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17.1關(guān)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的猜想一、選擇題1.電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)公交車(chē)等已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活中,它們都是利用電動(dòng)機(jī)來(lái)工作的,電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化情況主要是()A.電能轉(zhuǎn)化成熱能 B.電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能C.機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能 D.太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能【答案】B【解析】電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中,消耗了電能,將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故只有B正確。2.電動(dòng)機(jī)是一種高效率、低污染的動(dòng)力設(shè)備,廣泛地應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中.下列家用電器中應(yīng)用了電動(dòng)機(jī)的是()A.豆?jié){機(jī) B.電飯鍋C.電熱水壺 D.電烤箱【答案】A【解析】豆?jié){機(jī)通電時(shí),葉輪會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),表明豆?jié){機(jī)內(nèi)部有電動(dòng)機(jī),所以洗衣機(jī)應(yīng)用了電動(dòng)機(jī);電飯鍋、電熱水壺、電烤箱通電時(shí),電能轉(zhuǎn)化為熱,它們是利用了電流的熱效應(yīng).故選A?!军c(diǎn)睛】電動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn)是通電以后,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).所以要判斷哪個(gè)用電器應(yīng)用了電動(dòng)機(jī),就看哪個(gè)用電器通電以后,會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。3.如圖所示的工具,在工作過(guò)程中使用熱機(jī)的是A.自行車(chē)
B.柴油車(chē)C.電動(dòng)車(chē)
D.皮筏艇【答案】B【解析】自行車(chē)是靠人力前行的;柴油車(chē)是靠柴油內(nèi)燃機(jī)工作的,內(nèi)燃機(jī)屬于熱機(jī);電動(dòng)車(chē)是靠電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的;皮劃艇是靠人力前行的,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。二、填空題4.根據(jù)所示直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,看圖寫(xiě)出各部分的名稱(chēng):abcd是;A、B是;E、F是;N、S是。在電動(dòng)機(jī)里的部分叫轉(zhuǎn)子,的部分叫定子,其中線圈是,磁體是?!敬鸢浮烤€圈電刷換向器磁體轉(zhuǎn)動(dòng)固定轉(zhuǎn)子定子【解析】[1][2][3][4][5][6][7][8]從圖中可以看出,abcd是線圈;A、B是電刷;E、F是換向器;N、S是磁體。在電動(dòng)機(jī)里轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子,固定的部分叫定子,其中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)是轉(zhuǎn)子,磁體固定不動(dòng)是定子。5.如圖所示,是探究“讓通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中動(dòng)起來(lái)”的實(shí)驗(yàn)裝置。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后,導(dǎo)體棒ab在軌道上向右運(yùn)動(dòng),交換磁極方向后,閉合開(kāi)關(guān),導(dǎo)體棒ab向左運(yùn)動(dòng),這說(shuō)明磁場(chǎng)中通電導(dǎo)線受力方向和有關(guān);從能量角度來(lái)看,磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用,表明電能可以轉(zhuǎn)化為?!敬鸢浮看艌?chǎng)(方向)機(jī)械能【解析】[1]通電后磁場(chǎng)中的導(dǎo)體棒會(huì)運(yùn)動(dòng),說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用。只對(duì)調(diào)磁極導(dǎo)體棒受力方向改變,說(shuō)明通電導(dǎo)線受力方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)。[2]磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用,使導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng),說(shuō)明電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。6.直流電動(dòng)機(jī)是根據(jù)原理制成的,工作時(shí),把能轉(zhuǎn)化為能?!敬鸢浮客娋€圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)械【解析】[1]電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用的原理制成的。[2][3]電動(dòng)機(jī)消耗電能產(chǎn)生機(jī)械能,即它就是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。7.直流電動(dòng)機(jī)是根據(jù)原理制成的,在輸入電流時(shí)采用來(lái)改變線圈中的電流方向,從而使它能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?!敬鸢浮客娋€圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)換向器【分析】直流電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的,由于電動(dòng)機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān),在制作直流電動(dòng)機(jī)時(shí)安裝了換向器,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)及時(shí)改變線圈中電流的方向,從而改變線圈的受力方向,使線圈能夠保證持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?!窘馕觥縖1]直流電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的,由于電動(dòng)機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān),在制作直流電動(dòng)機(jī)時(shí)安裝了換向器,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)及時(shí)改變線圈中電流的方向,從而改變線圈的受力方向,使線圈能夠保證持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。[2]直流電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)原理制成的,在輸入電流時(shí)采用換向器來(lái)改變線圈中的電流方向,從而使它能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。8.如圖所示,電源電壓恒為10V,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω,直流電動(dòng)機(jī)M的額定電壓為6V,線圈電阻為2Ω。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,滑片P移到中點(diǎn)時(shí),電動(dòng)機(jī)剛好正常工作,電動(dòng)機(jī)主要將電能轉(zhuǎn)化為,此時(shí)電路中的電流為A,整個(gè)電路通電100秒產(chǎn)生的內(nèi)能為J?!敬鸢浮繖C(jī)械能0.4192/1.92×102【解析】[1]電動(dòng)機(jī)工作時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),動(dòng)能增加,即機(jī)械能增加,同時(shí)電流流過(guò)線圈產(chǎn)生熱量,線圈的內(nèi)能增加,但電動(dòng)機(jī)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。[2]由題意可知,電源電壓為U=10V,電動(dòng)機(jī)線圈電阻為r=2Ω,閉合開(kāi)關(guān)S,滑片P移到中點(diǎn)時(shí),電動(dòng)機(jī)剛好正常工作,則此時(shí)電動(dòng)機(jī)兩端電壓為UM=6V,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R=10Ω,電路中滑動(dòng)變阻器和電動(dòng)機(jī)串聯(lián),由串聯(lián)電路中電源電壓等于各用電器兩端電壓之和得,滑動(dòng)變阻器兩端電壓為由歐姆定律可知,此時(shí)電路中電流為故此時(shí)電路中的電流為0.4A。[3]電路為串聯(lián)電路,則電路的總電阻為整個(gè)電路通電t=100s產(chǎn)生的內(nèi)能等于電路中電阻產(chǎn)生的熱量,由焦耳定律可得,電路產(chǎn)生的熱量為故整個(gè)電路通電100秒產(chǎn)生的內(nèi)能為192J。9.中國(guó)的無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速,水平居世界前沿。無(wú)人機(jī)的旋翼由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),電動(dòng)機(jī)的電路元件符號(hào)是。操縱無(wú)人機(jī)飛行控制器右手的“調(diào)速”手柄(如圖所示)??筛淖冿w行的速度,與這個(gè)“調(diào)速”手柄聯(lián)動(dòng)的電路元件實(shí)質(zhì)是一個(gè);這個(gè)裝置用的時(shí)間長(zhǎng)了,上面會(huì)聚集大量的灰塵而接觸不良,這說(shuō)明灰塵屬于(選填“半導(dǎo)體”、“導(dǎo)體”或“絕緣體”)。【答案】滑動(dòng)變阻器絕緣體【解析】[1]電動(dòng)機(jī)在電路圖中元件符號(hào)。[2]電動(dòng)自行車(chē)上的“調(diào)速”把手相當(dāng)于我們學(xué)過(guò)的滑動(dòng)變阻器,它是通過(guò)改變電阻絲接入電路的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻,從而達(dá)到改變電路中電流大小的目的。[3]上面會(huì)聚集大量的灰塵而接觸不良,這說(shuō)明灰塵屬于絕緣體。10.如圖,這是(選填“發(fā)電機(jī)、“電動(dòng)機(jī)”)原理圖,若將圖中的磁體的S極和N極交換位置,其他保持不變,則線圈ab邊所受力的方向(選填“改變”、“不改變”、“可能變也可能不變”)【答案】電動(dòng)機(jī)改變【解析】圖中有電源,是電動(dòng)機(jī),是利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用的原理工作的;通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān),若將圖中的磁體的S極和N極交換位置,改變磁場(chǎng)方向,其他保持不變,則線圈ab邊所受力的方向改變。【點(diǎn)睛】發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的原理圖容易混淆,無(wú)電源,磁生電,是發(fā)電機(jī);有電源,是電動(dòng)機(jī)。11.如圖是人們所喜愛(ài)的電動(dòng)自行車(chē),它具有輕便、節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn)。只要將圖中車(chē)鑰匙插入鎖孔并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一下,車(chē)子就通電了,但不會(huì)行駛。這時(shí)車(chē)鑰匙其實(shí)就是一個(gè);給電動(dòng)車(chē)充電時(shí),電瓶相當(dāng)于(選填“電源”或“用電器”);正常行駛時(shí),電動(dòng)車(chē)將能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?!敬鸢浮块_(kāi)關(guān)用電器電【解析】[1]電動(dòng)自行車(chē)鑰匙插入鎖孔并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一下,車(chē)子就通電了,所以這車(chē)鑰匙其實(shí)就是一個(gè)開(kāi)關(guān),控制電路的通斷。[2]給電動(dòng)車(chē)充電時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,此時(shí)電瓶相當(dāng)于用電器。[3]在騎行時(shí),用蓄電池來(lái)供電,將蓄電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,再通過(guò)電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。三、實(shí)驗(yàn)題12.如圖所示是小明同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖,請(qǐng)你說(shuō)明:(1)要想改變線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,小明可采用的措施是:(寫(xiě)出兩點(diǎn))(2)開(kāi)關(guān)閉合后,如果電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),這時(shí)應(yīng)做哪些嘗試?(說(shuō)出兩點(diǎn)即可)①;②.(3)小明還想設(shè)計(jì)一個(gè)能調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)驗(yàn)裝置,他還需要的主要器材是,在方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖(電動(dòng)機(jī)用符號(hào)表示).【答案】只改變電流方向,只改變磁場(chǎng)方向?qū)⒕€圈捻轉(zhuǎn)一定角度換一塊磁性更強(qiáng)的磁體滑動(dòng)變阻器【解析】(1)要想改變運(yùn)動(dòng)方向,應(yīng)改變線圈在磁場(chǎng)中的受力方向,由左手定則可知應(yīng)改變電流方向或者改變磁場(chǎng)方向;(2)線圈不轉(zhuǎn)可能是線圈處于平衡位置,可以將線圈轉(zhuǎn)過(guò)一定角度;可能是通過(guò)電路的電流太小,因此可以換一塊磁性更強(qiáng)的磁體或者增大電源電壓;(3)要想控制線圈的轉(zhuǎn)速,可以控制電流的大小,故可以接入滑動(dòng)變阻器,將滑動(dòng)變阻器與電機(jī)串聯(lián)即可起到控制電流的作用,原理如下圖:13.如圖所示為“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置,蹄形磁鐵放置在水平桌面上,閉合開(kāi)關(guān)后:(1)要使電路中有電流導(dǎo)體ab、開(kāi)關(guān)、靈敏電流計(jì)盒導(dǎo)線必須構(gòu)成電路;(2)導(dǎo)體ab沿方向運(yùn)動(dòng)時(shí),電流指針不偏轉(zhuǎn),只要導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),電路中就有產(chǎn)生.(3)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體ab,在電路中的作用相當(dāng)于;(4)若要改變電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向,你的作法是(說(shuō)出一種方法即可);(5)在此裝置中,當(dāng)導(dǎo)體ab沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí),要使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)幅度變大,你的做法是;(6)若用導(dǎo)線替代電流計(jì),再給你一個(gè)小磁針,利用該裝置完成此實(shí)驗(yàn)的方案是.【答案】閉合磁感線感應(yīng)電流電源保持磁場(chǎng)方向不變,改變導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向增大導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度奧斯特實(shí)驗(yàn)【解析】(1)要使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)體ab、開(kāi)關(guān)、靈敏電流計(jì)盒導(dǎo)線必須構(gòu)成閉合電路。(2)導(dǎo)體ab上下運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體沒(méi)有切割磁感線運(yùn)動(dòng),所以導(dǎo)體中沒(méi)有感應(yīng)電流;導(dǎo)體ab左右運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,這種現(xiàn)象是電磁感應(yīng)。(3)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體ab,在電路中的作用相當(dāng)于電源。(4)由于感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向有關(guān),因此要改變感應(yīng)電流的方向,可以采取以下措施:①保持磁場(chǎng)方向不變,改變導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向;(或保持導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向不變,使磁體的NS極對(duì)換)。(5)由于感應(yīng)電流是導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的,感應(yīng)電流的大小應(yīng)該與磁場(chǎng)強(qiáng)弱、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān).可以采取以下措施:①增大磁場(chǎng)的強(qiáng)度;②增大導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度。(6)若用導(dǎo)線替代電流計(jì),把小磁針?lè)旁趯?dǎo)線下面,利用該裝置完成此實(shí)驗(yàn)的方案是:奧斯特實(shí)驗(yàn)。
一、選擇題1.電動(dòng)機(jī)已廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代化生活了,如電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、電風(fēng)扇,電動(dòng)耕田機(jī)等,對(duì)其工作過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換表述正確的是()A.電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 B.機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能C.太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能 D.內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能【答案】A【解析】電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中,消耗了電能,將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故BCD錯(cuò)誤,A正確。故選A。2.如圖所示是小明自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)示意圖矩形線圈由一根漆包線繞制而成,漆包線的兩端分別從線圈的一組對(duì)邊的中間位置引出,并作為線圈的轉(zhuǎn)軸將線圈架在兩個(gè)金屬支架之間,線圈平面位于豎直面內(nèi)永磁鐵置于線圈下方,為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),他應(yīng)將()A.左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉B.左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉C.左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉,右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉D.僅將一個(gè)轉(zhuǎn)軸上的絕緣漆全部刮掉【答案】A【解析】A.當(dāng)將左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉或左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉,右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉,通電后在一個(gè)半周內(nèi)受到磁場(chǎng)的力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng),另一個(gè)半周沒(méi)有電流通過(guò),不受磁場(chǎng)力的作用,利用慣性轉(zhuǎn)動(dòng),這樣才能使線圈在磁場(chǎng)中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去,故A正確;B.如果兩端的漆皮都刮掉,線圈每轉(zhuǎn)過(guò)半圈,受力方向發(fā)生變化,會(huì)來(lái)回?cái)[動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉,右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉,左右轉(zhuǎn)軸不能同時(shí)接通電源,始終無(wú)法形成閉合回路,電路中無(wú)電流,不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.僅將一個(gè)轉(zhuǎn)軸上的絕緣漆全部刮掉,另一端為絕緣體,電路中無(wú)電流,不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選A。3.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的說(shuō)法中,正確的是()A.蓄電池充電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.暖瓶塞跳起時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.用熱水袋取暖時(shí),內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移D.電動(dòng)機(jī)工作時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能【答案】C【分析】判斷能量的轉(zhuǎn)化,我們主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,總是消耗的能量轉(zhuǎn)化為得到的能量.【解析】A、蓄電池充電時(shí),消耗電能得到化學(xué)能,所以是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能.故A錯(cuò)誤;B、暖瓶塞跳起時(shí),瓶?jī)?nèi)空氣的內(nèi)能減少,瓶塞獲得了機(jī)械能,所以是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.故B錯(cuò)誤;C、利用熱水袋取暖時(shí),熱水袋溫度降低內(nèi)能減少,人體獲得熱量,所以是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.故C正確;D、電動(dòng)機(jī)工作時(shí),消耗電能,得到機(jī)械能,所以是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.故D錯(cuò)誤.故選C。4.下圖為直流電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)不同時(shí)刻的工作原理圖,下列分析不正確的是()A.導(dǎo)線ab中的電流在這兩個(gè)時(shí)刻方向不同,受到的磁場(chǎng)力方向也不同B.甲乙兩圖中的線圈再轉(zhuǎn)動(dòng)90度角,都能到達(dá)平衡位置C.由上往下看,線圈中電流均為順時(shí)針?lè)较駾.如果電動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),則電動(dòng)機(jī)內(nèi)外流的都是直流電【答案】D【解析】A.由圖可知,導(dǎo)線ab在這兩個(gè)時(shí)刻電流方向不同,由于導(dǎo)體受力方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān),所以?xún)纱螌?dǎo)線ab的受力方向不同,故A正確,不符合題意;B.平衡位置是指線圈平面與磁感線垂直的位置,圖中磁感線從左向右,故甲乙兩圖中的線圈再轉(zhuǎn)動(dòng)90度角,都能到達(dá)平衡位置,故B正確,不符合題意;C.讀圖由左手定則可知:電源的左側(cè)為正極,從上往下看,線圈中電流都是順時(shí)針?lè)较颍蔆正確,不符合題意;D.電動(dòng)機(jī)之所以能轉(zhuǎn)動(dòng),是因?yàn)閾Q向器每當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置就會(huì)改變線圈中電流的方向,即電動(dòng)機(jī)線圈外是直流電,線圈內(nèi)是交流電,故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。二、填空題5.如圖所示,一個(gè)綜合實(shí)踐小組用一段漆包線繞成線圈,用小刀刮兩端引線的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮上半圈或下半圈。將線圈放在用硬金屬絲做成的支架m、n上,并按圖示連接電路,則電磁鐵的上端是極。閉合開(kāi)關(guān),用手輕推一下線圈,線圈會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),這就是簡(jiǎn)易的(填“發(fā)電機(jī)”或“電動(dòng)機(jī)”)。【答案】N電動(dòng)機(jī)【解析】[1]根據(jù)安培定則,C為電流進(jìn)入螺線管的方向,即四指的方向,而大拇指指上上端,故上端是N極。[2]有電池,故是通電線圈在磁場(chǎng)中受到力的作用,故是電動(dòng)機(jī)。6.圖甲為一臺(tái)簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī),它由一節(jié)舊電池、小塊銣磁鐵和線框組成,磁鐵吸在電池下端,線框由裸銅導(dǎo)線繞制;圖乙為電動(dòng)機(jī)工作原理圖,箭頭表示磁感線方向。根據(jù)圖乙可知,磁鐵上端為(填“N”或“S”)極;線框在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中將能轉(zhuǎn)化為能?!敬鸢浮縉電機(jī)械【解析】[1]由圖乙知,磁鐵的上端為N極,因?yàn)榇鸥芯€由磁體的N極出來(lái)回到S極。[2][3]線框能夠轉(zhuǎn)動(dòng),是因?yàn)橥妼?dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,所以這個(gè)過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。7.如圖所示的直流電動(dòng)機(jī)模型,把線圈兩端導(dǎo)線的漆按圖中方法刮去,通電后線圈能否連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?.如果通過(guò)線圈的電流變大,線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)速度將變.如果改變線圈中的電流方向,線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)ⅲ?/p>
【答案】能大改變【解析】[1]如圖所示的直流電動(dòng)機(jī)模型,把線圈兩端導(dǎo)線的漆按圖中方法刮去,即一端刮去一半,另一端全部刮去,這樣當(dāng)線圈通過(guò)電流時(shí),受磁場(chǎng)力轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí),電流被切斷,線圈可以利用慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),所以通電后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。[2]如果通過(guò)線圈的電流變大,線圈受到的磁場(chǎng)力變大,所以轉(zhuǎn)動(dòng)速度將變大。[3]如果改變線圈中的電流方向,線圈受到的磁場(chǎng)力方向相反,所以轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)⒏淖??!军c(diǎn)睛】注意理解導(dǎo)線一端刮去半周時(shí),有類(lèi)似換向器的作用,但又不完全相同,換向器是改變電流方向,而刮去半周只是切斷電流,讓線圈依靠慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。8.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為,接通電源后通過(guò)線圈的電流為0.5A,該電動(dòng)機(jī)工作100s,電流在線圈上產(chǎn)生的熱量是J;已知這100s內(nèi)電動(dòng)機(jī)消耗的電能是600J,則由電能轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是J。【答案】15585【解析】[1]由題知,電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為0.6Ω,通過(guò)線圈的電流為0.5A,電動(dòng)機(jī)工作100s,電流在線圈上產(chǎn)生的熱量電流在線圈上產(chǎn)生的熱量15J。[2]電動(dòng)機(jī)工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能,所以電能轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能電能轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能585J。三、實(shí)驗(yàn)題9.研究電動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程。(1)電動(dòng)機(jī)的工作原理是磁場(chǎng)對(duì)有力的作用。甲圖中,線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反,其原因是;(2)乙圖中的線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),是因?yàn)樗友b了,該裝置能在線圈(選填“剛轉(zhuǎn)到”、“即將轉(zhuǎn)到”或“剛轉(zhuǎn)過(guò)”)平衡位置時(shí),自動(dòng)改變線圈中的電流方向;(3)丙圖中用漆包線繞成矩形線圈,將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁場(chǎng),閉合開(kāi)關(guān),可觀察到線圈在磁場(chǎng)中(選填“能”或“不能”)沿某一方向持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),圖中線圈(選填“處于”或“不處于”)平衡位置?!敬鸢浮侩娏麟娏鞣较蛳喾磽Q向器剛轉(zhuǎn)過(guò)不能處于【解析】(1)[1]由于通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,所以有電流通過(guò)的線圈在磁場(chǎng)中能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。[2]由于ab、cd通過(guò)的電流方向相反,而它們所受的磁場(chǎng)方向相同,所以所受的磁場(chǎng)的作用力相反。(2)[3][4]圖乙中,線圈通過(guò)平衡位置后,兩邊框通過(guò)的電流方向、磁場(chǎng)方向不變,則兩者所受的力的方向與原來(lái)的相反,那么力的作用與線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。所以加裝了換向器,讓線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置便改變電流的方向,保證線圈所受的力讓其連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。(3)[5]圖丙中,線圈中所受的電流方向不變、磁場(chǎng)方向保持不變,線圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置后,線圈所受的力與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,不能沿某方向持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。[6]線圈在圖丙位置時(shí),受到磁場(chǎng)的作用力一個(gè)向上,一個(gè)向下,且大小相等,是一對(duì)平衡力,所以線圈處于平衡位置。10.用如圖所示的裝置進(jìn)行通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題:(1)把導(dǎo)線放在磁場(chǎng)里,接通電源,讓電流通過(guò)導(dǎo)線ab,會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線ab(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”);(2)把電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)后接通電路,使通過(guò)導(dǎo)線的電流方向與原來(lái)相反,這時(shí)導(dǎo)線ab反方向運(yùn)動(dòng);保持電源的正、負(fù)極不變,對(duì)調(diào)磁體的磁極,使磁場(chǎng)的方向與原來(lái)相反,這時(shí)導(dǎo)線ab反向運(yùn)動(dòng)。由此可以得出通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中要受到力的作用,而且受力的方向跟的方向和的方向都有關(guān)系;(3)若增加電源電壓或增強(qiáng)磁體的磁性,導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)(選填“加快”或“減慢”),這說(shuō)明導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,力的大小跟和有關(guān)?!敬鸢浮窟\(yùn)動(dòng)電流磁場(chǎng)加快電流的大小磁場(chǎng)的強(qiáng)弱【解析】(1)[1]由于通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用,因此把導(dǎo)線放在磁場(chǎng)里,接通電源,會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線ab運(yùn)動(dòng)。(2)[2][3]把電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)后接入電路,這時(shí)導(dǎo)線ab反方向運(yùn)動(dòng),保持電源的正、負(fù)極不變,對(duì)調(diào)磁體的磁極,使磁場(chǎng)的方向與原來(lái)相反,這時(shí)導(dǎo)線ab反向運(yùn)動(dòng),由此可以得出通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中要受到力的作用,而且受力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。(3)[4][5][6]若增加電源電壓,通過(guò)導(dǎo)體的電流變大,導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度加快;增強(qiáng)磁體的磁性,導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度加快,這說(shuō)明導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,力的大小跟電流的大小和磁場(chǎng)磁性的強(qiáng)弱有關(guān)。四、綜合題11.如圖甲是小名同學(xué)安裝好的直流電動(dòng)機(jī)模型:(1)請(qǐng)寫(xiě)出圖中A部件的名稱(chēng):.
(2)在安裝該模型時(shí)要按照由下而上,(“由外而內(nèi)”或“由內(nèi)而外”)的順序安裝.
(3)為了使組裝的電動(dòng)機(jī)模型能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn),小名在安裝時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn),其中錯(cuò)誤的是
A.要盡量減小軸與軸架之間的摩擦B.電刷與換向器的接觸松緊要適當(dāng)C.不要使各元件因安裝不當(dāng)而產(chǎn)生形變D.每一只固定螺釘均不能擰緊(4)小名把安裝好的電動(dòng)機(jī).變阻器.電源和開(kāi)關(guān)串聯(lián)起來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖乙所示①請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線完成圖中實(shí)驗(yàn)器材的連接.(要求滑片向右移,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變慢)②合上開(kāi)關(guān)接通電路,觀察線圈轉(zhuǎn)動(dòng),把電源兩極對(duì)調(diào)一下,觀察到線圈的什么發(fā)生了改變?③若開(kāi)關(guān)閉合,線圈不轉(zhuǎn),用手輕輕一拔,線圈就轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),則原來(lái)線圈不轉(zhuǎn)的原因是什么?
(5)電動(dòng)機(jī)在許多家用電器中應(yīng)用十分廣泛,請(qǐng)你舉出一種裝有電動(dòng)機(jī)的家用電器的名稱(chēng).【答案】換向器由內(nèi)而外D線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向發(fā)生了改變?cè)蚴蔷€圈處在平衡位置電風(fēng)扇【解析】(1)圖中A部件是:換向器。(2)在安裝該模型時(shí)要按照由下而上,由內(nèi)而外順序安裝。(3)為了使組裝的電動(dòng)機(jī)模型能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn),安裝時(shí)要注意:①要盡量減小軸與軸架之間的摩擦;②電刷與換向器的接觸松緊要適當(dāng);③不要使各元件因安裝不當(dāng)而產(chǎn)生形
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