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【物理素材】电磁转换【十二】  

2014-07-15 06:30:59|  分类: 物理教学素材 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【物理素材】电磁转换【十二】

【物理素材】电磁转换【十二】





电动机




《电动机》同步测试
江苏省无锡市东林中学 王伟彬







一、选择题

1.我们每一位同学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.电磁继电器

答案:A

解析:很多家电中装配有电动机,它是根据通电导体在磁场中会受力的作用的原理制成的,它在工作时是把电能转化为机械能。电流周围存在磁场是奥斯特实验所得到的结论,磁场的性质是对放入其中的磁体有磁力的作用,电磁继电器是电磁铁的应用。

2.要改变直流电动机的转向,以下方法不可行的是(   

A.改变线圈中的电流方向

B.改变磁场方向

C.同时对换电源的正负极和两个磁极

D.只对换电源的正负极或只对换两个磁极

答案:C

解析:电动机的原理是通电导线在磁场中受到力的作用,这个力的方向与通电的电流方向和磁感线的方向有关,电动机的转向与线圈的受力有关,因而转向与电流方向和磁感线的方向有关,改变其中一个方向,则转向变化,如果同时变,则转向不变。

3.某实验小组装了一个直流电动机模型,接通电源后电动机不转,用手拨动一下线圈(转子)后,线圈转子就正常转动起来,则该电动机模型开始时不转的原因可能是(   

A.线圈内部断路

B.电刷与换向器接触不良

C.磁体的磁性不强,或线圈中电流不够大

D.线圈正好处于平衡位置

答案:D

解析:电动机开始不转,但拨动一下后又转了,说明线圈本身没有问题,所以线圈内部没有断路。电刷与换向器接触不良,磁体的磁性不强,或线圈中电流不够大都不能使线圈正常转动。而当线圈位于平衡状态时,它受力平衡,当用力使线圈偏离平衡位置后,线圈能开始转动。电动机线圈不转主要有以下几个原因:导线接触不良;线圈刚好位于平衡位置;磁体的磁性不强;线圈中电流不够大等。

4.(2013广州中考)线圈abcd转动过程中经过图甲、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

解析:对比甲、乙两图可以看出,甲图中ab位置与乙图中cd位置相同,电流方向也相同,在甲图中ab段电流是从ba,在乙图中cd段电流是从cd,在线圈中电流的流向是沿着abcd的方向,即乙图中的ab段导线电流方向是从a流向b。甲乙两图中流过ab的电流方向反了,磁场方向不变,所以受力方向也相反。电动机中的换向器作用是改变线圈中电流方向,使线圈能持续转动。

5.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。同时其他没有做成功的同学提出了以下不同想法,你认为正确的是(   

电磁转换【十二】 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

A.绕制线圈时,如果没有漆包线,可以用普通的铜导线代替

B.线圈两端(作为转轴)的漆皮应全部刮去,这样才可持续转动下去

C.线圈两端(作为转轴)的漆皮应一端全部刮去,另一端刮去半周,这样才可持续转动下去

D.此电动机模型是根据电生磁的原理制成的

答案:C

解析:通电线圈在磁场中会受到力的作用,在实际中使用线圈主要是使其受力更大,所以要使用漆包线,否则线圈间就短路成一根导线了。线圈的两条水平边中的电流方向是相反的,在磁场中受力方向也相反,当线圈转到这两个力与线圈在同一个平面上时,线圈受力平衡就无法继续转动了,此位置就是线圈的平衡位置,所以线圈的漆皮不能全部刮去。利用C选项的方法,使线圈转动过程中有半圈通电,使线圈转动,到达平衡位置后,线圈中没有电流,由于线圈的惯性继续转动半圈,转过半圈后再次有电流通过,使线圈持续转动。

6.下列说法错误的是(   

A.将磁体靠近通电的灯泡,发现灯丝抖动,说明通电导体在磁场中受到力的作用

B.磁悬浮列车是利用电流和磁场间的相互作用原理来设计的

C.磁悬浮列车利用了通以强大电流的电磁铁产生巨大的磁场力,使列车浮起

D.奥斯特实验表明磁场对通电导体有力的作用

答案:D

解析:磁场对通电导体有力的作用,所以将磁体靠近发光的灯泡时,灯泡中有电流通过,并且是交流电,所以会受到磁场力的作用,并且方向在时刻改变,所以灯丝会抖动。磁悬浮列车是利用磁极间的作用,使接触面分离的。奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场。

7.如图所示是某同学在研究通电导体在磁场中受力作用的实验图,接通电源后,导体AB受力的作用发生运动,然后改变电流方向或磁感线的方向,以下不正确的是(   

电磁转换【十二】 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

A.在上述实验现象里,是机械能转化为电能

B.通电导体在磁场里受力的方向跟电流方向有关

C.通电导体在磁场里受力的方向跟磁感线方向有关

D.同时改变电流方向和磁感线方向,通电导体受力方向不变

答案:A

解析:通电导线在磁场中受到力的作用,导线在磁场中受力的方向与磁场方向、导线中的电流方向有关,当磁场方向或电流方向改变时,导线的受力方向会发生改变,若同时改变电流方向和磁场方向,导线的受力方向不变。在实验中要消耗电能,导线受力运动,得到了机械能,所以此实验是把电能转化为机械能。

8.电动机在日常生活和工农业生产中的应用十分广泛,关于电动机,下列说法错误的是(   

A.电动机是应用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的

B.直流电动机中的换向器能使通电线圈持续转动

C.电动机是把电能转化成机械能的装置

D.电动机是把机械能转化成电能的装置

答案:D

解析:电动机的原理是磁场对通电导体有磁力的作用,它在工作时要消耗电能,获得机械能,它把电能转化为机械能。直流电动机能持续工作是靠换向器不断的改变线圈中电流的方向。

9.在安装直流电动机模型的实验中,下列说法中错误的是(   

A.交换磁铁两个磁极的位置,可以改变电动机的转动方向

B.交换电源接线,可以改变电动机的转动方向

C.如果转子转速不快,可以任意增加串联的电池个数,使转速达到很高

D.如果接上电源后,转子不转动,要检查换向器与电刷接触是否良好

答案:C

解析:本题主要是考查对电动机原理和结构的了解,电动机的转动方向可以通过改变电流方向或磁极的位置来改变,电动机在工作时主要把电能转化为机械能,由于线圈也有电阻,工作时还有部分电能转为内能,使线圈温度升高,所以电动机在工作时也有额定电压和额定电流,在工作时如果电压和电流过大,会使线圈发热烧坏电动机。

10.如图所示,小明同学在做实验时,在一通电导线N内部有一个通电螺线管M,则M受力作用而(   

电磁转换【十二】 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

A.向右运动                  B.向左运动

C.绕OO’转动                D.以上都有可能

答案:C

解析:通电导线N相当于一螺线管,有磁场,在中心处的磁场方向从里向外。通电螺线管相当于一个条形磁体,左SN,它的N极会指向磁场方向,所以会绕OO’转动。这是一个通电螺线管和磁场对电流的作用综合题,要把N看作是一个通电螺线管的一部分。

二、填空题

11.生活中很多用电器洗衣机、电风扇在工作时都要把___________能转化为___________能,它是通过电器中安装的____________来实现此能量转化的。

答案:  机械  电动机 

解析:用电器工作时主要是利用电动机把电能转化为机械能的。电动机是利用了磁场对通电导线有力的作用的原理。

12.将一根直导线放在静止的小磁针上方,通电后小磁针发生偏转,这表明通电直导线周围存在         。如图所示装置,通电瞬间直导线向左摆动,这表明       对电流有力的作用;若要使直导线向右摆动,应如何操作?________________________。根据此现象的原理可以制成______________

答案:磁场   磁场  改变流过直导线的电流方向或对换磁铁的两个磁极  电动机

解析:通电导线周围存在磁场,这是奥斯特实验得到的结论,并且通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。磁场对通电导线有力的作用,使直导线运动,直导线所受力的方向与电流方向和磁场方向有关,要使直导线的运动方向相反,可以改变磁场方向或改变直导线中的电流方向,只要改变其中一项即可,不能同时改变磁场方向和电流方向。根据通电导线在磁场中受力的作用可以制成电动机,把电能转化为机械能。

13.小明同学有一从玩具小汽车里拆下来的电动机,他想提高电动机的转速(假设电动机不损坏),他可以采取的方法有_____________________________________________。(请写出两种方法)

答案:增大流过电动机的电流  增加电动机磁铁的磁场强度

解析:电动机是根据磁场对电流有力的作用的原理制成的,其作用力的大小与磁场强弱、电流大小等因素有关。要使电动机转速增大,就是要增大磁场对电流的作用。要提高转速可以加大电动机中的电流、增加磁场的强度,或者这两者同时增大等。

14.如图所示是研究通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关的实验。比较(a)、(b)两图可知通电导体在磁场中的受力方向跟___________________有关,比较(a)(c)两图可知通电导体在磁场中的受力方向还跟______________有关。

电磁转换【十二】 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

答案:电流方向   磁场方向

解析:通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场方向有关,在研究时要用到控制变量法。

15.下图是一个电动机的模型,通电线圈的ab边和cd边的磁场里受到________的作用,因两边中的电流方向相反,所以两个力方向________,且__________(选填不在)同一直线上,所以线圈就转动起来。当转到如图(b)所示的位置(线圈平面与磁感线垂直)时,这两个力____________(选填不在)同一直线上,而且大小_________、方向相反,是_____________力。这个位置叫做平衡位置。线圈要能持续转动下去,就需要安装一个________________,来改变线圈中的电流。

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答案:  相反  不在    相等  平衡  换向器

解析:线圈在磁场中受力会运动,在图(a)中线圈的ab边受力向上,cd边与ab边的电流方向相反,所以受力方向也相反,向下,这两个力方向相反,但不在同一直线上,线圈会发生转动。当转到图(b)所在位置时这两条边的受力方向仍相反,但在同一直线上,所以这两个力是一对平衡力,线圈在此位置晃几下就停下来了,这个位置叫平衡位置。要使线圈在磁场中持续转动,就要使线圈转过平衡位置后,改变线圈中电流方向,所以在电动机中要安装有换向器。

三、解答题

16.根据如图a所示磁场方向、导体中的电流方向以及导体在磁场中的受力方向三者之间的关系,试推出图(b)中电流的方向,图(c)中通电导体所受磁场力的方向,图(d)中磁体的NS极。(图中?表示电流垂直于纸面向里,表示电流垂直于纸面向外)

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答案:如图所示

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解析:通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,当电流方向或磁场方向有一个发生改变,则导线的受力方向会改变,若两个同时改变,则受力方向不变。判断磁场对电流的作用可以把待判断的图与已知的进行对比,比较磁场和电流的方向是如何变化的。

17.如图所示是小华同学探究让线圈转起来的实验装置图。线圈能够转动的原因是______,在实验中为了使线圈能持续转动,采取的办法是______________;要想使线圈的转动方向与原来的相反,采用_________或者________的方法。

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答案:磁场对通电导体有力的作用  在线圈转到平衡位置时,改变线圈中电流方向  改变磁场方向  改变导线中电流的方向

解析:磁场对放入其中的通电导线有力的作用,线圈不能在磁场中持续转动,解决方法是在线圈到达平衡位置时,改变线圈中电流方向。线圈转动方向与电流方向和磁场方向有关,要改变转向,只要改变其中一个量即可。





实验:自制简易扬声器
江苏南京29中致远校区 殷发金






实验目的:

1.通过自制简易扬声器模型,了解扬声器的工作原理;

2.知道扬声器是利用了通电线圈在磁场中受到力的作用的原理。

实验原理:

扬声器的工作原理是通电线圈中磁场中受力运动。

实验器材:

细漆包线2m左右(直径约0.1mm)、直径约1cm的圆柱体、一次性塑料碗1个、剪刀、收音机、小圆形强磁钢(直径8mm)、胶带、双面胶、导线、3.5mm的耳机插头(可以从废旧耳机上剪)。

实验步骤:

1.把漆包线绕在直径约1cm的圆柱体上,从圆柱体退下漆包线,用胶带把线圈捆扎好。(如图1)

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图1

2.先碗底贴薄双面胶,把线圈紧压在双面胶上,再利用胶带固定在一次性塑料碗底,把线圈漆包线的两头用剪刀刮去绝缘器。(如图2)

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图2

3.把塑料碗放正(口向上),在正对线圈中心位置贴上双面胶,把圆形磁钢安放在线圈正中心位置。(如图3)

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图3

4.把一个废旧耳机的一个小喇叭剪掉,剥去线头的绝缘皮,露出两根线,把这两根线与简易喇叭上线圈的两端连接好。(如图4)

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图4

5.把耳机插头插入收音机的耳机插孔中,放大音量,就可以听到自制扬声器发出美妙的音乐,可以欣赏自己的成果了!

操作提示:

1.在绕制线圈时,漆包线的长度可以适当的长一些,这样做成的扬声器发出的声音可以大一些。

2.线圈的大小与圆形强磁钢的大小不能相差太大,因为越靠近磁体,磁性越强,作用效果越明显。

3.在固定线圈时,要让线圈与塑料碗底粘紧,不能松动。漆包线很细,在用剪刀刮漆时注意安全,也可以利用火把绝缘漆烧掉。

4.在耳机中使用了只耳机的线,另一只耳机剪掉后注意不要让两根相碰。

 












 

 

 

2010年6月22日 - 馨雅居温馨苑欢迎你

 

 

 


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