初三物理电动机试题答案及解析.docx
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初三物理电动机试题答案及解析
初三物理电动机试题答案及解析
1.对甲、乙两图所示的实验,下列说法正确的是
A.甲实验可以研究电动机的工作原理
B.乙实验可以研究通电导体在磁场中受力情况
C.甲实验的过程中,电能转化为机械能
D.乙实验的过程中,机械能转化为电能
【答案】B
【解析】A.甲实验没有电源,有一个灵敏电流计,是用来研究电磁感应现象的实验;A错误,不符合题意;B.乙实验有电源,和磁场,是研究电流在磁场中的作用,即通电导体在磁场中受力情况;B正确,符合题意;C.甲实验的过程中,运动AB导体,灵敏电流计有示数,即机械能转化为电能;C错误,不符合题意;
D.乙实验的过程中,也就是电动机原理,是电能转化为机械能,D错误,不符合题意;答案选B
【考点】通电导体在磁场中受力作用;电磁感应
2.如图所示的四个实验中,说明电动机工作原理的实验是( )
【答案】D
【解析】电动机的工作原理是:
通电导体在磁场中受到力的作用。
A图是奥斯特实验原理图,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,不符合题意;B图是电磁继电器的实验原理图,不符合题意;C图是电磁感应实验原理图,是发电机的工作原理,不符合题意;D图电路中有电流,通电导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,符合题意,选填D.
【考点】直流电动机原理
3.在如图所示装置中,导线ab在水平的支架上,闭合开关,导线ab有电流通过时,它会运动起来。
那么
A.此装置是用来探究磁生电的
B.导线ab动方向与电流方向和磁场方向有关
C.发电机是利用这一现象来工作的
D.通电过程中导线ab机械能转化为电能
【答案】B
【解析】A导线ab在水平的支架上,支架中放一磁铁,闭合开关,导线ab有电流通过时,它会运动起来,是用来研究通电导体在磁场中受力运动的;A错误,不符合题意;B.导线ab动方向与电流方向和磁场方向有关,因研究通电导体在磁场中受力运动,所以与电流方向和磁场方向这两个量有关;B正确,符合题意;C.电动机是利用这一现象来工作的,C错误,不符合题意;D.通电过程中导线ab有电流通过,消耗电能,导线ab由静止变为运动,获得机械能,这一过程是电能转化为机械能,D错误,不符合题意;答案选B.
【考点】磁场对电流的作用
4.图为直流电动机的工作原理图。
以下相关的分析中正确的是
A.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为内能
B.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
C.电动机工作过程中,线圈中也产生感应电流
D.电动机工作过程中,线圈中的电流方向保持不变
【答案】C
【解析】电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
电动机工作时,电流通过线圈(有电阻)时会产生热量,消耗一部分电能,消耗的电能主要转化为机械能。
A选项分析错误;B选项分析错误;电动机工作过程中,线圈是闭合电路的一部分导体,转动过程中切割磁感线,所以会产生感应电流,C选项分析正确;电动机分直流电动机和交流电动机,直流电动机中有换向器,线圈中的电流方向按设计要求不断改变,以获得持续的机械能;交流电动机使用的是交流电源,电动机中没有换向器,电流方向本身在不断改变,D选项分析错误。
【考点】能量转化,能量守恒定律,电磁感应现象,电动机工作原理。
5.如图所示的几个实验中,能反映电动机工作原理的是
A.图甲中,使磁场中的线圈转动,会发现电流表指针发生偏转
B.图乙中,使导体AB沿箭头所示方向左右摆动,电流表指针发生偏转
C.图丙中,给带有铁芯的线圈通电,它能吸住铁块及重物
D.图丁中,闭合开关,处在磁场中的导体棒ab中有电流通过时,它就会运动起来
【答案】D
【解析】电动机的工作原理是:
通电导体在磁场中受到力的作用.A.图甲中,使磁场中的线圈转动,会发现电流表指针发生偏转,是导体切割磁感线产生电流的现象,是电磁感应原理,发电机就是利用这个原理制成,不符合题意;B.图乙中,使导体AB沿箭头所示方向左右摆动,电流表指针发生偏转,也是导体切割磁感线产生电流的现象,是电磁感应原理,发电机就是利用这个原理制成的;不符合题意;C.图丙中,给带有铁芯的线圈通电,它能吸住铁块及重物,是通电线圈有磁性,是电磁铁原理,不符合题意;D.图丁中,闭合开关,处在磁场中的导体棒ab中有电流通过时,它就会运动起来,是电动机原理,符合题意,答案选D.
【考点】电动机工作原理
6.下列关于电磁现象的说法中,正确的是:
A.玩具电动车的电动机工作时,是将机械能转化为电能
B.发电机是利用电磁感应现象制成的
C.闭合电路的部分导体在磁场中运动时,一定产生感应电流
D.通电导体在磁场中的受力方向只与电流方向有关
【答案】B
【解析】电动机工作时,是将电能转化为机械能,A错;发电机是利用电磁感应现象制成的,B对;闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,才能产生感应电流,C错;通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,D错。
【考点】电和磁
7.图中所示的实验中,闭合开关后,支架上原先静止的轻质铝管会朝某个方向滚动,这表明磁场对通电导体会产生______的作用。
改变磁场方向或者______方向,可以使原先静止的铝管开始运动的方向发生改变。
______(选填“电动机”或“发电机”)就是根据这个原理制成的。
(3分)
【答案】力、电流、电动机
【解析】开关闭合时,导体中就有了电流,同时导体a发生运动,表明导体在磁场中受到了力的作用;影响导体运动方向的因素是磁场的方向和电流的方向;电动机的工作特点是先通电然后线圈转动,所以可知电动机就是根据这一原理制成的.
开关断开时,导体没有电流,导体不运动,说明磁场对导体没有力的作用;开关闭合后,导体中有电流通过,导体运动起来,说明通电导体在磁场中受到力的作用.改变磁场的方向或者电流的方向,可以使原先静止的铝管开始运动的方向发生改变;电动机是根据这个原理制成的.
【考点】电动机的原理
8.如图所示是学习电磁现象过程中做过的几个实验,其中能反映电动机工作原理的是
【答案】D
【解析】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,D符合;A、B是发电机的原理;C是电磁铁的工作原理。
【考点】电与磁
9.小丽利用如图所示的装置,“探究通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关”,当小丽闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动。
断开开关S0,然后小丽只将磁铁N、S极对调位置,闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动。
通过上述实验,小丽得出实验结论:
“通电导体在磁场中受力方向只与磁场方向有关”,请你选用图中所示电路中的元件,设计一个实验证明小丽的观点是错误的。
请你简述实验步骤和实验现象。
【答案】闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动;断开开关S0,保持磁铁N、S极位置不变,改变电流的方向,闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动;通过上述实验,实验证明小丽的观点是错误的。
【解析】本题考查影响通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关,以及控制变量法的应用.闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动;断开开关S0,保持磁铁N、S极位置不变,改变电流的方向,闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动;通过上述实验,实验证明小丽的观点是错误的。
【考点】探究通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关
10.如图所示,用来研究电动机工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】电动机的工作原理是:
通电线圈在磁场中受到磁场力的作用;分析各图示情景,知道各实验装置的原理,然后找出符合题意的选项.
A、图示是奥斯特实验装置,表明通电导线周围存在磁场,不符合题意;
B、图示是探究电磁感应现象的装置,不符合题意;
C、图示通电导线在磁场中受到磁场力的作用而运动,揭示了电动机的原理,符合题意;
D、图示是研究影响电磁铁磁性大小与电流的关系,不符合题意.
【考点】直流电动机的原理
点评:
本题考查了电动机原理实验,分析清楚各图示情景、知道各实验揭示的物理情景是正确解题的前提与关键
11.学习“电动机”内容时,老师用图实验装置演示“磁场对通电导线作用力的方向与什么因素有关”的实验后,同学们自然想到力既有方向又有大小.那么磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关呢?
以下是小丽、小李与小明的猜想:
小丽猜想:
“可能跟磁铁的磁性强弱有关.”
小李猜想:
“可能跟导线AB在磁场中的位置有关.”
小明猜想:
“可能跟通过导线AB的电流大小有关.”
请你根据图所示的实验装置,帮助小明设计实验来验证他的猜想,简述你的实验方案:
.
【答案】保持磁铁的磁性强弱、导线AB在磁铁中的位置不变,移动滑动变阻器的滑片,改变电路中电流的大小,观察两次导线AB的运动快慢,如果快慢不同说明与电流大小有关,如果快慢相同说明和电流大小无关.
【解析】因为猜想中磁场对通电导线作用力的大小与磁铁的磁性强弱、导线AB在磁场中的位置、通过导线AB的电流有关,所以在设计实验的过程中需要用到控制变量法.验证磁场对通电导线作用力的大小与通过导线AB的电流大小是否有关,需要控制磁铁的磁性强弱、导线AB在磁铁中的位置不变,改变电路中电流的大小,通过观察导线运动得快满来比较受力的大小,用到转换法.
【考点】直流电动机的构造和工作过程;磁场对通电导线的作用
点评:
在设计实验的过程中注意控制变量法和转换法的运用,中考常见题型
12.图所示的四幅图中,说明电动机工作原理的实验装置是
A B C D
【答案】D。
【解析】A说明电流能够产生磁;B说明电磁感应现象;C说明电磁铁吸引铁钉;D说明磁场对电流的作用,它是电动机的工作原理,故选D。
13.借助如图所示的实验装置,晓明探究‘磁场对通电直导线的作用’.闭合开关,原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动.要使AB水乎向左运动,下列措施中可行的是
A.将A.B两端对调
B.将滑动变阻器的滑片向右移动
C.换用磁性更强的蹄形磁体
D.将蹄形磁体的N,S极对调
【答案】D
【解析】影响导线运动方向的又两个,一个是磁场方向一个是电流方向。
所以D正确。
BC只是使得导线受到更大的力但不能改变受力方向也就不能改变运动方向。
A中导线两端对调没有任何影响。
【考点】磁场对通电直导线的作用
14.下图是课本中的几个实验,演示磁场对通电导体有力作用的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【考点】电与磁。
分析:
A中提供有电源,导体通电后在磁场中运动,演示的正是磁场对通电导线的作用力。
CD中没有电源但是一个使电流表偏转一个是小灯泡发光说明有电流,而这个电流就来自于导体棒,因此这2个为电磁感应,BD错。
C为电流磁效应
15.如图所示的装置可用来研究的实验是( )
A.电磁感应现象和电流的磁效应
B.磁场对电流的作用和电流的磁效应
C.电磁感应现象和磁场对电流的作用
D.都不可以研究
【答案】C
【解析】本装置中导体棒放置在磁场中,当开关向右侧闭合时,导体中通以电流时,导体会在磁场中受力而运动,说明通电导体在磁场中受到了力的作用;开关向左侧闭合时,当导体做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,使灵敏电流计指针偏转,研究的是电磁感应.
故选C。
【考点】电磁感应;磁场对通电导线的作用.
点评:
关键是掌握电磁感应和磁场对电流的作用力和原理,由原理可掌握实验的装置及实验的意义等,特别注意单刀双掷开关的作用.
16.如图所示的实验中,其中能说明电动机工作原理的是( )
【答案】D
【解析】A、此实验探究的是电磁感应现象,它是发电机的原理,不符合题意;
B、此实验是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,不符合题意;
C、此实验探究的是电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,不符合题意;
D、此实验探究的是通电导体在磁场中受力运动的现象,符合题意.
故选D.
【考点】直流电动机的原理.
点评:
电动机是将电能转化为机械能的机械,它在工作时要消耗电能,因此解题时观察图形中有无电源是此题的解题关键.
17.如图所示,利用了磁场对电流作用的设备是( )
【答案】C
【解析】扬声器和动圈式话筒都是靠声音震动推动磁场变化形成强弱不等电流相互输出输入的,而D则是通过磁生电原理,只有C是磁场对电流的作用,故答案选C
【考点】电与磁
点评:
对于此类试题,学生应把握电动机和发电机的工作原理,有电源的是电动机,没电源的是发动机。
18.在图所示的四幅图中,能说明电动机工作原理的是
A.导线ab在磁场中运动时,电流表指针会偏转
B.导线通电小磁针会偏转
C.电磁铁通电会吸引大头针
D.在磁场中的导线通电会发生运动
【答案】D
【解析】A此图研究的是电磁感应现象,不符合题意,故A错误;B、该实验装置说明了通电导线周围存在着磁场,故该选项不符合题意;C此图研究的是电磁铁的磁性强弱和线圈匝数的关系,不符合题意,故C错误.此实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用,能够反映电动机的工作原理,故D正确;
19.小明在仔细观察如图甲所示的微型电扇结构之后,设想利用微型电扇和电流表制成简易风速计:
当风吹动风扇叶片时,电流表指针偏转,且风速越大,电流表示数也越大,图示乙实验中,能说明简易风速计工作原理的是
【答案】A
【解析】发电机与电动机结构相似,在实际中某些电动机经过改装可以作为发电机使用,但是原理不同。
电动机原理为通电导体在磁场中受到力的作用,发电机原理为电磁感应现象,所以A符合题意。
20.(2011·广安)如图所示,在下列有关电与磁实验的装置图中,能应用于电动机的原理的是( D )
【答案】D
【解析】 略
21.磁场对通电导体具有力的作用,其作用的方向与___________、_________方向有关。
【答案】:
磁场 电流
【解析】:
【考点】磁场对通电导线的作用.
分析:
解答本题应掌握:
通电导体在磁场中受到磁场力的作用,磁场力的方向与电流的方向和磁场的方向有关.
解答:
解:
通电导体在磁场中受磁场力的作用,磁场力的方向与电流方向及磁场的方向有关.
故答案为:
电流,磁场.(或磁场、电流)
点评:
通电导体在磁场中的受力方向可由左手定则判定.
22.(2011·聊城)用右图所示的电路研究“磁场对通电导线的作用“时,下列做法可以改变导线受力方向的是(A )
A.只改变电流方向
B.增大电流
C.减小电流
D.对调磁场同时改变电流方向
【答案】A
【解析】通电导体在磁场中受力的方向取决于磁场方向和导体中电流的方向.要改变受力方向可以改变电流的方向或磁场方向.但不能同时改变这两个方向,否则电流方向不变,这与数学上的负负得正相似.由此可知A正确,D错误.
增大或减小导体中的电流,只能改变通电导体在磁场中受力的大小,不能改变其受力方向.故BC都错误.
综上分析故选A.
23.直流电动机中换向器的作用是(C )
A.当线圈在磁场内转动时,每转动一周,换向器改变一次线圈中的电流方向
B.当线圈在磁场中转动时,换向器可随时改变线圈中的电流方向
C.每当线圈刚转过平衡位置时,换向器就能自动改变线圈中的电流方向
D.没有换向器,直流电动机也可以工作
【答案】C
【解析】 略
24.我们的生活赿来赿离不开电,电机(发电机、电动机的统称)在
生活中的应用赿来赿广泛。
图所示简易电机正在实现的能量转
化是把_________________________。
图中的两个分别与线圈两端
相连,而又彼此绝缘的铜半环E和F叫______________。
【答案】电能转化为机械能 换向器(或换向片)
【解析】由图可知,该电机的外边有一个电源,它是用来给线圈供电,这样通电线圈在磁场中就会受到力的作用而发生转动,所以该电机是一个电动机.电动机在工作时,消耗电能而转化为机械能;彼此绝缘的铜半环E和F叫换向器,它是用来改变线圈中的电流方向,从而改变线圈中的受力方向,让线圈持续的转动下去.
故答案为电能转化为机械能,换向器(或换向片).
25.(6分)图(甲)是直流电动机模型(主要部件见文字说明),图22(乙)是自制简易电动机模型.现在主要讨论图(乙)简易电动机的制作与操作问题:
(1)绕制线圈的铜丝外表有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,刮漆方法见放大图.按这种方法刮漆,目的是使线圈能够_________________,因此这一部位就相当于图(甲)中的_____________________(填某一部件的名称).
(2)如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做哪些尝试?
(说出两点即可)
①_____________________________;②_____________________________.
(3)通电后线圈能转动,如要改变转动方向,可采取的做法是:
①_____________________________;②_____________________________.
【答案】
(1)导电(接触良好) 换向器
(2)①将线圈捻转一定角度②增大电源电压 (或换一块磁性更强的磁体)
(3)①只改变电流方向 ②只改变一下磁场方向
【解析】提示:
(1)电动机是靠通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的,所以要想使线圈在磁场中受力转动,必须先给线圈中通入电流;为了让线圈持续转动下去,可以采用两种方法:
一种方法是当线圈转过平衡位置以后,立即停止给它供电;另一种方法是当线圈转过平衡位置以后,立即改变线圈中的电流方向;
(2)电动机不转动的原因有以下几种情况:
①启动前线圈刚好处于平衡位置;②线圈中的电流太小或磁场太弱;
(3)通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关.
解:
(1)漆是绝缘体,刮去以后,线圈中就会有电流,只有当线圈中有电流时,线圈才会受力发生转动,所以刮漆的目的是使线圈能够导电.采用刮漆和使用换向器的目的是相同的,都是为了使线圈能够持续的转动下去,所以这一部位相当于图(甲)中的换向器;
(2)电动机不转动的原因可能是在通电前线圈刚好处于平衡位置,所以可以试着用手拨动一下线圈,看线圈能否转动起来;电动机不转动的原因还有可能是因为线圈受力太小,而造成线圈受力太小的原因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱,所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体;
(3)通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系,所以要想改变线圈的转动方向,可以采取只改变电流方向或只改变磁场方向.
故答案为
(1)导电,换向器;
(2)①将线圈拨转一定角度;②增大电源电压(或换一块磁性更强的磁体);
(3)①只改变电流方向;②只改变磁场方向.
26.下列图形是电与磁中的几个实验,能反映电动机工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C.
【解析】电动机的工作时将电能转化为机械能,原理是:
通电导线在磁场中受到力的作用.A图,导体棒切割磁感应线,电流表指针发生偏转,说明此时电路中有电流,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,该选项不合题意;B图,是奥斯特实验,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,该选项不合题意;C图,电路中有电流,通电导体棒受到磁场力的作用而运动,与电动机的工作原理相同,该选项符合题意;D图,线圈通电后吸引回形针,是电磁铁的原理,该选项不合题意.
【考点】电和磁
27.如图所示,电动机工作时将电能转化成____________能。
【答案】机械
【解析】电动机的原理是:
通电线圈在磁场中受力转动。
转动的方向与磁场的方向和电流的方向有关,工作时将电能转化成机械能。
【考点】电动机
28.(5分)在安装直流电动机模型的是实验中:
(1)小明将电动机、变阻器、电源、开关串联起来,闭合开关,发现线圈不转,他用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始正常转动。
造成这一现象的原因是____。
当小明调节滑片,使电路中电流增大,发现电动机的线圈转速____(选填“加快”、“不变”或“减慢”)。
(2)为进一步研究直流电动机,他测得通过当电动机两端电压为5V时,通过电动机的电流为0.5A,而当电动机两端电压为1V时,电动机线圈不转,电流表示数仍为0.5A。
则该电动机线圈电阻为____Ω。
(3)当电动机两端电压为5V,电动机工作1min所消耗的电能为____J,其中转化为机械能的是____J。
【答案】
(1)开始时线圈处于平衡位置 加快
(2)2 (3)150 120
【解析】
(1)安装直流电动机模型时,线圈不转的原因主要有电路开路、磁铁无磁性和线圈处于平衡位置等几种情况。
转速过小是因为电流小或磁性弱。
根据题意他用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始正常转动,所以,电动机不动的原因是开始时线圈处于平衡位置。
电流小或磁性弱会使转速过小,所以,当电路电流增大时,电动机的转速一定会增大。
(2)直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的,它在工作时将电能转化为机械能。
根据题意电动机线圈若不动,此时是电能转化为内能,故根据欧姆定律知道线圈的电阻R=U/I=1V/0.5A=2Ω。
(3)根据题意知道当U=5V时,I=0.5A,所以此时电动机的功率是P=UI=5V×0.5A=2.5W,电动机工作t=1min所消耗的电能Q=Pt=2.5W×60s=150J,其中转化为内能Q1=I2Rt=(0.5A)2×2Ω×60s=30J,转化为机械能的是Q2=Q-Q1=150J-30J=120J。
【考点】直流电动机
29.在安装直流电动机模型的实验中,小杰同学安装了一台如图所示的直流电动机模型。
安装完毕,闭合开关后,线圈顺时针方向转动,则能使线圈逆时针方向转动的做法是
A.减小一节电池
B.把磁铁的两极对调
C.增加一节电池
D.把电源两极对调
【答案】BD
【解析】直流电动机是利用了通电导线在磁场中受力的作用,通电导线受力方向与磁场方向、电流方向等有关。
电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关,如果改变电流方向或改变磁场方向,电动机的转动方向会发生改变,但这两个不能同时改变,如果同时改变,则电动机的转动方向不变。
【考点】安装直流电动机
30.发电机和电动机的相继问世,使电能的大规模生产和利用成为现实,人类社会进入了电气化时代。
如图所示的四幅图中,属于发电机原理实验图及其应用图的是
① ② ③ ④
A.①③
B.②④
C.②③
D.①④
【答案】D
【解析】发电机原理是导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,电动机原理是通电导体在磁场中受力转动,因此可知有电源的是电动机的原理,没有电源的是发电机的原理,所以应选D。
【考点】发电面原理