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初中物理电动机与发电机(家教版)答案

发布时间:2014-01-29 14:54:30  

九年级物理 第十七章 电动机与发动机

【例1】在图1所示的实验中,若导体AB受到的力方向水平向左,为了使它受力的方向水平向右,可采用以下哪几种方法: [ ]

A.改变导体中电流的方向

B.使磁铁两极对调

C.增大电路中电流强度

D.在改变导体电流方向的同时,将磁铁两极对调

图1

【分析】通电导体在磁场中受力方向跟电流方向和磁感线方向有关,如果电流方向相反,或者磁感线方向相反,导体的受力方向也相反。但不可将电流方向和磁场方向同时改变,否则受力方向反而不变。故正确选项为A和B。

【解答】选项A、B均正确

【例2】要改变直流电动机的转动方向,可行方法: [ ]

A.适当减少电流强度

B.适当减弱磁场

C.改变线圈中的电流方向或把磁铁两极对调

D.改变线圈中电流方向的同时对调磁铁两极

【分析】线圈的转动方向跟通人的电流方向或磁场方向有关,而与电流强弱、磁场强弱无关,但不可同时改变电流方向和磁感线方向,故只有选项C正确。

【解答】选项C正确

【 例3】如图2所示,可以使电流表指针发生偏转的情况是[ ]

A.开关S断开,导线ab竖直向下运动

B.开关S闭合,导线ab竖直向上运动

C.开关S断开,导线ab从纸里向纸外运动

D.开关S闭合,导线ab从纸外向纸里运动

【分析】为使电流表指针发生偏转,电路中应有感应电流产生,这就需同时满足两个条件:一是电路要闭合;二是一部分导体做切割磁感线运动。对照图1装置可知,A、B、C都错。

【解答】 D。

【例4】图3是研究感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图,比较甲、乙两图可以得

出感应电流方向与 有关的结论;比较甲、丙两图可以得出感生电流方向与 有关的结论。

图3

【分析】甲、乙、丙三幅图中有不同之处:甲、乙两图中导线切割磁感线的方向相反,电表

指针摆动方向也不同,说明感应电流的方向与导线切割磁感线的运动方向有关;甲、丙两图

中磁极放置的方位不同,导线切割磁感线的方向相同,指针摆动方向相反说明感应电流的方

向还与磁场方向有关。

【解答】应填“导线切割磁感线的运动方向”和“磁感线方向”。

【说明】对图2甲所示装置,若对调两磁极的位置的同时改变导体的运动方向(与原来相反),请读者思考一下电流表的指针将怎样偏转?

【例5】在图4所示的发电机工作原理图中,放在水平方向磁场中的矩形线圈逆时针方向转

动,当转动到甲图位置时,由于线框_________磁感线,因而电路中________,当转到乙、

丁两图的位置时,由于ab边切割磁感线的方向_________,因而外电路中的电流方向

__________。

图4

【分析】当线框转到图甲位置时,线框ab的运动方向水平向左,线框cd的运动方向水平向右,都和磁感线的方向平行,因而此瞬间,两线框都不切割磁感线,不产生感生电流。 当转到图乙位置时,ab边的运动方向竖直向下,转到图丁的位置时,ab边的运动方向竖直向上,切割磁感线的方向正好相反,因而在图乙位置时,电流经A流出,而在图丁位置时,电经A流入,即在外电路中是交流电。

【解答】依次填写:不切割;无电流;相反;相反。

一、单项选择题(每题3分,共30分。)

1. 下列家用电器中,应用了电动机的是( )

A.日光灯 B.电风扇 C.电饭锅 D.电热水壶

2. 在物理实验课上,小明想观察直流电动机模型的工作情况,将其接入电路,各部分连接完好,结果电动机却不工作,他用手轻轻地碰了一下线圈后,直流电动机模型开始正常转动,其原因可能是( )

A.直流电动机的铜半环与电刷接触不良 B.电源电压太低

C.线圈刚好处于平衡位置 D.线圈中的电流太小

3. 在对直流电动机模型的调试过程中,为了改变电动机线圈的转动方向,可采取的措施是( )

A.同时改变电流方向和磁场方向 B.改变电流的大小

C.只改变电流方向或只改变磁场方向 D.改变磁场的强弱

4. 在图(1)所示的实验装置中,用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间,

铜棒的两端通过导线连接到电流表上.当ab做切割磁感线运动时,能观察到电流表的指针发生偏转.利用这一现象所揭示的原理,可制成的设备是( )

A.电熨斗 B.电动机

C.电磁继电器 D.发电机 图(1)

5.

图(2)

6. 如图(3)所示,是小明同学探究“磁场对通电导体的作用”的实验装置,ab

是一 图(2)是有关电与磁实验的装置图,其中用来研究磁场对电流作用的是( )

根金属棒,通过金属导轨连接到电路中,闭合开关后,金属棒没有运动(仪器、电路都完好),要想使金属棒运动起来,下列措施不可行的是( )

A.将蹄形磁体的N、S极对调

B.换用磁性强一些的蹄形磁体

C.换用能提供较大电流的直流电源

D.使用轻质金属棒,减小金属棒与导轨之间的摩擦力

7. 如图(4)所示,下列实验仪器工作时,把机械能转化为电能的是( )

A.电流表 B.电压表 C.发电机 D.电动机

图4

8. 小明将微风电风扇与小灯泡按如图(5)所示的电路连接并进行实验,用手

快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验,下列说法正确的是( )

A.电风扇发电的原理是电磁感应

B.电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用

C.电风扇发电过程是把电能转化为机械能

D.小灯泡发光是把光能转化为电能 图(5)

9. 某通电直导体在磁场中受力作用的情况如图(6)甲所示,则在下列A、B、C、D四图中通电直导体在磁场中受力作用的方向跟它相同的是( )

图(6)

10. 下列关于电磁现象的说法中,正确的是 ( )

A.通电导体在磁场中受力的方向只与电流方向有关

B.光纤不导电,不会产生电磁感应现象,所以光纤通信不会受外界电磁场的干扰

C.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,导体中就一定会产生感应电流

D.电磁铁的磁性强弱只与线圈中的电流大小有关

11. 如图(7)是实验室用的手摇发电机,在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流表,缓慢转动线圈,观察电流表指针摆动的方向: ,这说明 。要使小灯泡变亮,可以采用的方法和措施是:① ;② 。

7

图(8) 图(9)

12. 发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。如图(8)所示,使磁铁在线圈中左右移动,此时会看见两只发光二极管轮流发光。该装置发光根据的是___________原理,生活中根据这一原理工作的机器有_________。小波同学认为用一只发光二极管也可以,为什么要用两只呢?对小波同学的想法,你是如何看待的?

______________________________________________________________

13. 如图(9)是1825年日内瓦年轻的物理学家科拉顿做实验的装置图,为避免磁铁对磁针的作用,把实验装置放在两个房间内,他在乙房间把磁铁放入线圈的过程中,以磁铁为参照物,线圈是_____________(填“运动”或“静止”)的,这时甲房间的小磁针将

______________(填“不动”或“转动”),乙房间出现的电磁现象在物理学上称为

________________现象。

14. 近年,茂名市的山区小水电发展很快。小水电是利用水从高处落下,水的重力势能转化为水的 能,推动水轮机的叶片带动发电机发电。发电机的工作原理

是 。如图(10)所示是探究产生感应电流条件的实验装置,当ab向右运动时,电表指针向左偏转,现要指针向右偏转,应 。

(1

0)

(1

1) 图(12)

15. 当扬声器中的线圈通过的电流方向如图(11)所示时,线圈向左运动,那么当电流方向改变时,线圈将向_______运动;如此反复,线圈带动纸盆_______而发声。与扬声器原理相似的是_______(填“电动机”或“发电机”)。

16. 如图(12)所示,是电动机在工作过程中线圈处于平衡位置时的示意图,由于磁场对通电导体具有 的作用,当线圈转至平衡位置时,两个电刷跟两个半环间绝缘部分接触,线圈中无电流通过,所以,线圈不受力的作用,但线圈由于

会继续转动,从

而越过平衡位置。

三、实验探究题(本题2小题,共25分)

17. (13分)为了探究电动机为什么会转动,小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机(如图13)。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,用于轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。

(1)要想改变线圈的转动方向,小明可采用的措施是: 、 ;(写出两点)

(2)开关闭合后,如果电动机不转,可能的原因是: 、 (写出两点)

(3)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置,他还需要的主要器材是 ,并在虚线框内画出实验电路图 (电动机用符号m表示) 。

图(13)

18. (12分)探究产生感应电流条件的实验步骤如图14、15、16所示:

图(14) 图(15) 图(16)

(1)

感应

(2)

的一

磁场本实验中,我们通过观察什么现象来判断电路是否有电流? 。 通过比较图_______与图_______可知,产生感应电流个条件是电路要闭合;通过比较图_______与图_______可知,产生感应电流的另一个条件是导体要在中做切割磁感线运动。

(3)若图(14)中AB棒不动,磁铁左右水平运动,电路_____感应电流(选择“有”或“无”)。

四、综合能力题(本题9分)

19. 图(17)是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机,

金属圆盘可以看成

是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的.金属圆盘在磁极间不断转动,每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流.某校探究小组仿制了这个发电机装置(如图18),对影响电流大小的因素进行如下探究:

①当圆盘转速增大时,电流表指针偏转增大,说明电流大小跟__________________有关; ②保持圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小还跟__________________有关;

③保持圆盘转速不变,换用_________,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小跟磁场强弱有关.

图(17) 图(18)

一、单项选择题

二、填空题 11. 左右摆动 电流的方向是变化的(或发电机发的电是交流电) 快速转动线圈(或增强磁场、增

加线圈的匝数)

12. 电磁感应 发电机 用一只可节省材料,但效果不如用两只的好。用两只时,磁铁不管向左还是

向右移动,都可以看到有一只二极管发光。

13. 运动

14. 动

15. 右

16. 力

转动 电磁感应 电磁感应 使ab向左运动(或使磁体向右运动) 振动 电动机 惯性

三、实验探究题

17. (1)只改变电流方向 只改变磁场方向 (2)电池没电了 开关接触不良(或其他部位接

触不良) (3)滑动变阻器 图略

18. (1) 电流表指针的偏转 (2)14 16 14 15 (3) 有

四、综合能力题

(1)圆盘转速 (2)圆盘大小 (3)磁性更强的磁铁

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