能的过程。
【答案】
(1)通电导体在磁场中受到力的作用
(2)改变
(3)机械
综合题(共3题)
23.阅读短文,回答问题:
电动自行车调速系统
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置,它产生的电压U0随磁场增强而增大。如图甲所示,当霍尔传感器从左往右移动时,它所处的磁场强弱发生变化,导致霍尔传感器产生的电压U0相应变化,在转动电动自行车手柄旋转套时,旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的相对位置发生改变,致使U0的大小发生变化。
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后,输出控制电压UK
,
控制开关K的通断是:当U1小于U0时,UK=1V,图乙中开关K闭合;U1大于U0时,UK=0,K断开如图乙。正常行驶时,电动自行车控制器的电压U1的大小随时间周期性变化,如图丙所示,控制器输出的UK使开关交替通断。
(1)电动自行车在行驶过程中主要的能量转化情况与下列哪种相同?
????
A.发电机
B.扬声器
C.话筒
D.电热水壶
(2)如图甲所示,当霍尔传感器从条形磁铁的S附近水平移动到N极附近时,它所处的磁场强弱的变化是________,导致霍尔传感器产生的电压U0大小的变化是________。
(3)当控制电压UK=0时,电动机中________(有/无)电流通过。
(4)当电动车在行驶过程中,转动手柄旋转套后,车速增大,电动自行车的电动机的额定功率________(选“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)图中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线,由图中所示可知:t1、t2、t3、t4的四个时刻中,________时刻电动车获得动力(加速)。
【答案】
(1)B
(2)先变弱再变强;先变小后变大
(3)无
(4)不变
(5)t4
24.如图所示,小明同学做了一个小小直流电动机模型.同学们围着观看线圈的转动,一起分享着他的成果.爱动脑筋的小刚同学提出了问题:小明制作的直流电动机模型没有换向器,为什么能连续转动呢?请你帮忙解答:
?
(1)为了让直流电动机模型能连续转动,制作时关键要注意什么?
(2)该电动机模型为什么能持续转动?
(3)该电动机模型与实际电动机比较,运转情况有何不同?
【答案】
(1)解:漆包线两端的漆皮,一端全部刮掉,一端只刮半周
(2)解:当线圈通电后在磁场中受力转动,转过180°后断电(因为另一端漆皮只刮了半周),线圈在惯性的作用下转过了180度后,又通电转动;
(3)解:运转不平稳;启动时要在外力的作用下才能启动
25.通过以下材料的阅读完成下列各题
S1线﹣﹣连接门头沟与城区的新通道北京轨道交通S1线采用中国北车唐车公司生产的“玲龙号”磁悬浮列车,如图所示。车体涂装颜色红白相间,车窗车门以灰色点缀。采用铝合金车体,宽幅车身,具有转弯半径小、爬坡能力强、噪音低等特点。最高时速超100公里,计划配10列,2017年底通车后S1线将成为国内第一个实现商业运营的中低速磁悬浮线路。规划阶段曾称门头沟线,是北京市建设的一条中低速磁悬浮轨道线。该线路沿线共有8个站点,分别为苹果园站、金安桥站、四道桥站、曹各庄站、上岸站、栗园庄站、小园站及石门营站。其中石门营站﹣﹣金安桥站区间于2017年12月底开通试运营。有相关西延规划,将设站南村,鲁家滩,戒台寺,潭柘寺4站。磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具,它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向,再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。列车通过磁体之间的相互作用,悬浮在轨道上方,大大减小了运行中的阻力,最高运行时速可达100km/h以上。如图为磁悬浮列车S1线悬浮原理的示意图。S1线采用的“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。只是把电动机的“转子”布置在列车上,将电动机的“定子”铺设在轨道上。通过“转子”,“定子”间的相互作用,将电能转化为前进的动能。电动机的“定子”通电时,通过电流对磁场的作用就可以推动“转子”转动。磁悬浮列车轨道就像被一个个电动机铺满,当向轨道这个“定子”输电时,通过电流对磁场的作用,列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动了。
(1)如图中的列车是通过_______方法悬浮起来的。
A.异名磁极相互吸引
B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥
D.同名磁极相互排斥
(2)磁悬浮列车获得动力的原理是:________
【答案】
(1)A
(2)通电导体在磁场中受到力的作用