中考物理考点一遍过考点39 电动机与发电机
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中考物理考点一遍过考点39 电动机与发电机

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时间:2021-03-30

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资料简介
一、电动机 1.磁场对通电导线的作用 (1)通电导体在磁场里,会受到力的作用。 (2)通电导体在磁场里,受力方向与电流方向和磁感线方向有关。 2.电动机 (1)原理:电动机是根据通电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的,是将电能转化为机械能 的装置。 (2)构造:电动机是由转子(能够转动的部分)和定子(固定不动的部分)两部分组成的。 (3)换向器是由两个铜制半环构成的,两者彼此绝缘。换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时, 能自动改变线圈中电流的方向,使线圈连续转动。 (4)电动机的转动方向由电流方向和磁场方向决定。改变电动机转动方向的方法:改变电流方向(交 换电压接线)或改变磁感线方向(对调磁极)。 (5)电动机转速的大小与线圈的匝数、线圈中电流的大小、磁场的强弱有关,即线圈匝数越多,电流 越大,磁场越强,转速越快。提高电动机转速的方法:增加线圈的匝数、增加磁体的磁性、增大电流。 (6)与热机相比,电动机的优点:构造简单;控制方便;体积小;无污染;效率高;功率可大可小。 解读:(1)通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。(当电流方向或磁感线方 向两者中的一个发生改变时,力的方向也随之改变;当电流方向和磁感线方向两者同时都发生改变时,力 的方向不变。)(2)当通电导线与磁感线垂直时,磁场对通电导线的力最大;当通电导线与磁感线平行时, 磁场对通电导线没有力的作用。 二、磁生电 1.电磁感应现象 (1)英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,进一步揭示了电与磁之间的联系,发明了发电机。 (2)内容:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫做 电磁感应,产生的电流叫做感应电流。 2.发电机 (1)原理:发电机是根据电磁感应现象制成的。 (2)能量的转化:发电机是将机械能转化为电能的装置。 (3)构造:发电机是由定子和转子两部分组成的。 (4)直流电和交流电:从电池得到的电流的方向不变,通常叫做直流电(DC)。电流方向周期性变化 的电流叫做交变电流,简称交流电(AC)。 在交变电流中,电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率,频率的单位是赫兹,简称赫,符号为 Hz。 (5)我国供生产和生活用的交流电,电压是 220 V,频率是 50 Hz,周期是 0.02 s,即 1 s 内有 50 个 周期,交流电的方向每周期改变 2 次,所以 50 Hz 的交流电电流方向 1 s 内改变 100 次。 解读:导体中感应电流的方向,跟导体的运动方向和磁感线方向有关。(当导体运动方向或磁感线方 向两者中的一个发生改变时,感应电流的方向也随之改变;当导体运动方向和磁感线方向两者同时都发生 改变时,力的方向不变。)产生感应电流的条件:①电路必须是闭合的;②部分导体在磁场中做切割磁感 线运动。两个条件缺一不可。 我们家中所使用的电冰箱、洗衣机、电风扇等用电器都装配有电动机。电动机是根据下列哪种现象制 成的 A.通电导体在磁场中受到力的作用 B.电流周围存在磁场 C.磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用 D.电磁感应现象 【参考答案】A 【详细解析】电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的,故 A 符合题意;电流周围存 在磁场,是电流的磁效应,这一现象是电磁铁的原理,故 B 不符合题意;磁场的基本性质是对放人其中的 磁体产生磁力的作用,故 C 不符合题意;电磁感应现象是发电机的原理,故 D 不符合题意,故选 A。 1.如图是一种电磁铁式电动摇篮,当检测电路检测到摇篮某位置的永久磁铁快接近电磁铁时,电磁铁工作, 使摇篮受力加速,接近电磁铁后,电磁铁断电,以免对摇篮产生阻力,循环往复,每次经过时拉一把, 就像有人站地上晃秋千。简单说就是先拉后推的,是在快接近时电磁铁与永久磁铁反相磁性拉过来, 离开后转成同极性推出去。下列说法正确的是 A.电动摇篮电路中电流的方向是一直是不变的 B.电动摇篮是将机械能转换成电能 C.电动摇篮应用了磁极间的相互作用原理 D.电动摇篮可以将电能全部转换成机械能 【答案】C 【解析】A、由题意可知电动摇篮电路中电流的方向是不断变化的;B、电动摇篮是将电能转换成机械 能的;C、电动摇篮应用了磁极间的相互作用原理;D、电动摇篮不可能将电能全部转换成机械能。故 选 C。 2.如图所示的装置中,当闭合开关,导体 ab 就会运动起来,下列说法正确的是 A.此现象说明磁可以生电 B.电动机是利用图示装置原理来工作的 C.导体 ab 运动方向与电流方向无关 D.同时调换蹄形磁铁两极和电源的正负极可以改变导体 ab 的运动方向 【答案】B 【解析】A、当闭合开关、导体 ab 中有电流通过时,导体 ab 就会运动起来,此现象说明通电导线在磁 场中受力的作用,故 A 错误;B、电动机是利用图示装置原理来工作的说法正确,故 B 正确;C、导体 ab 运动方向与电流方向和磁场方向都有关,故 C 错误;D、当电流方向和磁场方向有一个方向发生改变 时,导体 ab 的运动方向就发生改变,如果两个同时改变则导体 ab 运动方向不变,故 D 错误;故选 B。 下列选项中,可以用来演示发电机原理的是 A. B. C. D. 【参考答案】B 【详细解析】A、图中有电源,通电后金属棒会受力运动,即是通电线圈在磁场中受力的作用的原理, 故是电动机原理实验图,故错误;B、此图中没有电源,当金属棒切割磁感线运动时,电路中会产生电流, 故是电磁感应实验装置,即是发电机的制作原理,故正确;C、图中实验说明通电导线周围存在着磁场,是 电流的磁效应;故错误;D、此图是探究电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关的实验装置,故错误。故选 B。 1.对于交流电,下列说法中正确的是 A.线圈转动一周,电流方向改变一次,大小改变两次 B.线圈转动一周,电流方向改变两次,大小改变两次 C.线圈转动一周,电流方向改变两次,大小随时间改变 D.线圈转动一周,电流方向改变四次,大小随时间改变 【答案】C 【解析】交变电流是线圈在磁场中转动形成的;线圈转动一周即为一个周期;在一个周期内电流方向改 变两次;电流的大小随时间在做周期性变化;故选 C。 2.某同学由电流的磁效应想到:“电能生磁”,那么“磁能否生电”?他利用如图所示的实验装置“探究导体在 磁场中运动时产生电流的条件”。把铜棒 AB、演示电流表和电键连成电路,闭合电键后,将铜棒 AB 在 磁场中多次运动时观察到的现象记录在下表中。 实验序号 磁场方向 导体 AB 的运动方向 电流表指针的偏转方向 1 上 N 下 S 向右运动 向左偏转 2 上 N 下 S 向左运动 向右偏转 3 上 N 下 S 向上运动 不偏转 4 上 S 下 N 向下运动 不偏转 分析表中记录的实验现象,可以初步得出: (1)实验中,通过观察______________判断电路中是否有电流。 (2)闭合电路,导体在磁场中运动时,产生电流的条件是:____________________________。 【答案】(1)演示电流表指针是否偏转 (2)导体的运动方向与磁场方向不平行 【解析】(1)电流看不见摸不着,要知道电流的存在可用转换法,通过电流产生的效应来认识电流, 本实验中确定电路里有无感应电流产生的依据是电流表指针是否偏转; (2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,把这种现象叫做 电磁感应。“切割磁感线”的含义指导体的运动方向与与磁感线方向不平行;可以从实验中看出,实验 3、 4 中没有产生感应电流是因为导体运动的方向与磁场的方向一致,是平行的。而实验 1、2 中导体运动的 方向与磁场的方向不平行,这才叫“切割磁感线”。 1.无线充电是一种增加手机续航时间的方式。无线充电的技术原理是电流流过送电线圈产生磁场,受电线 圈靠近该磁场时就会产生电流,给智能手机充电,如图所示。受电线圈处用到了下图哪个实验的原理 A. B. C. D. 2.国产 003 型航母将采用自行研制的电磁弹射器。如图所示,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处 于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力。下列与电磁弹射器工作原理一致 的实验是 A. B. C. D. 3.如图所示的家用电器中,利用电动机原理工作的是 A. 电饭锅 B. 电风扇 C. 笔记本电脑 D. 动圈式话筒 4.电动自行车以其快速、安全、环保等特点迅速风靡大街小巷。电动自行车运动过程中所发生的能量变化 是 A.电能转化为机械能 B.化学能转化为机械能 C.化学能转化为电能,再转化为机械能 D.电能转化为化学能 5.如图是新一代电动自平衡独轮车,如图四个选项中能表示其工作原理的是 A. B. C. D. 6.一杯香浓的豆浆可以让我们的早上有一个精力充沛的开始。电动豆浆机在工作过程中,转动的叶轮将豆 子打磨研碎,加热体将豆浆加热至煮熟。下面说法正确的是 A.叶轮转动时,将机械能转化为电能 B.在加热过程中豆浆的内能不断增加 C.豆浆沸腾时继续吸热温度保持不变 D.豆浆表面出现“白气”是液化现象 7.小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成,漆包线的两端分别 从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于 竖直面内,永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,则小华应将 A.左转轴下半侧绝缘漆刮掉 B.左右转轴绝缘漆全部刮掉 C.电池的正、负极对调一下 D.在线圈正上方增加磁体 S 极 8.如图所示,在制作简易电动机的过程中,若要改变线圈的转动方向,可以 ①将电源的正负极对调;②改变通电电流的大小; ③换用磁性更强的磁体;④增加线圈的匝数; ⑤把磁体的磁极对调。 A.①⑤ B.②③④ C.①③ D.②④⑤ 9.如图所示是“探究电动机转动原理”的实验装置,闭合开关后,金属杆向左运动,要使金属杆向右运动, 应采取的措施是 A.磁场方向不变,改变电流方向 B.同时改变电流方向和磁场方向 C.电流大小不变,改变磁场强弱 D.同时改变电流大小和磁场强弱 10.如图所示是实验室电流表的内部结构图,处在磁场中的线圈有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。 线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。关于该现象,下列说法正确的是 A.该电流表工作原理与发电机相同 B.线圈中有电流通过时,把电能转化为机械能 C.改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向不会改变 D.线圈中电流越小,其所受磁场力就越大 11.产生感应电流的条件是 A.一段导体在磁场中运动 B.闭合电路的一部分导体在磁场中顺着磁感线运动 C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 D.一段导体的一部分在磁场中做切割磁感线运动 12.如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流产生条件”的实验装置。当导体棒水平向右运动时,灵敏 电流计的指针向右偏转,为使灵敏电流表指针向左偏转,下列方法可行的是 A.使铜棒竖直向下运动 B.使铜棒竖直向上运动 C.保持铜棒静止不动,使磁体水平向左运动 D.将磁体的 N、S 极对调,仍使铜棒水平向右运动 13.物理学中,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,有一个面积为 S 且与磁场方向垂直的平面,磁感应强度 B 与面积 S 的乘积,叫做穿过这个平面的磁通量,如果磁通量发生变化,就会产生感应电流。如图所示, 一个矩形线框 abcd 放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,O1O2 是线框的对称轴,线框在下列各种运动中, 整个线框始终处于磁场之内,能使线框中产生感应电流的是 A.沿纸面向左移动 B.以 O1O2 为轴转动 C.垂直纸面向里移动 D.垂直纸面向外移动 14.某同学探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置如图所示,ab 是一根直铜丝,通过导线接在量程为 0~ 3 A 电流表的两接线柱上,电流表指针指零。当把直铜丝 ab 迅速向右运动时,并未发现电流表的指针 明显偏折,你认为最可能的原因是 A.电流表量程太大,换用灵敏电流计能使指针明显偏转 B.直铜丝 ab 太细,换用粗铜棒便能使指针明显偏转 C.磁体的磁性太强,换用弱磁体便能使指针明显偏转 D.直铜丝 ab 运动方向不对,应让直铜丝 ab 上下迅速运动 15.如图所示是温度自动报警器,当达到设定温度时,发出报警信号。下列关于该装置的说法中正确的是 A.当温度达到 100 ℃时报警 B.报警时电磁铁的左端是 S 极 C.报警器中的电磁铁利用了电磁感应原理 D.报警器中的电磁铁利用了磁场对电流的作用原理 16.用如图所示的装置探究感应电流产生的条件”实验中,a、b 两接线柱间应接________(选填“大”或“小”) 量程电流表,导体在磁场中运动时,电流表指针没有发生偏转,其原因可能是_____________________ ___________________________。 17.如图所示,是探究电磁感应现象的实验装置,AB 是一铜棒,用导线将其连在灵敏电流计上,闭合开关, 让 AB 左右移动切割磁感线,发现电流计指针会发生偏转。实验中如果使 AB 棒运动方向由向右改成向 左,电流计指针偏转方向会________(选填“改变”或“不变”);实验中如果换用磁性强些的磁体,其它 不变,电流计指针偏转幅度会________一些(选填“大”或“小”);实验中如果使 AB 棒运动方向由水平 改成竖直沿磁场方向,且运动速度加快,则电流计指针________(选填“偏转”或“不偏转”)。 18.如图所示为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔 并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。这车钥匙实质相当于一个__________,跨上自行车 将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快。给电动车充电时,电瓶 相当于________,将_______能转化为_______能。 19.如图所示,是探究“磁场对通电导线的作用”的实验装置,当闭合开关 S 时,导线 ab 中电流的方向是从 ________(选填“a 到 b”或“b 到 a”),导线 ab 受到磁场力的作用而向左运动;如果只改变电流方向,那 么导线 ab 将向________运动。科学家在该实验基础上发明了电动机,实现了把_____能转化为机械能。 20.如图所示是________机结构的示意图,F 为换向器,它的作用___________________________________ _____________。闭合开关 S,线圈缓慢转动,现要使线圈转动加快,可以________________________ ________。 21.豆浆机制作豆浆的过程是先加热,再电动机带动打浆器搅碎豆子,又再加热煮熟,即加热和打浆是交 替进行的。由此可知,豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是________的,电动机是利用通电线圈 在磁场中________________的原理而工作的。 16.如图甲所示是小明探究“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。 实验现象记录如下表: 实验序号 磁场方向 ab 中电流方向 ab 运动方向 1 向下 无电流 静止不动 2 向下 由 a 向 b 向左运动 3 向上 由 a 向 b 向右运动 4 向下 由 b 向 a 向右运动 (1)小明在电路中接入滑动变阻器的作用是________。 (2)小明通过________________的方法,来判断导线在磁场中受力方向。 (3)根据表中记录的实验现象,小明正在探究导线磁场中受力方向与________________的关系。 22.小明利用如图所示的实验装置,探究磁场对通电导体的作用时,闭合开关后,他左右移动滑动变阻器 的滑片,发现导轨上的导体 ab 始终处于静止状态。经检查,全部实验器材均无故障且连接无误。请你 猜想通电导体 ab 在磁场中处于静止的原因是_____________________________。请写出检验猜想的方 法:_____________________________________________________________________________________ ___________________。 23.如图,是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置,当闭合开关时,导线 ab 中自由电子定向移动的方 向是________(选填“从 a 到 b”、“从 b 到 a”或“垂直 ab 方向”),导线 ab 受到磁场力的作用而向左运 动。现在,如果只将磁场方向变为与原来方向相反,那么导线 ab 将向________运动;如果同时将电流 方向和磁场方向相反,那么导线 ab________运动(选填“左”或“右”) 24.阅读下面的短文,回答问题 电动轮矿用自卸车 如图所示,是我国北方重型汽车股份有限公司制造的电动轮矿用自卸车,该车长 15.4 m、宽 9.4 m、高 7.7 m、自重 217 t、额定载重达 300 t,目前是我国吨位最大的电动轮矿用车,售价 3000 万人 民币。 该车有 6 个轮胎,采用后驱式驱动,通过柴油发动机给发电机供电,带动两个与后轮连接的电动 机,来驱动车辆。柴油机的油箱容积为 4921 L,气缸排量为 60 L.满载情况下,匀速直线行驶油耗为 30 L/km,两个电动机的总功率为 4.7×103 kW。该车有两种刹车形式:一种是电机式制动,通过电动 机反转来实现制动;另一种是机械制动,通过刹车卡钳与刹车盘相互摩擦来实现制动,为保护刹车卡 钳和刹车盘,只有车速低于 6 km/h 时,才采用机械式制动。 (1)该车匀速前进时,能量的转换的过程是:化学能→________→机械能→电能→________。 (2)采用电机式制动时,使电动机反转的方法可能是________________________。 (3)若该车化学能转化为电能的效率为 30%,满载行驶 1 km,则电动机工作的时间应该为________s (保留一位小数,ρ柴油=0.8×103 kg/m3,q 柴油=4.3×107 J/kg)。 25.(2018·扬州)安装直流电动机模型时,要改变直流电动机的转动方向,可以 A.将磁体的 N、S 极对调 B.将电源的正、负极和磁体的 N、S 极同时对调 C.改变磁性强弱 D.改变磁性强弱和电流大小 26.(2018·宿迁)如图所示,干电池底部吸有强磁铁(可导电),在干电池的正极上支有一“门”字形导线 框,导线框 B 侧和套在强磁铁上导电圆环 C 连接,导线框和圆环 C 能够一起绕干电池持续转动,圆环 C 在转动过程中与强磁铁接触良好。导线框转动的动力来源 A.只有线框 A 侧受到磁场对电流的作用 B.只有线框 B 侧受到磁场对电流的作用 C.线框 A 侧、B 侧都受到磁场对电流的作用 D.线框 A 侧、B 侧都不受到磁场对电流的作用,是受到的其它外力 27.(2018·乐山)在图中的 a 表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方 向运动时,能够产生感应电流的是 A. B. C. D. 28.(2018·聊城)手机无线充电方便了人们的生活,其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。 如图所示,它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电,线圈的周围形成交变的磁场,通过电磁感应 在受电线圈中产生一定的感应电流,从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作 原理相同的是 A.扬声器 B.电磁继电器 C.动圈式话筒 D.电动机 29.(2018·南充)以下图中说明了电磁感应现象的是 A. B. C. D. 30.(2018·绵阳)如图所示,导体 AB 在外力作用下向左运动时电流表指针偏转,向右运动时电流表指针 向另一方向偏转。这个实验事实说明 A.通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关 B.通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关 C.感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关 D.感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关 31.(2018·陕西)如图是一模拟风力发电的模型。电动机通电时,风扇 a 高速转动产生风力模拟自然风, 风扇 b 在风力作用下带动发电机发电,同时与发电机相连的小灯泡发光。下列说法正确的是 A.电动机转动时把机械能转化为电能 B.发电机是利用电磁感应现象工作的 C.电池电压降低时,风扇 a 的转速不会改变 D.风力大小不会影响小灯泡发光亮度 32.(2018·吉林)下列设备中与发电机工作原理相同的是 A.电磁铁 B.电动机 C.电铃 D.动圈式话筒 33.(2018·黄冈)中央电视台“加油向未来”某期节目中,有一项比赛,两个小组利用完全相同的设备,通 过骑车发电来烤熟两个一样的面包,首先烤熟面包的小组获胜,以下判断正确的是 A.骑车发电利用了电流的磁效应 B.骑车发电利用了磁场对电流的作用 C.获胜小组获得的电流要大些 D.两个小组烤熟面包用的发热体是串联的 34.(2018·温州)如图所示的小制作中,装置 A 中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动, 引起灯泡发光,装置 A 的工作原理是 A.通电线圈周围存在磁场 B.电磁感应 C.通电线圈能在磁场中转动 D.磁极间相互作用 35.(2018·安徽)实验发现,两条平行放置的直导线,当通以相同的电流时相互吸引(如图),这是因为 电流能够产生磁场,而磁场对电流又有力的作用。我们可以这样分析它的受力,对 a 导线:通电导线 b 产生的磁场对它具有向右的作用力;对 b 导线:________________________________。 36.(2018·恩施州)如图,闭合开关后,轨道上的金属杆 ab 将向________(选填“左”或“右”)移动,通电 后金属杆运动起来,此过程中能量的转化是________________________________。 37.(2018·怀化)扬声器是把电信号转化成________信号的一种装置,它的原理跟________(填“电动机” 或“发电机”)原理相似。 38.(2018·淮安)在探究“产生感应电流的条件”实验中。 (1)实验中,观察________________判断电路中是否有感应电流。 (2)闭合开关,若导体 AB 不动,左右移动磁体,电路中________(选填“有”或“无”)感应电流。 (3)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做________________运动时,导体中就会产 生感应电流。 (4)如果将小量程电流表换成________,可以探究磁场对通电导体的作用。 39.(2018·昆明)在探究“电动机为什么会转动”的实验中: (1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导 体周围也存在________,磁体会对通电导体产生力的作用吗? (2)如图所示,将一根导体 ab 置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,导体________,闭合开关 后,导体________,说明磁场对________导体有力的作用。 (3)断开开关,将图中磁铁的 N、S 极对调,再闭合开关,会发现导体 ab 的运动方向与对调前的运动 方向________,说明通电导体在磁场中的受力方向与________有关。 (4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体 ab 的运动方向与对调前的运 动方向________,说明通电导体在磁场中的受力方向与________有关。 (5)如果同时改变磁场方向和电流方向,________(填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电 流方向是否有关。 1.C【解析】从题意中知道,手机背面的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电, 是利用电磁感应原理工作的;A、图中是奥斯特实验,说明通电直导线周围存在磁场,是电流的磁效应, 不符合题意;B、图中给线圈通电,线圈会转动,说明通电导体受到磁场力的作用,不符合题意;C、图 中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,符合题意;D、图 中给线圈通电,线圈会转动,说明通电导体受到磁场力的作用,不符合题意。故选 C。 2.B【解析】题目中:电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强 电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。A、图中没有电源, 是电磁感应的原理图,故 A 错误;B、图中有电源,通电导体棒在磁场中受力而运动,即与电磁弹射器 的工作原理相同,故 B 正确;C、图中两电磁铁串联,通过的电流相等,而线圈匝数不同,所以该实验 是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故 C 错误;D、该实验为奥斯特实验,说明了电流周围存在 着磁场,故 D 错误。故选 B。 3.B【解析】电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用转动,工作过程中将电能转化为机械能,A、 电饭锅工作时将电能转化为内能,不符合题意;B、电风扇工作时将电能转化为机械能,符合题意;C、 笔记本电脑工作时将电能转化为光能和机械能(声音),不符合题意;D、动圈式话筒工作时将声音(机 械能)转化为电能,不符合题意;答案选 B。 4.C【解析】电动自行车在行驶过程中由蓄电池供电,蓄电池供电时将化学能转化为电能,电动机将电能 转化为自行车的动能(机械能)。故选 C。 5.D【解析】电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的;A、图中闭合电路的一部分导体在 磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象,与电动机的原理不同,故 A 不符 合题意;B、图中是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,与电动机的原理不同,故 B 不符合题意; C、图中是电磁铁,利用了电流的磁效应,与电动机的原理不同,故 C 不符合题意;D、图中有电源, 通电导体在磁场中受力会发生运动,是电动机的工作原理,故 D 符合题意。故选 D。 6.BCD【解析】A、电机带动叶轮转动时,将电能转化为机械能,故 A 错误;B、在加热过程中豆浆通过 吸收热量,内能不断增加,故 B 正确;C、液体沸腾的特点是继续吸热,温度不变,所以豆浆沸腾时继 续吸热温度保持不变,故 C 正确;D、豆浆表面出现“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故 D 正确; 故选 BCD。 7.A【解析】AB、将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的 力的作用为转动,另一个半周没有电流通过,不受磁场力的作用,利用惯性转动,这样才能使线圈在磁 场中持续转动下去,如果两端的漆皮都刮掉,线圈每转过半圈,受力方向发生变化,会来回摆动,故需 要将右转轴上下侧的绝缘漆都刮掉,左转轴下侧的绝缘漆刮掉,故 A 正确,B 错误;C、将电池的正、 负极对调一下,只能改变受力的方向,不能是线圈持续转动,故 C 错误;D、在线圈正上方增加磁体 S 极,使线圈受力增大,不能改变线圈的转动方向,故 D 错误。故选 A。 8.A【解析】影响转动方向的因素有磁场方向和电流方向,如果只改变磁场方向或只改变电流方向,则线 圈转动方向改变,如果同时改变两个因素,则转动方向不改变。①将电源的正负极对调,这样做可以改 变电流方向,故①正确;②改变通电电流的大小,只能改变线圈转动速度,不能改变转动方向,故②错 误;③换用磁性更强的磁体,只能增大线圈转动速度,不能改变转动方向,故③错误;④增加线圈的匝 数,只能增大线圈转动速度,不能改变转动方向,故④错误;⑤把磁体的磁极对调,磁场方向改变,转 动方向变化,故⑤正确。综合分析①⑤正确。故选 A。 9.A【解析】AB、若要让金属杆向右运动,改变金属杆的受力方向,可以改变电流方向或改变磁场方向, 但不能同时改变电流方向、磁场方向,故 A 正确、B 错误。CD、导体受力方向与电流的大小和磁场的 强弱无关,故 CD 错误。故选 A。 10.B【解析】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动,并且电流越 大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流 的大小。A、通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动,故与电动 机工作原理相同,故 A 错误;B、线圈中有电流通过时,把电能转化为机械能,故 B 正确;C、改变线 圈中的电流方向,其转动方向会发生改变;故 C 错误;D、通电导线周围有磁场,电流越小,线圈周围 的磁场越弱,线圈所受磁场力就越小,故 D 错误;故选 B。 11.C【解析】牢记产生感应电流应具备三个条件,一、闭合回路,即必须是通路,二、一部分导体,三、 切割磁感线运动。故 ABD 错误,C 正确。故选 C。 12.D【解析】AB、使铜棒竖直向上或竖直向下运动,导体没有切割磁感线运动,不会产生感应电流,灵 敏电流表指针不偏转;故 AB 错误;C、保持铜棒静止不动,使磁体水平向左运动,铜棒相对磁体仍向 右切割磁感线运动,感应电流方向不变;故 C 错误;D、将磁体的 N、S 极对调,仍使铜棒水平向右运 动,磁场方向发生改变,则感应电流方向发生改变,灵敏电流表指针向左偏转;故 D 正确。故选 D。 13.B【解析】整个线框始终处于磁场之内,当线框沿纸面向左移动、垂直纸面向里移动、垂直纸面向外移 动时,磁通量都不会发生变化,故不能产生感应电流,故 ACD 错误;当线圈以 O1O2 为轴转动时,磁 通量会发生变化,能产生感应电流,故 B 正确。故选 B。 14.A【解析】A、题中实验只有一根导体在切割磁感线运动,很少,电流表也不是灵敏电流表,实验的过 程是正确的,所以产生的电流很小,使电流表指针偏转幅度很少,故 A 正确;B、感应电流大小是不受 切割导体的粗细影响的,故 B 错误;C、磁体的磁性太强,换用弱磁体本身磁场没有太大变化,所以仍 然偏转不明显,故 C 错误;D、导体改为上下运动,是不切割磁感线的,不会产生感应电流,故 D 错 误。故选 A。 15.B【解析】A、由图可知,金属丝的下端在 96 ℃左右,当温度达到 96 ℃时(水银柱到达金属丝的下端), 电磁铁的电路接通,电磁铁有了磁性,吸引衔铁,右边的报警电路接通,电铃会发出报警信号,故 A 错误;B、由图知,报警时电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可知,报警时电磁铁的右端是 N 极, 左端是 S 极,故 B 正确;CD、报警器中的电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,故 CD 错误。故选 B。 16.小 开关没有闭合或导体没有做切割磁感线运动 【解析】由于产生的感应电流比较小,因此为了使实验现象明显,应选择小量程的电流表;导体在磁 场中运动时,电流表指针没有发生偏转,可能是开关没有闭合,或者线圈没有做切割磁感线运动; 17.改变 大 不偏转 【解析】让 AB 左右移动切割磁感线,发现电流计指针会发生偏转,如果使 AB 棒运动方向由向右改成 向左,运动方向发生变化,则感应电流的方向会改变,即电流计指针偏转方向会改变;换用磁性强些 的磁体,其他不变,则得到的感应电流更大一些,电流计指针偏转幅度会变大;如果使 AB 棒运动方向 由水平改成竖直沿磁场方向,导体没有切割磁感线,故不会产生感应电流,电流计指针不偏转。 18.开关 用电器 电 化学 【解析】如图为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点,只要将图中车钥匙插入 锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶,这车钥匙其实就是一个开关,跨上自行车将右 手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速越快,给电动车充电时,电瓶相当于 用电器,将电能转化为化学能能。 19.a 到 b 右 电 【解析】据电源的正负极可知,导线 ab 中电流方向是从 a 到 b;通电导体在磁场中受力的方向与磁场 方向、电流方向有关。导线 ab 受到磁场力的作用而向左运动,如果只将电流的方向改变,那么导线 a b 将向右运动;电动机消耗电能,产生机械能,故是将电能转化为机械能的过程。 20.电动 使线圈在平衡位置自动改变线圈中的电流方向 增大线圈中电流或换用磁性更强的磁体 【解析】图中有电源,闭合开关后,通电线圈在磁场中受力会转动,是电动机的原理图。电动机能连 续转动是利用了换向器使线圈在平衡位置自动改变线圈中的电流方向。使得线圈转速加快,可以增大 线圈中电流、可以换用磁性更强的磁体。 21.并联 受力而转动 【解析】由题意知,加热和打浆是交替进行的,电动机与电热器能独立工作,互不影响,因此它们是 并联的;电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理工作的。 【答案】(1)保护电路 (2)观察导线运动方向 (3)磁场方向和电流方向 【解析】(1)图甲电路中,滑动变阻器起到了保护电路的作用,防止电源被短路; (2)实验中通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是转换法; (3)比较实验 2 和 3,电流方向相同,磁场方向不同,导体运动的方向不同,说明通电导线在磁场中 受力方向与磁场方向有关;比较实验 2、4,磁场方向相同,电流方向不同,导体运动方向不同,说明 通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。 22.蹄形磁体磁性太弱(或电源电压较低导致通过导体 ab 的电流太小,或导体 ab 质量太大) 用磁性更 强的蹄形磁体替换原来的磁体,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,观察导轨上的导体是否运动(或 将电源电压调高,或更换成轻质的导体) 【解析】(1)影响磁场力大小的因素是:电流的大小,磁体磁性的强弱;在探究磁场对通电导体的作 用时,闭合开关后,发现导轨上的导体 ab 始终处于静止状态,可能是蹄形磁体磁性太弱,也可能是电 源电压较低、电流太小,导致磁场力过小;还可能是导体 ab 质量太大,压力大,导致摩擦力过大使导 体 ab 始终处于静止状态;由此可以猜想通电导体 ab 在磁场中处于静止的原因是:蹄形磁体磁性太弱 (或电源电压较低导致通过导体 ab 的电流太小,或导体 ab 质量太大); (2)检验猜想的方法是:用磁性更强的蹄形磁体替换原来的磁体,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片, 观察导轨上的导体是否运动(或将电源电压调高,或更换成轻质的导体)。 23.从 a 到 b 右 左 【解析】由图可知导线 ab 中电流方向是从 b 到 a,所以带负电的自由电子定向移动的方向是从 a 到 b; 通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关。导线 ab 受到磁场力的作用而向左运动,如 果只将磁场方向变为与原来方向相反,那么导线 ab 将向右运动;如果同时将电流方向和磁场方向变为 与原来方向相反,那么导线 ab 将仍向左运动。 24.(1)内能 机械能 (2)改变电流方向或改变磁场方向 (3)32.9 【解析】(1)车匀速前进时,燃料的化学能通过燃烧转化成内能,内能通过做功转化为机械能,机械 能再通过发电机转化为电能;最后电能通过电动机转化为机械能; (2)采用电机式制动时,使电动机反转的方法可能是改变电流的方向或改变磁场方向。 (3)因为匀速直线行驶油耗为 30 L/km,所以满载行驶 1 km 消耗 30 L 的柴油,根据ρ=m/V 知柴油的 质量:m=ρV=0.8×103 kg/m3×30×10-3 m3=24 kg;柴油完全燃烧放出的热量:Q 放=mq=24 kg×4.3×107 J/k g=1.032×109 J。根据η=W 有用/Q 放知该车做的有用功:W 有用=ηQ 放=30%×1.032×109 J=3.096×108 J;根据 P =W/t 知电动机工作的时间:t=W/P=W/(2P1)=3.096×108 J/(2×4.7×106 W)≈32.9 s。 25.A【解析】AB、要想改变电动机的转动方向,可对调磁铁两极或改变线圈中电流的方向,二者同时改 变时,电动机转动方向不变;故 A 正确、B 错误;CD、电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关, 和电流大小、磁性强弱无关,故 C、D 错误。故选 A。 26.B【解析】干电池底部吸有强磁铁,周围存在磁场,导线框 B 侧和套在强磁铁上导电圆环 C 连接,则 线框 B 侧有电流通过(即线框 B 侧是通电导体),所以线框 B 侧受到磁场对电流的作用力而运动;而 线框 A 侧没有通电,所以 A 侧没有受到磁场的作用力;故 B 正确,ACD 错误。故选 B。 27.D【解析】磁极间的磁感线是从 N 极指向 S 极,由图可知,D 中导体做切割磁感线运动,所以会产生 感应电流,故 D 正确;AC 中的导体运动时都不会切割磁感线(运动方向与磁感线方向平行),所以不 会产生感应电流,故 AC 错误;B 中导体没有运动,不会产生感应电流,故 B 错误;故选 D。 28.C【解析】A、扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故 A 错误;B、电磁继电器利 用的是电流的磁效应,故 B 错误;C、动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置, 故 C 正确;D、电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故 D 错误。故选 C。 29.C【解析】A、图中的奥斯特实验说明了电流周围存在磁场,故 A 不符合题意;B、该图中有电源,即 闭合开关后,磁场中的金属棒就会运动,即说明通电直导线在磁场中受到力,故 B 不符合题意;C、闭 合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,这就是电磁感应现象, 故 C 符合题意;D、图中的实验可得出磁铁同名磁极相互排斥、异名磁极相吸引,故 D 不符合题意。 故选 C。 30.D【解析】图中装置没有电源,导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流,是电磁感应现象,不 能说明通电导线在磁场中受力的大小和方向,故 AB 错误;由题知,当导体运动的方向改变时,电流表 指针的偏转方向也改变,即感应电流的方向改变了,由此可以得出:感应电流的方向与导体在磁场中 切割磁感线运动的方向有关;故 D 正确,C 错误。故选 D。 31.B【解析】A、电动机转动时把电能转化为机械能,故 A 错误;B、人类利用电磁感应现象制成了发电 机,故 B 正确;C、电池电压降低时,电流中的电流会减小,则风扇 a 的转速减小,故 C 错误;D、风 力大小发生变化时,电路中的电流会发生改变,则小灯泡的亮度也会改变,故 D 错误。故选 B。 32.D【解析】发电机是根据电磁感应现象制成的;A、电磁铁是利用电流的磁效应工作的;故 A 不符合题 意;B、电动机是利用通电导体在磁场中受力而转动的原理,故 B 不符合题意;B、电铃内部有一个电 磁铁,即其是利用电流的磁效应制成的,故 C 不符合题意;D、人对着话筒说话时,膜片带动线圈在磁 场中做切割磁感线运动而产生感应电流,这是一种电磁感应现象。故 D 符合题意。选 D。 33.C【解析】AB、骑车发电是将机械能转化为电能,是利用了电磁感应原理,故 AB 错误;C、两个小组 利用的是完全相同的设备,电阻相同,根据 Q=I2Rt 知,电流越大,相同时间内产生的热量越多,面包 越早熟,故 C 正确;D、两个小组烤熟面包用的发热体是并联的,若是串联,电流相同、电阻相同、通 电时间相同,产生的热量也相同,面包熟得快,故 D 错误。故选 C。 34.B【解析】装置 A 中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,相当于线圈在磁场中转动切 割磁感线,会产生感应电流,引起灯泡发光,是利用电磁感应现象的原理工作的,故 B 正确。故选 B。 35.通电导线 a 产生的磁场对它具有向左的作用力 【解析】由题知,两直导线通以相同的电流时相互吸引;对 a 导线:通电导线 b 产生的磁场对它具有 向右的作用力;由于物体间力的作用是相互的,对 b 导线:通电导线 a 产生的磁场对它具有向左的作 用力。 36.右 电能转化为机械能 【解析】如图,闭合开关后,磁场的方向是向下的,电流的方向是从 b 到 a,根据左手定则可知,轨道 上的金属杆 ab 将向右移动;此过程中能量的转化电能转化为机械能。 37.声 电动机 【解析】扬声器是把电流信号转化为声音信号的装置;当扬声器中的线圈中通过变化电流时,线圈会 受到永久磁铁的磁场力的作用,而带动与线圈相连的纸盆振动,将电信号转化成声信号,因此与电动 机的原理一致。 38.(1)电流表的指针是否偏转 (2)有 (3)切割磁感线 (4)电源 【解析】(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流; (2)闭合开关,若导体 AB 不动,左右移动磁体,导体做切割磁感线运动,电路中有感应电流; (3)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应 电流; (4)如果将小量程电流表换成电源,闭合开关后电流流过导体棒,导体棒受安培力作用,可以观察磁 场对通电导体的作用。 39.(1)磁场 (2)静止不动 运动 通电 (3)相反 磁场方向 (4)相反 电流方向 (5)不能 【解析】(1)根据课本奥斯特实验知:通电导体周围存在磁场; (2)将一根导体 ab 置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,电路中没有电流,导体静止不动,闭 合开关后,电路中有电流,导体运动,说明磁场对通电导体有力的作用。 (3)断开开关,将图中磁铁的 N、S 极对调,磁场方向改变,再闭合开关,电流方向不变,会发现导 体 ab 的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。 (4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,导体中电流方向改变,磁场方向不变,会 发现导体 ab 的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有 关。 (5)如果同时改变磁场方向和电流方向,通电导体在磁场中受力方向不变,不能确定受力方向与磁场 方向或电流方向是否有关。

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