2018中考物理一轮复习真题练习:考点22电动机与发电机
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考点22电动机与发电机
一.选择题(共21小题)
1.(2016•盐城)如图所示,小明用漆包线绕成线圈ABCD,将线圈一端的漆全部刮去,另一端刮去一半放入磁场,做成电动机模型。连接干电池后( )
A.线圈持续来回摆动
B.线圈沿固定方向持续转动
C.AB边中电流方向交替变化
D.CD边始终受到磁场力作用,且是动力
2.(2016•聊城)如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应的原理工作的
B.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
C.使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D.仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
3.(2017•柳州)如图所示的用电器中,利用电动机工作的是( )
A.电扇 B.电灯
C.电热水壶 D.电饭锅
4.(2017•西宁)发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代,制造电动机所依据的原理是( )
A.电磁感应现象
B.电流的周围存在着磁场
C.磁场间的相互作用
D.通电导体在磁场中受到力的作用
5.(2017•大连)电动机的工作原理是( )
A.电磁感应 B.电流周围存在磁场
C.磁场对通电导线的作用 D.同名磁极互相排斥
6.(2017•齐齐哈尔)根据图示装置探究的原理,可以制成下列哪种用电器( )
A.电水壶 B.电风扇 C.麦克风 D.电磁起重机
7.(2017•盐城)如图所示,导体棒ab向右运动,下列操作能使导体棒向左运动的是( )
A.调换磁极 B.取走一节干电池
C.将导体棒a、b端对调 D.向左移动滑动变阻器滑片
8.(2017•宜宾)央视2套有一档节目“是真的吗?”曾经播出过一个小实验,如图所示:上、下两个磁铁的磁力能把铁钉、电池和下面的磁铁悬吊起来,再用导线与上下两个磁铁接触构成闭合电路,这时电池和下面的磁铁一起旋转起来。这表明( )
A.通电导线在磁场中受力 B.磁能生电
C.通电导体周围存在磁场 D.地球周围存在磁场
9.(2017•德州)如图为实验室常用电流表内部构造图。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,便可显出电流的大小。图中与这一过程工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
10.(2017•内江)据有关媒体报道,未来在我国航母上,将采用电磁弹射器装置。它的弹射车与舰载机的前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通入强电流时,立即产生强大的推力,使舰载机快速起飞。那么,在下列四个实验中,与电磁弹射器的工作原理一致的是( )
A.图甲:对着磁铁旁线圈说话,示波器显示波形
B.图乙:闭合开关,金属棒在磁铁中运动起来
C.图丙:风车带动线圈在磁铁旁转动,闭合回路中有电流产生
D.图丁:手持金属棒在磁铁中运动,闭合回路中有电流产生
11.(2017•乐山)下列电器中,利用电动机原理工作的是( )
A.电磁铁 B.电风扇 C.日光灯 D.电热水器
12.(2017•广西)下列设备中,工作原理与如图所示的实验原理相同的是( )
A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电磁继电器
13.(2017•鞍山)下列四幅图中,用来研究磁场对通电导线有力的作用的是( )
A.图甲中,导体ab 左右摆动时电流计指针偏转
B.图乙中,闭合开关后线圈发生转动
C.图丙中,旋转启动钥匙后用电器工作
D.图丁中,闭合开关大头针被吸引
14.(2017•温州)下列情景中,利用电磁感应原理的是( )
A.
司南指示方向
B.
测电笔辨别火线与零线
C.
电饭煲通电煮饭
D.
手摇发电机产生电流
15.(2017•丹东)如图中,主要利用电磁感应原理工作的是( )
A.
水位自动报警器
B.
动圈式话筒
C.
电动机
D.
电磁起重机
16.(2017•南京)如图所示是一种新式手电筒,当沿图中箭头方向来回摇动时,灯泡就能发光,如图四个实验中能解释上述现象的是( )
A. B. C. D.
17.(2017•百色)如图所示是发电机线圈在磁场中转动一圈的过程中经过的四个位置,电路中有感应电流的是( )
A.甲和乙 B.丙和丁 C.甲和丙 D.乙和丁
18.(2017•哈尔滨)如图是探究电磁感应现象的装置,如图所示的设备中利用此原理工作的是( )
A.
电磁铁 B.发电机
C.
电动机
D.
扬声器
19.(2017•通辽)如图所示的环保型手电筒,筒内没有电池,使用时只要来回摇晃手电筒,使永磁体在线圈中来回运动,灯泡就能发光,下列几个实验与其原理相同的是( )
A. B. C. D.
20.(2017•扬州)如图,是手摇式手电筒,只要转动手电筒的摇柄,灯泡就能发光。下列实验能揭示手电筒工作原理的是( )
A. B. C. D.
21.(2017•常州)如图所示,矩形线圈两端作为转轴置于支架上,与小量程电流表连接,线圈下面放置磁体,把小风车固定在转轴上,风吹风车转动,电流表指针偏转,下列实验中,与该装置原理相同的是( )
A. B. C. D.
二.填空题(共10小题)
22.(2017•南通)如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场。
(1)闭合开关,由于磁场对 有力的作用,线圈会转动;线圈在磁场中 (选填“能”或“不能”)持续转动。
(2)将电源和开关换成小量程电流表,缓慢转动线圈,发现电流表的指针左右摆动,说明线圈在磁场中转动时产生了 (选填“直流”或“交流”)电,根据此原理可制成 机。
23.(2017•温州)我省开展“全面剿灭劣V类水”行动。为了治理某河道的水污染,相关部门放置了一批太阳能仿生水草的。几个月后效果明显。太阳能仿生水草主要由太阳能电池板、小型送风电动机以及若干人造水草等构成(如图),太阳能电池板为电动机供电,电动机工作,给河水持续提供空气,增加水体中的溶解氧,电动机工作时其能量如何转化? 。
24.(2017•岳阳)如图,闭合开关,导体ab向左运动,若只改变电流方向,ab向 (选填“左”或“右”) 运动,以此为原理可制成 (选填“电动机”或“发电机”)。
25.(2017•百色)如图所示,闭合开关,在轨道上原来静止的金属杆向左运动,这表明磁场对通电金属杆产生 的作用,如果只改变通过金属杆的电流方向,金属杆将向 (选填“左”或“右”)运动。
26.(2017•徐州)如图所示,用漆包线绕成一个矩形线图,刮掉两端导线的外漆,放在支架上,下面放一块磁体,用纸做一个小风车固定在转轴上,风吹风车时,小量程电流表指针会发生偏转,这是一个 模型,是利用 原理工作的,工作时将风能转化为 能。
27.(2017•日照)发电机是利用 的原理发电的,将机械能转化为电能;太阳能热水箱是将太阳能转化为内能的装置。小明家的太阳能热水器的水箱中装有初温为15℃,质量为50kg的水,集热管每小时接收的太阳能为1.89×107J,则每小时该热水器里的水能升高的温度是 ℃.[不及热量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
28.(2017•阜新)如图所示,当导体ab向右运动时,观察到的现象是电流表指针 (填“偏转”或“不偏转),这是 (填“磁生电”或“电生磁”)现象,工农业生产中的 (填“电动机”或“发电机”)就应用了此原理。
29.(2017•盐城)如图所示是小明设计的手摇电筒,其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁,当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时,灯泡发光,手摇电筒中 相当于电源,它应用的是 原理,将 能转化为电能。
30.(2017•黄冈)如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,他根据 (选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)的原理发电,这个过程 能转化为电能,产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)
31.(2017•宁波)2017年5月5日,国产大型客机C919首飞成功。
(1)由于地磁场的存在,C919在升空过程中,机翼会做切割 运动,从而在机翼两端产生感应电压。
(2)当它在高空巡航时,需要将机外气压较低的空气压入舱内,这一过程中,空气被压缩后内能 ,温度升高。
三.实验探究题(共5小题)
32.(2017•株洲)用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁,可组装成一个演示用的简易电动机,组装过程如图甲、乙、丙所示。
(1)乙图中,把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上,若磁铁的N极朝上,S极朝下,则磁化后的铁钉的尖端为 (填“N”或“S”)极,磁铁与铁钉间的吸引力 (填“大于”或“小于”)磁铁的重力。
(2)丙图中,用电线把电池的负极和磁铁连接起来,就有电流通过磁铁和铁钉,通过铁钉的电流方向是 (填“向上”或“向下”),磁铁上的电流由于受到 作用而带动铁钉开始旋转。
(3)这个简易电动机工作时,将电能转化为 能,若它的输入功率为2.0W,效率为60%,则输出功率为 W。
(4)演示时,若要改变铁钉的转动方向,可以改变 方向。电动机转动起来后,电线下端应间歇性地接触磁铁,这样做的好处是(写出一条即可) 。(提示:干电池通过的电流不允许长时间超过0.6A;磁铁磁性随温度升高而减弱。)
33.(2017•海南)如图所示,图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图,小谦同学实际探究时,在电路上连接了一个滑动变阻器,实验记录如下表:
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)用笔画线代替导线,在乙图中将变阻器正确连入电路,小谦在电路中接入滑动变阻器的作用是 。
(2)比较实验2和3,说明通电导线在磁场中受力方向与 有关,比较实验 ,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
(3)小谦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 。
(4)小谦想在甲图的基础上对实验进行改造,来探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,他要把图甲中的电源换成图丙中的 。
34.(2017•兰州)如图所示的实验装置,在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体ab。
(1)接通电源,这时会看到导体ab向左运动,这表明 ;
(2)若只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向,观察到导体ab均向右运动,这表明 ;
(3)如果把磁体的两极对调,同时改变通过导体ab中的电流方向,会看到导体ab的运动方向跟原来 (选填“相同”或“相反”)。
35.(2017•云南)发电机是如何发电的呢?同学们用如图所示的装置进行探究。
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中 (选填“有”或“无”)电流产生。
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现电流表指针发生了 偏转,就说:“让导体在磁场中运动就可产生电流”,但小芳说:“不一定,还要看导体怎样运动”。为验证猜想,它们继续探究,并把观察到的现象记录如下:
序号
磁体摆放方向
ab运动方向
电流计指针偏转情况
1
N极在上
竖直上下运动
不偏转
2
水平向左运动
向右偏转
3
水平向右运动
向左偏转
4
N极在下
竖直上下运动
不偏转
5
水平向左运动
向左偏转
6
水平向右运动
向右偏转
分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是 (选填“正确”或“错误”)的,比较第2、3次实验现象发现,产生的电流的方向跟 有关;比较第3、6次实验现象发现,产生的电流的方向还跟 有关。
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁铁,有同学发现指针又偏转了!他们再重复刚才的操作,发现电流表的指针都偏转,请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在 中做 运动,电路中就会产生感应电流,这就是发电机发电的原理,此原理最早由英国物理学家 发现。
36.(2017•长沙)在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中,用一根绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在球形磁体的磁场中,再将导体棒AB,电流表及开关用导线连成一个闭合电路(如图所示);
(1)闭合开关,让导体棒AB保持静止,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流产生;
(2)闭合开关,当导体棒AB沿 (选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”)运动时,电路中有感应电流产生。
2018中考物理一轮复习真题练习:考点22电动机与发电机
参考答案与试题解析
一.选择题(共21小题)
1.(2016•盐城)如图所示,小明用漆包线绕成线圈ABCD,将线圈一端的漆全部刮去,另一端刮去一半放入磁场,做成电动机模型。连接干电池后( )
A.线圈持续来回摆动
B.线圈沿固定方向持续转动
C.AB边中电流方向交替变化
D.CD边始终受到磁场力作用,且是动力
【解答】解:该线圈之所以能转动,是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的,但是该线圈在转过平衡位置时,若不改变电流的反向,此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动,故为了使线圈持续转动,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,另一个半周利用惯性转动;而真正的直流电动机工作时,为了让线圈持续的转动下去,即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向,即改变线圈所受力的反向,使线圈持续的转动下去。
AB、线圈沿固定方向持续转动,故A错误,B正确;
C、据上面的分析可知,AB边中电流方向是不变的,故C错误;
D、据上面的分析可知,CD边只有半圈受到磁场力作用,故D错误;
故选:B。
2.(2016•聊城)如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应的原理工作的
B.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
C.使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D.仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
【解答】解:A、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,故A错误;
B、电动机工作过程中,消耗的电能大部分转化为机械能,有一部分电能转化成了热能,故B错误;
C、使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的,故C错误;
D、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,故仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向,故D正确;
故选:D。
3.(2017•柳州)如图所示的用电器中,利用电动机工作的是( )
A.
电扇
B.
电灯
C.
电热水壶
D.
电饭锅
【解答】解:A、电风扇核心部件是电动机,工作时主要把电能转化为机械能,是利用通电导体在磁场中受力运动制成的,故A正确;
B、电灯工作时,主要把电能转化为内能,使灯丝温度升高达到白炽状态而发光,是利用电流的热效应工作的,故B错误;
CD、电热水壶、电饭锅工作时,都把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故CD错误。
故选:A。
4.(2017•西宁)发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代,制造电动机所依据的原理是( )
A.电磁感应现象
B.电流的周围存在着磁场
C.磁场间的相互作用
D.通电导体在磁场中受到力的作用
【解答】解:电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的。
故选:D。
5.(2017•大连)电动机的工作原理是( )
A.电磁感应 B.电流周围存在磁场
C.磁场对通电导线的作用 D.同名磁极互相排斥
【解答】解:A、根据电磁感应现象制成了发电机,故A错误;
B、根据电流周围周围存在着磁场制作了电磁铁,故B错误;
C、根据磁场对通电导体的作用制作了电动机,故C正确;
D、磁磁体间的相互作用规律是:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,故D错误。
故选:C。
6.(2017•齐齐哈尔)根据图示装置探究的原理,可以制成下列哪种用电器( )
A.电水壶 B.电风扇 C.麦克风 D.电磁起重机
【解答】解:图中有电源,即闭合开关后,磁场中的金属棒ab中会有电流通过,即会在磁场中受力运动,即说明通电导线在磁场中受力的作用,电动机就是利用该原理制成的。
A、电水壶是利用电流的热效应工作的,故A错误;
B、电风扇中有电动机,是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理,故B正确;
C、麦克风是利用电磁感应现象的原理,故C错误;
D、电磁起重机主要部件是一个电磁铁,即是利用电流的磁效应的原理工作的,故D错误;
故选:B。
7.(2017•盐城)如图所示,导体棒ab向右运动,下列操作能使导体棒向左运动的是( )
A.调换磁极 B.取走一节干电池
C.将导体棒a、b端对调 D.向左移动滑动变阻器滑片
【解答】解:
通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向两个因素有关;
A、将磁体的磁极对调,磁场方向与原来相反,则导体棒的受力方向与原来相反,能使导体棒向左运动,故A正确;
B、取走一节干电池,减小电源电压,减小电路中的电流,会改变受力大小,但不会改变运动方向,故B错误;
C、将导体棒a、b端对调,不能改变导体中的电流方向,不能改变受力方向,故C错误;
D、将滑动变阻器的滑片P向左移动,电路的电阻减小,电路中的电流增大,会改变受力大小,但不会改变运动方向,故D错误。
故选:A。
8.(2017•宜宾)央视2套有一档节目“是真的吗?”曾经播出过一个小实验,如图所示:上、下两个磁铁的磁力能把铁钉、电池和下面的磁铁悬吊起来,再用导线与上下两个磁铁接触构成闭合电路,这时电池和下面的磁铁一起旋转起来。这表明( )
A.通电导线在磁场中受力 B.磁能生电
C.通电导体周围存在磁场 D.地球周围存在磁场
【解答】解:题中有电源,构成闭合回路,电路中有电流,导体在磁场中受到力的作用而转动,故A正确。
故选:A。
9.(2017•德州)如图为实验室常用电流表内部构造图。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,便可显出电流的大小。图中与这一过程工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
【解答】解: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、图中为奥斯特实验装置,是利用电流的磁效应制成的,与电流表的制成原理无关,故A错误。
B、图中为发电机的原理图,是利用电磁感应现象制成的,与电流表的制成原理无关。故B错误。
C、图中为电动机的原理图,是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的。故C正确;
D、图中电磁铁是利用电流的磁效应制成的,与电流表的制成原理无关。故D错误。
故选:C。
10.(2017•内江)据有关媒体报道,未来在我国航母上,将采用电磁弹射器装置。它的弹射车与舰载机的前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通入强电流时,立即产生强大的推力,使舰载机快速起飞。那么,在下列四个实验中,与电磁弹射器的工作原理一致的是( )
A.图甲:对着磁铁旁线圈说话,示波器显示波形
B.图乙:闭合开关,金属棒在磁铁中运动起来
C.图丙:风车带动线圈在磁铁旁转动,闭合回路中有电流产生
D.图丁:手持金属棒在磁铁中运动,闭合回路中有电流产生
【解答】解:电磁弹射器利用的是导体在磁场中受到了磁场力的作用的原理。
A、图甲:对着磁铁旁线圈说话,示波器显示波形,是电磁感应的原理,故A错误;
B、图乙:闭合开关,通电金属棒在磁铁中运动起来,符合通电导体在磁场中受到磁场力的作用,故B正确;
C、图丙:风车带动线圈在磁铁旁转动,闭合回路中有电流产生,是电磁感应,故C错误;
D、图丁:手持金属棒在磁铁中运动,闭合回路中有电流产生,是电磁感应,故D错误。
故选:B。
11.(2017•乐山)下列电器中,利用电动机原理工作的是( )
A.电磁铁 B.电风扇 C.日光灯 D.电热水器
【解答】解:A、电磁铁是利用电流的磁效应工作的,没有电动机,故A错误;
B、电风扇的核心部件是电动机,是利用通电导体在磁场中受力的原理来工作的,故B正确;
C、日光灯主要将电能转化为光能,没有用到电动机,故C错误;
D、电热水器是利用电流的热效应工作的,没有用到电动机,故D错误。
故选:B。
12.(2017•广西)下列设备中,工作原理与如图所示的实验原理相同的是( )
A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电磁继电器
【解答】解:A、由图可知,电路中有电源,是电动机的工作原理图,其原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故A符合题意。
B、发电机的原理图中没有电源,发电机是根据电磁感应原理制成的,故B不符合题意;
CD、电磁铁、电磁继电器都是利用电流的磁效应制成的,故CD不符合题意。
故选:A。
13.(2017•鞍山)下列四幅图中,用来研究磁场对通电导线有力的作用的是( )
A.图甲中,导体ab 左右摆动时电流计指针偏转
B.图乙中,闭合开关后线圈发生转动
C.图丙中,旋转启动钥匙后用电器工作
D.图丁中,闭合开关大头针被吸引
【解答】解:A、图甲中,导体ab 左右摆动时电流表指针偏转,是电磁感应现象,A不符合题意;
B、图乙中,闭合开关后线圈发生转动,说明了通电导线在磁场中受到力的作用,B符合题意;
C、图丙中,旋转启动钥匙后用电器工作,是电磁继电器的应用,C不符合题意;
D、图丁中,闭合开关后大头针被吸引,说明电磁铁具有磁性,D不符合题意。
故选:B。
14.(2017•温州)下列情景中,利用电磁感应原理的是( )
A.
司南指示方向
B.
测电笔辨别火线与零线
C.
电饭煲通电煮饭
D.
手摇发电机产生电流
【解答】解:
A、司南指示方向利用的是地磁场及磁极间的相互作用规律,故A错误;
B、测电笔辨别火线与零线利用的是通路时有电流通过用电器时,用电器会工作,不是利用电磁感应现象的,故B错误;
C、电饭煲通电煮饭利用的是电流的热效应,故C错误;
D、手摇发电机,电路中的线圈会做切割磁感线运动,线圈中产生电流,属于电磁感应现象,故D正确。
故选:D。
15.(2017•丹东)如图中,主要利用电磁感应原理工作的是( )
A.
水位自动报警器
B.
动圈式话筒
C.
电动机
D.
电磁起重机
【解答】解:A、水位自动报警器中有电磁铁,是利用电流的磁效应的原理工作的,故A错误;
B、动圈式话筒是把声信号转变成电信号的,声信号的振动带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应现象原理,故B正确;
C、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C错误。
D、电磁起重机的主要部件是电磁铁,利用电流的磁效应原理,故D错误;
故选:B。
16.(2017•南京)如图所示是一种新式手电筒,当沿图中箭头方向来回摇动时,灯泡就能发光,如图四个实验中能解释上述现象的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:A、磁环是根据磁极间的作用力,故A不符合题意;
B、直导线中有电流时受力作用,不是电磁感应现象,故B不符合题意;
C、C图是利用电流的磁效应,不是电磁感应现象,故C不符合题意;
D、导体棒左右切割磁感线会产生感应电流,是电磁感应现象,故D符合题意。
故选:D。
17.(2017•百色)如图所示是发电机线圈在磁场中转动一圈的过程中经过的四个位置,电路中有感应电流的是( )
A.甲和乙 B.丙和丁 C.甲和丙 D.乙和丁
【解答】解:
由图可知,乙、丁中线圈虽与磁场方向平行,但线圈的运动方向与磁场方向垂直,线圈做切割磁感线运动,故电路中有感应电流产生;而甲、丙中的线圈虽与磁场方向垂直,但线圈的运动方向与磁场方向平行,线圈不切割磁感线,因此没有感应电流产生,故D正确,ABC错误。
故选:D。
18.(2017•哈尔滨)如图是探究电磁感应现象的装置,如图所示的设备中利用此原理工作的是( )
A.
电磁铁 B.发电机
C.
电动机
D.
扬声器
【解答】解:A、电磁铁通电后会具有磁性,是电流的磁效应,故A错误;
B、发电机是利用电磁感应原理工作的,故B正确;
C、电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动,是磁场对电流的作用,故C错误;
D、扬声器的工作原理和电动机的工作原理是相同的,故D错误。
故选:B。
19.(2017•通辽)如图所示的环保型手电筒,筒内没有电池,使用时只要来回摇晃手电筒,使永磁体在线圈中来回运动,灯泡就能发光,下列几个实验与其原理相同的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:
永磁体在线圈中来回运动,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使小灯泡发光,所以手摇电筒的工作原理为电磁感应现象;
A、图中为奥斯特实验,说明了通电导体周围存在磁场,与手摇电筒的工作原理无关,故A错误。
B、此图的装置是通电螺线管,是用来研究通电螺线管周围的磁场,与手摇电筒的工作原理无关,故B错误。
C、图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,与手摇电筒的工作原理相符合,故C正确。
D、此图反映了通电导体在磁场中受到力的作用,与手摇电筒的工作原理无关,故D错误。
故选:C。
20.(2017•扬州)如图,是手摇式手电筒,只要转动手电筒的摇柄,灯泡就能发光。下列实验能揭示手电筒工作原理的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:手摇式手电筒中没有电池,在晃动手电筒时,手电筒中的永磁体在线圈中运动,运动是相对而言的,相对于永磁体而言,线圈在做切割磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,电流通过灯泡时,小灯泡就会发光。因此这种手电筒的工作原理是电磁感应现象,即发电机就是利用该原理制成的。
A、图中,通电导体在磁场中受力运动,为电动机的工作原理图,故A错;
B、图中,闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动,产生感应电流,为发电机的工作原理图,故B正确;
C、图中,反映通电导体的周围存在磁场,为电流的磁效应,故C错误;
D、图中,通电线圈在磁场中受力转动,为电动机的原理图,故D错误。
故选:B。
21.(2017•常州)如图所示,矩形线圈两端作为转轴置于支架上,与小量程电流表连接,线圈下面放置磁体,把小风车固定在转轴上,风吹风车转动,电流表指针偏转,下列实验中,与该装置原理相同的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:根据题意可知,风吹风车转动,电流表指针偏转,有感应电流产生,属于电磁感应现象,是发电机的原理。
A、将磁铁悬挂起来,磁铁在地磁场的作用下指示南北,故A不符合题意;
B、此图为奥斯特实验装置,是电流的磁效应,说明通电导体周围有磁场,故B不符合题意;
C、此图中有电源,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理图,故C不符合题意;
D、此图中导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表指针摆动,说明有感应电流产生,是电磁感应现象,故D符合题意。
故选:D。
二.填空题(共10小题)
22.(2017•南通)如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场。
(1)闭合开关,由于磁场对 电流 有力的作用,线圈会转动;线圈在磁场中 不能 (选填“能”或“不能”)持续转动。
(2)将电源和开关换成小量程电流表,缓慢转动线圈,发现电流表的指针左右摆动,说明线圈在磁场中转动时产生了 交流 (选填“直流”或“交流”)电,根据此原理可制成 发电 机。
【解答】解:(1)闭合开关,通电线圈在磁场中能够转动,说明磁场对电流有力的作用,线圈会转动;线圈两端的漆全部刮去,转到平衡位置时,由于电流的方向不能改变,所以不能持续转动。
(2)将电源和开关换成小量程电流表,组成闭合电路,缓慢转动线圈,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针左右摆动,说明线圈在磁场中转动时产生了感应电流,而且电流方向随时间发生变化,属于交流电,根据此原理可制成发电机。
故答案为:(1)电流;不能;(2)交流;发电。
23.(2017•温州)我省开展“全面剿灭劣V类水”行动。为了治理某河道的水污染,相关部门放置了一批太阳能仿生水草的。几个月后效果明显。太阳能仿生水草主要由太阳能电池板、小型送风电动机以及若干人造水草等构成(如图),太阳能电池板为电动机供电,电动机工作,给河水持续提供空气,增加水体中的溶解氧,电动机工作时其能量如何转化? 电能转化为机械能 。
【解答】解:电动机转动过程中,消耗的是电能,所以电能减少,得到的是转动即机械能。所以是由电能转化为机械能。
故答案为:电能转化为机械能。
24.(2017•岳阳)如图,闭合开关,导体ab向左运动,若只改变电流方向,ab向 右 (选填“左”或“右”) 运动,以此为原理可制成 电动机 (选填“电动机”或“发电机”)。
【解答】解:
通电导体在磁场中受力的作用,磁场力的方向与磁场方向和电流方向有关;闭合开关,导体ab向左运动,若只改变电流方向,则导体ab受到磁场力的方向与原来相反,故ab向右运动。应用此原理可制成电动机。
故答案为:右;电动机。
25.(2017•百色)如图所示,闭合开关,在轨道上原来静止的金属杆向左运动,这表明磁场对通电金属杆产生 力 的作用,如果只改变通过金属杆的电流方向,金属杆将向 右 (选填“左”或“右”)运动。
【解答】解:
闭合开关,金属杆有电流通过,原来静止的金属杆向左运动,这表明磁场对通电金属杆产生了向左的作用力;
通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关;如果只改变通过金属杆的电流方向,则金属杆受力方向改变,金属杆将向右运动。
故答案为:力;右。
26.(2017•徐州)如图所示,用漆包线绕成一个矩形线图,刮掉两端导线的外漆,放在支架上,下面放一块磁体,用纸做一个小风车固定在转轴上,风吹风车时,小量程电流表指针会发生偏转,这是一个 发电机 模型,是利用 电磁感应 原理工作的,工作时将风能转化为 电 能。
【解答】解:图中线圈、导线和电流表组成闭合电路,线圈处在磁场中,风吹风车带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流,因此电流表指针会发生偏转;与发电机相同,是利用电磁感应现象原理工作的,工作时将风能转化为了电能。
故答案为:发电机;电磁感应;电。
27.(2017•日照)发电机是利用 电磁感应现象 的原理发电的,将机械能转化为电能;太阳能热水箱是将太阳能转化为内能的装置。小明家的太阳能热水器的水箱中装有初温为15℃,质量为50kg的水,集热管每小时接收的太阳能为1.89×107J,则每小时该热水器里的水能升高的温度是 85 ℃.[不及热量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
【解答】解:发电机是利用电磁感应现象的原理发电的;
设水温升高为△t,由Q=cm△t得:
△t===90℃;
末温为t'=15℃+90℃=105℃;由于水的沸点为100℃,故水的最终温度为100℃,水升高的温度为100℃﹣15℃=85℃。
故答案为:电磁感应现象;85。
28.(2017•阜新)如图所示,当导体ab向右运动时,观察到的现象是电流表指针 偏转 (填“偏转”或“不偏转),这是 磁生电 (填“磁生电”或“电生磁”)现象,工农业生产中的 发电机 (填“电动机”或“发电机”)就应用了此原理。
【解答】解:如图所示,当导体ab向右运动时,ab做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,会观察到的现象是电流表指针偏转,这是磁生电现象,即电磁感应现象,工农业生产中的发电机就应用了此原理。
故答案为:偏转;磁生电;发电机。
29.(2017•盐城)如图所示是小明设计的手摇电筒,其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁,当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时,灯泡发光,手摇电筒中 线圈 相当于电源,它应用的是 电磁感应 原理,将 机械 能转化为电能。
【解答】解:当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时,固定的线圈在磁场中做切割磁感线运动,就产生了感应电流,线圈在装置中的作用相当于电源;由此可知,手电是利用电磁感应现象制成的,在产生电流的过程中,消耗了机械能,产生了电能,机械能转化为电能。
故答案为:线圈;电磁感应;机械。
30.(2017•黄冈)如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,他根据 电磁感应 (选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)的原理发电,这个过程 机械能 能转化为电能,产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的 电源 (选填“电源”或“用电器”)
【解答】解:转动魔方时,闭合电路的导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,利用的是电磁感应现象;在发电的过程中,电能转化为机械能;
魔方给移动设备充电时,魔方提供电能,相当于电路中的电源。
故答案为:电磁感应;机械能;电源。
31.(2017•宁波)2017年5月5日,国产大型客机C919首飞成功。
(1)由于地磁场的存在,C919在升空过程中,机翼会做切割 磁感线 运动,从而在机翼两端产生感应电压。
(2)当它在高空巡航时,需要将机外气压较低的空气压入舱内,这一过程中,空气被压缩后内能 增大 ,温度升高。
【解答】解:(1)C919在升空过程中,机翼会做切割磁感线运动,从而在机翼内产生电流,机翼两端就会产生感应电压;
(2)对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功内能会减少。压缩机对空气做功,空气的温度升高内能增加。
故答案为:(1)磁感线;(2)增大。
三.实验探究题(共5小题)
32.(2017•株洲)用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁,可组装成一个演示用的简易电动机,组装过程如图甲、乙、丙所示。
(1)乙图中,把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上,若磁铁的N极朝上,S极朝下,则磁化后的铁钉的尖端为 N (填“N”或“S”)极,磁铁与铁钉间的吸引力 大于 (填“大于”或“小于”)磁铁的重力。
(2)丙图中,用电线把电池的负极和磁铁连接起来,就有电流通过磁铁和铁钉,通过铁钉的电流方向是 向下 (填“向上”或“向下”),磁铁上的电流由于受到 磁力 作用而带动铁钉开始旋转。
(3)这个简易电动机工作时,将电能转化为 机械 能,若它的输入功率为2.0W,效率为60%,则输出功率为 1.2 W。
(4)演示时,若要改变铁钉的转动方向,可以改变 电流 方向。电动机转动起来后,电线下端应间歇性地接触磁铁,这样做的好处是(写出一条即可) 保护电源 。(提示:干电池通过的电流不允许长时间超过0.6A;磁铁磁性随温度升高而减弱。)
【解答】解:(1)乙图中,把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上,若磁铁的N极朝上,S极朝下,则磁化后的铁钉根据异名磁极相互吸引可得铁钉的尖端为N极,磁铁与铁钉间的吸引力大于磁铁的重力。
(2)干电池外部,电流从正极流向负极,所以通过铁钉的电流方向是向下的;磁铁上的电流位于磁场中,由于受到磁力作用而转动;
(3)简易电动机工作时,将电能转化为机械能;
输出功率为P输出=P输入×60%=2.0W×60%=1.2W;
(4)通电导体在磁场中转动的方向取决于其在磁场中的受力方向,其受力方向改变则其转动方向就改变;而其受力方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关。因此要改变铁钉转动方向可以改变铁钉中的电流方向或磁场方向;
电动机转动起来后,若长时间通电,会损坏电源;另外电流通过磁铁,会产生热量,温度升高,使磁铁的磁性减弱,所以为了保护电源和不减弱磁铁的磁性,应使电线下端应间歇性地接触磁铁。
故答案为:(1)N;大于;(2)向下;磁力;(3)机械;1.2;(4)电流;保护电源。
33.(2017•海南)如图所示,图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图,小谦同学实际探究时,在电路上连接了一个滑动变阻器,实验记录如下表:
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)用笔画线代替导线,在乙图中将变阻器正确连入电路,小谦在电路中接入滑动变阻器的作用是 保护电路 。
(2)比较实验2和3,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 ,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
(3)小谦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 。
(4)小谦想在甲图的基础上对实验进行改造,来探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,他要把图甲中的电源换成图丙中的 灵敏电流计 。
【解答】解:滑动变阻器按“一上一下”的接;接法如图所示:
滑动变阻器起到保护电路的作用防止电源被短路;
(2)比较实验2和3,电流方相相同,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。
(3)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;
(4)探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向。
故答案为:(1)见上图;保护电路;(2)磁场方向;2、4;(3)转换法;(4)灵敏电流计。
34.(2017•兰州)如图所示的实验装置,在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体ab。
(1)接通电源,这时会看到导体ab向左运动,这表明 通电导体在磁场中会受力的作用 ;
(2)若只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向,观察到导体ab均向右运动,这表明 通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向均有关 ;
(3)如果把磁体的两极对调,同时改变通过导体ab中的电流方向,会看到导体ab的运动方向跟原来 相同 (选填“相同”或“相反”)。
【解答】解:(1)接通电源,这时会看到导体ab向左运动,即说明ab受到向左的力的作用,即说明通电导体在磁场中会受力的作用;
(2)只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向,观察到导体ab均向右运动,即说明ab所受力的方向发生了改变,即说明:通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向均有关;
(3)如果把磁体的两极对调,同时改变通过导体ab中的电流方向,即等于改变了两个因素,所以会看到导体ab的运动方向跟原来相同;
故答案为:(1)通电导体在磁场中会受力的作用;
(2)通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向均有关;
(3)相同;
35.(2017•云南)发电机是如何发电的呢?同学们用如图所示的装置进行探究。
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中 无 (选填“有”或“无”)电流产生。
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现电流表指针发生了 偏转,就说:“让导体在磁场中运动就可产生电流”,但小芳说:“不一定,还要看导体怎样运动”。为验证猜想,它们继续探究,并把观察到的现象记录如下:
序号
磁体摆放方向
ab运动方向
电流计指针偏转情况
1
N极在上
竖直上下运动
不偏转
2
水平向左运动
向右偏转
3
水平向右运动
向左偏转
4
N极在下
竖直上下运动
不偏转
5
水平向左运动
向左偏转
6
水平向右运动
向右偏转
分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是 正确 (选填“正确”或“错误”)的,比较第2、3次实验现象发现,产生的电流的方向跟 导体的运动方向 有关;比较第3、6次实验现象发现,产生的电流的方向还跟 磁场方向 有关。
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁铁,有同学发现指针又偏转了!他们再重复刚才的操作,发现电流表的指针都偏转,请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在 磁场 中做 切割磁感线 运动,电路中就会产生感应电流,这就是发电机发电的原理,此原理最早由英国物理学家 法拉第 发现。
【解答】解:
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中无电流产生;
(2)根据表格中的信息可知,当导体在磁场中运动时,电流计指针不一定偏转,说明不一定产生电流,故小芳的观点是正确的;
比较第2、3次实验现象发现,磁场方向相同,导体运动的方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流的方向跟导体运动方向有关;
比较第3、6次实验现象发现,导体运动的方向相同,磁场方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流的方向还跟磁场方向有关。
(3)电路闭合时,不论是导体运动还是磁体运动,导体会做切割磁感线运动,所以导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应,此原理最早由英国物理学家法拉第发现的。
故答案为:(1)无;(2)正确;导体的运动方向;磁场方向;(3)磁场;切割磁感线;法拉第。
36.(2017•长沙)在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中,用一根绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在球形磁体的磁场中,再将导体棒AB,电流表及开关用导线连成一个闭合电路(如图所示);
(1)闭合开关,让导体棒AB保持静止,电路中 无 (选填“有”或“无”)感应电流产生;
(2)闭合开关,当导体棒AB沿 水平方向左右 (选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”)运动时,电路中有感应电流产生。
【解答】解:(1)闭合开关,让导体棒AB保持静止,AB没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流;
(2)闭合开关,当导体棒AB沿水平方向左右运动时,会切割磁感线,电路中有感应电流产生。
故答案为:(1)无;(2)水平方向左右。
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