九年级物理全册 173 科学探究电动机为什么会转动同步练习 新版沪科版.docx
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九年级物理全册173科学探究电动机为什么会转动同步练习新版沪科版
17.3电动机为什么会转动
基础训练
知识点1磁场对电流的作用
1.利用如图所示的实验装置,小越探究了“磁场对通电导线的作用”,闭合开关S,原本静止的通电直导线AB水平向右运动,要使AB水平向左运动,下列措施可行的是()
A.将导线A、B两端对调
B.将滑动变阻器的滑片P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
2.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。
知识点2电动机工作的原理
3.如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
4.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。
如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______________。
综合训练
5.关于“电与磁”,下列描述正确的是()
A.电磁波可以在真空中传播
B.磁场的方向总是从N极指向S极
C.电动机的发明,实现了机械能向电能的转化
D.地球磁场的北极在地理北极附近
6.如图所示,将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中,舌簧端面互叠,但留有间隙,就制成了一种磁控元件——干簧管,以实现自动控制。
某同学自制了一个线圈,将它套在干簧管上,制成一个干簧继电器,用来控制灯泡的亮灭,如图所示。
干簧继电器在工作中所利用的电磁现象不包括()
A.电流的磁效应B.磁场对电流的作用
C.磁极间的相互作用D.磁化
7.有一束电子流,在经过一盒子附近时,运动轨迹发生偏转,如图所示。
则盒子内可能存在的物体是()
①磁铁;②铅块;③带正电荷的物体;④带负电荷的物体。
A.①③B.②③
C.②④D.只可能是③
8.如图所示的实验中,闭合开关后,支架上原先静止的轻质铝管ab会朝某个方向运动,这表明磁场对通电导体会产生 的作用,改变磁场方向或者改变 方向,可以使铝管ab运动的方向发生改变. (填“电动机”或“发电机”)就是根据这个原理制成的.
9.爱动手的小燕从易拉罐剪下一铝条,如图所示,在铝条两端重叠处用图钉从环外扎透,钉尖放在电池的正极上面,电池负极下面吸附一块圆柱形的强磁铁,铝环的侧边与磁铁的柱面相接触时,发现铝环以图钉尖为轴心不停地转动,请说出铝环转动的原因 ,发电机,电动机,内燃机中,工作原理与此相同的是 .
10.如图所示是扬声器的构造示意图,当线圈中有电流通过时,线圈受到磁铁力的作用而运动,这与________的工作原理相同,由于通过线圈的电流是_________电流,线圈就不断的来回振动,带动纸盒也来回振动,于是扬声器就发出的声音。
11.如图所示,用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒AB水平处于磁场.当棒通以由A向B的电流时,金属棒静止,橡皮筋刚好处于松弛状态(导线对金属棒的作用力忽略不计),此时金属棒受到的磁场力方向为 .若要使橡皮筋处于拉伸状态,在不人为对棒施力的条件下,请提出一项可行的措施 .
12.在探究通电导体在磁场中的受力方向跟什么因素有关时,小明同学做了如图所示的三个实验。
图中AB表示闭合电路的一部分导线,导线上的箭头表示电流的方向,F表示导线受力方向,S、N表示蹄形磁铁的南北极。
(1)通过实验a和b说明,通电导体在磁场中受力方向与的方向有关;
(2)通过实验a和c说明,通电导体在磁场中受力方向与的方向有关。
13.如图所示是简易棉花糖机的示意图。
取少量蔗糖置于侧壁扎有几排小孔的易拉罐内,闭合开关S,电动机带动易拉罐转动,并用酒精灯对易拉罐底部加热。
(1)加热过程中,蔗糖颗粒变成液态糖浆,糖浆从易拉罐侧壁的小孔中被甩出后,糖浆由于具有_________继续前进,进入容器中遇冷变成丝状糖絮,用筷子收集到棉花糖。
(2)该装置将糖浆变成糖絮的快慢效果与电动机的转速有关,为了能调节电动机的转速大小,改变装置出糖絮的快慢,应在如图电路中串联一个__________。
14.图(甲)是直流电动机模型(主要部件见文字说明),图(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_____________________________.
经典考题
15.如图为实验室常用电流表的内部结构图。
多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈与一根指针相连。
当线圈中有电流通过时,它受力转动带动指针偏转,便可显示出电流的大小。
下列与此工作原理相同的电器设备是()
A.电烙铁B.电铃C.发电机D.电动机
16.如图所示,线圈abcd位于磁场中,K与1接通时,ab段导线受磁场力F的方向向上;当K改为与2接通时,ab段导线受磁场力()
A.方向向下
B.方向向上
C.为零,因为电源反接
D.为零,因为电路一定是断路
17.如图所示,是灵敏电流计内部结构示意图,它的工作原理是利用通电导体在 中会受到 的作用,使指针发生偏转。
此时如果改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向 (选填“会”或“不会”)发生改变。
18.东东和辰辰在学习“探究电动机为什么会转动”后,来到实验室又经历了一些科学探究过程.
(1)验证磁场对电流的作用(如图甲所示):
将一白炽灯接通电源后,东东用一条形磁体靠近灯泡的玻璃罩,仔细观察灯丝,东东发现,该现象说明。
(2)如图乙所示是东东和辰辰制作的电动机模型。
通电后,轻轻拨动线圈,他们发现电动机不转,下面是他们分析到的可能的原因,请你帮他们看一看,可能的是.①线圈处于平衡位置;②接线柱接触不良;③磁铁的极性反了;④电池装反了;⑤转子受到的摩擦力太大了;⑥转子与定子之间的摩擦力太大;⑦电池太旧了;⑧磁铁的磁性不够强.
(3)经过处理,通电后轻轻拨动线圈,他们发现电动机只转动了一周,就在某一位置附近晃动几下停下来了.他们分析现象得到:
“某一位置”是指;如果要让电动机连续地转动下去,可以怎样改进?
参考答案
1.D
2.磁场磁场
3.C解析:
电动机在工作过程中,消耗电能,大部分转化为机械能,还有一部分转化为内能,A、B错;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,因此电动机在工作时,线圈中也会产生感应电流,C正确;直流电动机在工作时,由换向器不断的改变线圈中的电流方向,使线圈持续的转动,D错。
4.电能转化为机械能(半环)换向器解析:
由图示可知,该电机工作时消耗电能,获得机械能,是直流电动机模型,工作过程中需要换向器及时改变线圈中的电流方向,图中的两个与线圈两端相连,彼此绝缘的铜半环E和F就是(半环)换向器。
5.A解析:
电磁波可以在真空中传播,所以A正确;只有在磁场的外部,磁场的方向才是是从N极指向S极,所以B错误;电动机的发明,实现了电能向机械能的转化,所以C错误;地球磁场的北极在地理南极附近,所以D错误。
故选A。
6.B解析:
根据题意可知干簧继电器的工作过程,干簧管外的线圈中有电流时产生磁场,磁化干簧管内的舌簧片,使两舌簧片重叠部分为异名磁极,相互吸引而接触,接通电灯所在电路,电灯发光。
因而干簧继电器在工作中所利用的电磁现象有:
电流的磁效应、磁化、磁极间的相互作用。
没有磁场对电流的作用。
7.A解析:
电子流是电子定向移动形成的,电子流经过盒子被吸引,说明盒子内存在的物体可能是带正电荷的物体,也可能是磁铁。
8.力电流电动机
9.通电铝环在磁场中受力而转动电动机解析:
当铝环的侧边与磁铁的柱面相接触时,铝环中有电流通过,成为通电导体,发现铝环以图钉尖为轴心不停地转动,说明通电导体在磁场中受到磁场力的作用,电动机就是根据此原理制成的.
10.电动机交变解析:
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;当扬声器线圈中有电流通过时,线圈受到磁铁力的作用而运动,这与电动机的工作原理相同。
扬声器主要由线圈,永磁体,锥形纸盆组成,当线圈中通过交变电流时,会产生变化的磁场,线圈受到磁铁力的作用而运动,与永磁体之间相互作用产生振动,带动纸盆也来回振动,使扬声器发声.
11.竖直向上改变电流方向(或使磁场反向、减小电流、减弱磁场等)解析:
当棒中通以由A流向B的电流时橡皮筋处于松弛状态就说明了导线AB受到了一个向上的磁场力的作用;若电流的方向发生改变时,导线AB的受力方向就会变为向下,橡皮筋将会处于拉伸状态;或者改变磁场的方向、减小电流、减弱磁场都可以使橡皮筋处于拉伸状态.
12.
(1)电流
(2)磁场解析:
对比a、b两图,磁场方向相同,电流方向不同,导线受力方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向有关;同理在a、c两图中,导体中电流方向相同,磁场方向不同,导线受力方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向跟磁场方向有关。
13.
(1)惯性
(2)滑动变阻器解析:
(1)糖浆从易拉罐侧壁的小孔中被甩出后,不再受力的作用,但由于惯性,仍要保持原来的运动状态继续向前运动.
(2)因为改变电路中的电流大小,可以调节易拉罐的转速,从而可以改变糖浆变成糖絮的效果,因此可在电路中串联一个滑动变阻器,通过改变滑动变阻器的阻值从而改变电路中的电流大小,以达到调节易拉罐的转速的目的.
14.
(1)导电(接触良好)(半环)换向器
(2)①将线圈捻转一定角度②增大电源电压(3)①只改变电流方向②只改变一下磁场方向解析:
(1)制作电动机时,关键问题是使线圈中有电流通过。
对线圈引出线的两端进行刮漆处理,这样做的目的是使线圈能够导电(接触良好),这一部位就相当于图(甲)中的(半环)换向器。
(2)线圈不转,可能的原因是线圈处于平衡位置,或者是电源电压较低、磁体磁性不强等。
(3)影响电动机转向的因素是电流的方向和磁场的方向,要改变转动方向,可改变电流方向,或改变磁场方向。
15.D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.电烙铁是利用电流的热效应制成的,与电流表的工作原理无关,故A错误;电铃是利用电流的磁效应制成的,与电流表的制成原理无关,故B错误;发电机是利用电磁感应现象制成的,与电流表的制成原理无关,故C错误;电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的,故D正确.
16.A解析:
通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关,只改变电流方向或磁场方向,受力方向发生改变,在题目中,没有改变电流方向,K接1改成K接2,只改变了电流的方向,所以受力方向改变,原来方向向上,K接2后方向向下。
17.磁场力会解析:
通电导体在磁场中受到力的作用,灵敏电流计就是利用这一原理工作的,当电流通过线圈时,受到磁场力的作用,电流计指针发生偏转;通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系,如果保持磁场方向不变,改变电流方向,线圈受力方向发生变化,指针的偏转方向也会改变.
18.
(1)灯丝颤动磁场对通电导体有力的作用
(2)②⑤⑥⑦⑧(3)平衡位置将线圈与半环(换向器)一起固定在转轴上,将线圈的两端分别与半环(换向器)的两端相连,通过电刷、半环(换向器)向线圈输入电流解析:
(1)白炽灯中通的是交流电,大小和方向都在变化,所以条形磁铁的磁场对它的作用力的大小和方向都在不停地改变,所以灯丝会不停地颤动。
(2)从列举的现象来看,造成电动机不转的原因可能是接线柱接触不良、转子受到的摩擦力太大、转子与定子之间的摩擦力太大、电池太旧、磁铁的磁性不够强等。
(3)要让电动机跃过平衡位置连续转动下去,需要通过换向器和电刷向线圈供电。
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