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沪粤版初中九年级物理第十七章电动机与发电机素养综合检测课件
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这是一份沪粤版初中九年级物理第十七章电动机与发电机素养综合检测课件，共41页。
第十七间 素养综合检测(满分100分, 限时45分钟)一、选择题(每小题4分,共32分)1.(2022福建中考)电流的磁效应被发现后,科学家笃信自然 力的统一,以逆向的思想,开始在磁生电的研究中进行艰辛的 探索。下列科学家与其重要发现对应正确的是 ( )A.法拉第——电磁感应现象B.奥斯特——电流的热效应C.安培——通电导体周围存在磁场D.焦耳——磁场对通电导体的作用A解析 在奥斯特发现电生磁现象的基础上,法拉第发现了磁 生电——电磁感应现象,故A正确;奥斯特发现了电流的磁效 应,故B错误;安培做了大量实验,研究了磁场方向与电流方向 之间的关系,并总结出安培定则,也叫右手螺旋定则,故C错 误;焦耳的主要贡献是提出了焦耳定律,故D错误。2.(2024安徽六安金安轻工中学期末)一台组装齐全的直流电 动机模型,接通电源后电机不转,用手拨动一下转子后,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.磁铁的磁性不强,或线圈中电流不够大D.线圈正好处于平衡位置D解析 用手拨动一下转子后,线圈转子正常转动起来,说明电 动机不转时,线圈正好处于平衡位置。3.(2023安徽安庆模拟)如图所示为直流电动机的两个不同时 刻的工作原理图,下列分析不正确的是 ( )A.导线ab中的电流在这两个时刻方向不同B.导线ab在这两个时刻受到力的方向不同C.甲、乙两图中的线圈在转动时不能产生感应电流D.由上往下看,线圈中电流均为顺时针方向C解析 甲图中导线ab的电流方向是由b到a,乙图中导线ab的 电流方向是由a到b,电流方向不同,由于甲、乙两图中磁场方 向相同,故受力方向不同;由于电路中接入了换向器,由上往 下看,线圈中电流均为顺时针方向;甲、乙两图中的线圈在转 动时,相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线 运动,能产生感应电流;综上所述,C错误,A、B、D正确。4.(2024广西贵港期末)目前,贵港市正在打造“中国-东盟新 能源电动车”生产基地,主动融入“一带一路”建设,取得了 较好成效。新能源公交车的动力装置是电动机。下列选项, 能说明其工作原理的是 ( ) B解析 图A为奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,A错 误;图B中有电源,是电动机工作原理,说明通电导体在磁场中 受力的作用,B正确;图C中没有电源,闭合电路的一部分导体 在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是电磁感应现 象,C错误;图D是发电机的工作原理图,D错误。5.(新素材·现代科技)(2023江西会昌模拟)如图所示是新型武 器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属 轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向 右的力,于是将炮弹发射出去。下列设备与电磁炮的工作原 理不同的是 ( )A.我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置B.唱歌用的“动圈式话筒”C.电风扇里的“电动机”D.物理实验室里测量电压的“电压表” B解析 由题意可知,炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触,并 与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向右的力,于是 将炮弹发射出去,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力 而运动。我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置的 工作原理是通电导体在磁场中受力运动,A不符合题意;动圈 式话筒的工作原理是电磁感应现象,B符合题意;电风扇里的 “电动机”、物理实验室里测量电流的“电压表”,都是利 用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的,C、D不符 合题意。6.(2023四川攀枝花中考)我国高铁采用了能量回收制动方 式:列车到站前停止动力供电,继续向前运行,内部线圈随车 轮转动,切割磁感线产生感应电流,把机械能转化为电能进行 回收。以下与其工作原理相同的是 ( )C解析 内部线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生感 应电流,将机械能转化为电能,这是电磁感应现象;图A装置是 探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,A错误;图B装置是探 究通电导体在磁场中受力运动的实验,是将电能转化为机械 能,为电动机的工作原理,B错误;图C中导体在磁场中切割磁 感线就能在电路中产生感应电流,是电磁感应现象,C正确;图 D中的实验为奥斯特实验,用来探究电流的磁效应,D错误。7.(2023安徽合肥蜀山三模)如图所示,甲图是动圈式话筒,乙 图是动圈式扬声器的结构图,下列分析较合理的是 ( )A.甲工作的原理是通电线圈在磁场中受力振动B.乙工作的原理是电磁感应现象C.甲工作时线圈中产生感应电流,受到力的作用D.乙工作时消耗的电能全部转化为机械能C解析 话筒(甲)是利用电磁感应原理工作的,A错误;扬声器 (乙)工作的原理是通电导体在磁场中受力的作用,B错误;话 筒(甲)工作时线圈中产生感应电流,受到力的作用,C正确;扬 声器(乙)工作时消耗的电能有一部分转化为内能,不是全部 转化为机械能,D错误。8.(新考向·逆向思维)(2023广西河池宜州一模)如图,甲、乙两部分装置均由蹄形磁铁和导体棒组成,通过开关相连。闭合开关,用外力使导体PQ水平向右运动,发现导体棒MN也随之运动起来。则以下判断正确的是 ( )A.甲、乙两部分的原理均跟发电机原理一样B.甲、乙两部分的原理均跟电动机原理相似C.甲部分与发电机原理一样,乙部分与电动机原理相似D.甲部分与电动机原理相似,乙部分与发电机原理一样 C解析 闭合开关,导体PQ和MN组成一个闭合电路,闭合电路 的一部分导体PQ在磁场中进行切割磁感线运动,闭合电路中 有了感应电流,这种现象是电磁感应现象,这是发电机的原 理;电路中有了感应电流之后,感应电流经过导体MN,导体 MN在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理。二、填空题(每空2分,共22分)9.(2024江西南昌期末)如图所示,闭合开关,小灯泡正常发光, 电动机不转动,各元件均无连接故障,此时电动机 (选填“有”或“无”)电流通过,电动机消耗的电能主要转 化为 能,存在一定的安全隐患。有内解析 闭合开关,小灯泡正常发光,电动机不转动,各元件均 无连接故障,此时电动机有电流通过,电动机消耗的电能主要 转化为内能,存在一定的安全隐患。10.(2023广东东莞三模)小明用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只剩上半周或下半周。将线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上,并按图示连接电路,则电磁铁的上端是 极。闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈会持续转动,这就是简易的 (选填“发电机”或“电动机”)。若只将电源的正负极互换,则线圈转动方向会与原来的转动方向 (选填“相同” 或“相反”)。N电动机相同解析 由图可知,电流是从电磁铁的上端流入、下端流出,根 据安培定则可知,电磁铁的上端是N极;闭合开关,用手轻推一 下线圈,通电的线圈在磁场中由于受到力的作用会持续转动, 这是电动机的工作原理;若只将电源的正负极互换,则螺线管 中电流的方向发生改变,磁极的方向也发生了改变,同时上面 线圈中的电流方向也发生变化,则受到的力的方向不改变,线 圈转动方向会与原来的转动方向相同。11.(新考向·逆向思维)(2023安徽霍邱二模)通电导体在磁场中会受到力的作用,其本质是通电导体内的电荷做定向运动时受到力的作用的宏观表现。如图所示,虚线框内存在一磁场区,“×”表示磁场方向垂直纸面向里。现有一通电导体,它在磁场中受力会运动,如图甲所示,其中“I”表示电流方向,“v”表示其受力方向,即运动方向。在图乙中有一电子从磁场的下边界竖直向上飞入磁场,那么,它进入磁场后可能 会沿着 (选填“a”“b”或“c”)路径运动。c解析 电子带负电,电子定向移动的方向与电流的方向相反, 由图乙可知,电子向上运动,则电流的方向是向下的;与甲图 对比可知,磁场方向不变,而电流方向相反,所以电子进入磁 场后受到力的方向为向右,可能会沿着c路径运动。12.(跨学科·物理学与社会发展)(2023江苏盐城三模)物理学 家 发现“磁生电”现象,该发现推动了世界上第一 台发电机的发明,发电机运用 原理而把人类社会 带进了电气化时代。法拉第电磁感应解析 “磁生电”是指电磁感应现象,是由英国科学家法拉 第首先发现的;发电机的原理就是电磁感应现象,人们大量使 用的电就是发电机提供的。13.(2023广东汕头潮阳金德实验学校二模)如图所示,导体棒ab和cd分别置于左、右两个蹄形磁铁的磁场中,两导体棒和灵敏电流计通过导线串联,构成一个闭合回路。将导体棒cd快速在 (选填“东西”或“南北”)方向运动时,可观察到灵敏电流计指针发生了摆动,该现象蕴含的物理原理是 ;同时左侧蹄形磁铁中的导体棒ab也发生了移动,该现象蕴含的物理原理可以制成 (选填“发电机”或“电动机”)。南北电磁感应电动机解析 将导体棒cd快速在南北方向上运动时,cd做切割磁感 线运动,导体中会产生感应电流,灵敏电流计的指针发生了摆 动,这是电磁感应现象;此时ab中有电流通过,通电的导体ab 在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理。三、实验探究题(第14题21分,第15题15分,共36分)14.(2023陕西宝鸡质检)小娟为了弄清电动机的工作原理,做 了如下实验:(1)她利用图示装置探究磁场对通电导体的作用,为了使实验顺利进行,导体棒ab应选用 (选填“铁棒”或“铜棒”);铜棒(2)闭合开关时,发现导体棒ab向右运动,若只对调磁体两极,再次闭合开关,观察到导体棒ab向左运动,说明磁场对通电导体的作用力的方向与 方向有关,这一过程中电能主要转化为 能;(3)将导体棒换成线圈放入磁场中,如图甲所示,闭合开关,ab边中电流方向是从a至b,此时ab边受到磁场对它竖直向上的力,使线圈顺时针转动,当线圈转至如图乙所示的位置时,ab边中电流方向 (选填“会”或“不会”)发生改变,此时ab边所受磁场对它作用力的方向不变,力会阻碍线圈继续转动;磁场机械不会(4)为使电动机的线圈能持续转动,在如图甲所示结构的基础 上加上两个半铜环,用电刷与铜环接触,如图丙所示。当线圈转至图丙所示的位置时,电流方向从a至b,ab边所受磁场对它 作用力方向竖直向上,线圈转至图丁所示的位置时,ab边中电 流方向从 ,ab边所受磁场对它作用力的方向 ,从而使得线圈能够持续转动,所加的这个结构称为 。b至a竖直向下换向器解析 (1)探究磁场对电流的作用时,因为磁体能够吸引磁性 材料(铁、钴、镍等),所以通电导体不能为磁性材料,不能选 择铁棒进行实验,而是选择铜棒;(2)闭合开关时,发现导体棒 ab向右运动,若只对调磁体两极,再次闭合开关,观察到导体 棒ab向左运动,说明磁场对通电导体作用力的方向与磁场方 向有关。在这一过程中消耗电能,得到机械能,将电能主要转 化为机械能;(3)甲图中闭合开关,ab边中电流方向是从a至b, 此时ab边受到磁场对它竖直向上的力,使线圈顺时针转动,当线圈转至如图乙所示的位置时,ab边中电流方向仍然从a到b,ab边受到磁场对它的力仍然竖直向上,这时力会阻碍线圈继 续转动;(4)线圈转至图丁所示的位置时,ab边中电流方向从b 至a,此时ab边所受磁场对它作用力的方向改变,即竖直向下, 所加的这个结构称为换向器,其作用是当线圈转过平衡位置 时自动改变线圈中电流的方向。15.(教材变式·P33图片)小明学习了“电与磁”相关知识后, 利用如图所示的装置进行实验。 (1)将磁体向下插入螺线管中时,灵敏电流计的指针向左偏 转,由此可知,电路中有 产生,这个现象叫作 现象。感应电流电磁感应(2)将磁体的N、S极对调后,再次向下插入螺线管中,灵敏电流计的指针向 (选填“左”或“右”)偏转。(3)若磁体在螺线管上方从左向右移动,灵敏电流计的指针 (选填“会”或“不会”)偏转。(4)该装置揭示的原理可应用于学校广播系统中的 (选填“扬声器”或“动圈式话筒”)。右会动圈式话筒解析 (1)将磁体向下插入螺线管中时,灵敏电流计的指针向 左偏转,说明电路中产生了感应电流,这个现象叫作电磁感应 现象;(2)将磁体的N、S极对调后,磁场方向改变,再次向下插 入螺线管中,感应电流方向发生改变,灵敏电流计指针向右偏 转;(3)磁体在螺线管上方从左向右移动,螺线管做切割磁感 线运动,可以产生感应电流,灵敏电流计的指针会偏转;(4)扬 声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动;动圈式话筒 是利用电磁感应原理制成的。四、综合应用题(10分)16.(2023广东珠海香洲文园中学三模)阅读短文并回答问题。简易电流表学校科技小组运用所学的物理知识,设计了一个简易电流表, 如图甲所示,N、S为永磁体的两个磁极,线圈(质量不计)和指 针(下端配有重球)成一定的角度固定在一起,a、b是简易电 流表的接线柱,当a、b中通入电流时,指针会绕转轴O向右偏 转,电流越大,指针偏转角度越大,如图乙所示。 (1)该简易电流表工作原理中没有涉及的磁学知识是 。A.电流的磁效应B.磁极间的相互作用规律C.磁场对电流的作用D.电磁感应D(2)图乙中,当指针向右侧偏转时,表明接线柱中的电流是从 (选填“a”或“b”)柱流入电流表的。(3)小组成员小红认为简易电流表可以设计成如图丙,通电 时,简易电流表也可以工作;你判断小红的观点是否正确并简 述你的理由。b见解析(4)若想提高该简易电流表的精度,让其更加灵敏,可以采取的改进措施有:①可以适当 (选填“增大”或“减小”)配重球的质量。② (请写另一种改进措施)。减小增加线圈的匝数解析 (1)由简易电流表的工作原理可知,线圈通电后具有磁 性,利用的是电流的磁效应;通电线圈的磁极与永磁体的磁极 相互作用,利用了磁极间的相互作用规律;通电线圈在磁场中 转动利用的是磁场对电流的作用,整个过程中没有感应电流 产生,没有利用电磁感应。(2)由甲、乙两图对比知,通电时, 线圈的左端与永磁体的N极相斥,由同名磁极相互排斥知线 圈的左端为N极,由安培定则可知电流从b柱流入电流表,从a 柱流出电流表。(3)图丙,通电时简易电流表线圈两端受到的力为一对平衡力,线圈不会转动,所以小红的观点错误。(4)要提高该电流表的灵敏度,需要在通过电流相同时,让指针偏 转角度变大,可以适当减小配重球的质量或者增加线圈的匝 数。
第十七间 素养综合检测(满分100分, 限时45分钟)一、选择题(每小题4分,共32分)1.(2022福建中考)电流的磁效应被发现后,科学家笃信自然 力的统一,以逆向的思想,开始在磁生电的研究中进行艰辛的 探索。下列科学家与其重要发现对应正确的是 ( )A.法拉第——电磁感应现象B.奥斯特——电流的热效应C.安培——通电导体周围存在磁场D.焦耳——磁场对通电导体的作用A解析 在奥斯特发现电生磁现象的基础上,法拉第发现了磁 生电——电磁感应现象,故A正确;奥斯特发现了电流的磁效 应,故B错误;安培做了大量实验,研究了磁场方向与电流方向 之间的关系,并总结出安培定则,也叫右手螺旋定则,故C错 误;焦耳的主要贡献是提出了焦耳定律,故D错误。2.(2024安徽六安金安轻工中学期末)一台组装齐全的直流电 动机模型,接通电源后电机不转,用手拨动一下转子后,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.磁铁的磁性不强,或线圈中电流不够大D.线圈正好处于平衡位置D解析 用手拨动一下转子后,线圈转子正常转动起来,说明电 动机不转时,线圈正好处于平衡位置。3.(2023安徽安庆模拟)如图所示为直流电动机的两个不同时 刻的工作原理图,下列分析不正确的是 ( )A.导线ab中的电流在这两个时刻方向不同B.导线ab在这两个时刻受到力的方向不同C.甲、乙两图中的线圈在转动时不能产生感应电流D.由上往下看,线圈中电流均为顺时针方向C解析 甲图中导线ab的电流方向是由b到a,乙图中导线ab的 电流方向是由a到b,电流方向不同,由于甲、乙两图中磁场方 向相同,故受力方向不同;由于电路中接入了换向器,由上往 下看,线圈中电流均为顺时针方向;甲、乙两图中的线圈在转 动时,相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线 运动,能产生感应电流;综上所述,C错误,A、B、D正确。4.(2024广西贵港期末)目前,贵港市正在打造“中国-东盟新 能源电动车”生产基地,主动融入“一带一路”建设,取得了 较好成效。新能源公交车的动力装置是电动机。下列选项, 能说明其工作原理的是 ( ) B解析 图A为奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,A错 误;图B中有电源,是电动机工作原理,说明通电导体在磁场中 受力的作用,B正确;图C中没有电源,闭合电路的一部分导体 在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是电磁感应现 象,C错误;图D是发电机的工作原理图,D错误。5.(新素材·现代科技)(2023江西会昌模拟)如图所示是新型武 器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属 轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向 右的力,于是将炮弹发射出去。下列设备与电磁炮的工作原 理不同的是 ( )A.我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置B.唱歌用的“动圈式话筒”C.电风扇里的“电动机”D.物理实验室里测量电压的“电压表” B解析 由题意可知,炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触,并 与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向右的力,于是 将炮弹发射出去,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力 而运动。我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置的 工作原理是通电导体在磁场中受力运动,A不符合题意;动圈 式话筒的工作原理是电磁感应现象,B符合题意;电风扇里的 “电动机”、物理实验室里测量电流的“电压表”,都是利 用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的,C、D不符 合题意。6.(2023四川攀枝花中考)我国高铁采用了能量回收制动方 式:列车到站前停止动力供电,继续向前运行,内部线圈随车 轮转动,切割磁感线产生感应电流,把机械能转化为电能进行 回收。以下与其工作原理相同的是 ( )C解析 内部线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生感 应电流,将机械能转化为电能,这是电磁感应现象;图A装置是 探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,A错误;图B装置是探 究通电导体在磁场中受力运动的实验,是将电能转化为机械 能,为电动机的工作原理,B错误;图C中导体在磁场中切割磁 感线就能在电路中产生感应电流,是电磁感应现象,C正确;图 D中的实验为奥斯特实验,用来探究电流的磁效应,D错误。7.(2023安徽合肥蜀山三模)如图所示,甲图是动圈式话筒,乙 图是动圈式扬声器的结构图,下列分析较合理的是 ( )A.甲工作的原理是通电线圈在磁场中受力振动B.乙工作的原理是电磁感应现象C.甲工作时线圈中产生感应电流,受到力的作用D.乙工作时消耗的电能全部转化为机械能C解析 话筒(甲)是利用电磁感应原理工作的,A错误;扬声器 (乙)工作的原理是通电导体在磁场中受力的作用,B错误;话 筒(甲)工作时线圈中产生感应电流,受到力的作用,C正确;扬 声器(乙)工作时消耗的电能有一部分转化为内能,不是全部 转化为机械能,D错误。8.(新考向·逆向思维)(2023广西河池宜州一模)如图,甲、乙两部分装置均由蹄形磁铁和导体棒组成,通过开关相连。闭合开关,用外力使导体PQ水平向右运动,发现导体棒MN也随之运动起来。则以下判断正确的是 ( )A.甲、乙两部分的原理均跟发电机原理一样B.甲、乙两部分的原理均跟电动机原理相似C.甲部分与发电机原理一样,乙部分与电动机原理相似D.甲部分与电动机原理相似,乙部分与发电机原理一样 C解析 闭合开关,导体PQ和MN组成一个闭合电路,闭合电路 的一部分导体PQ在磁场中进行切割磁感线运动,闭合电路中 有了感应电流,这种现象是电磁感应现象,这是发电机的原 理;电路中有了感应电流之后,感应电流经过导体MN,导体 MN在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理。二、填空题(每空2分,共22分)9.(2024江西南昌期末)如图所示,闭合开关,小灯泡正常发光, 电动机不转动,各元件均无连接故障,此时电动机 (选填“有”或“无”)电流通过,电动机消耗的电能主要转 化为 能,存在一定的安全隐患。有内解析 闭合开关,小灯泡正常发光,电动机不转动,各元件均 无连接故障,此时电动机有电流通过,电动机消耗的电能主要 转化为内能,存在一定的安全隐患。10.(2023广东东莞三模)小明用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只剩上半周或下半周。将线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上,并按图示连接电路,则电磁铁的上端是 极。闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈会持续转动,这就是简易的 (选填“发电机”或“电动机”)。若只将电源的正负极互换,则线圈转动方向会与原来的转动方向 (选填“相同” 或“相反”)。N电动机相同解析 由图可知,电流是从电磁铁的上端流入、下端流出,根 据安培定则可知,电磁铁的上端是N极;闭合开关,用手轻推一 下线圈,通电的线圈在磁场中由于受到力的作用会持续转动, 这是电动机的工作原理;若只将电源的正负极互换,则螺线管 中电流的方向发生改变,磁极的方向也发生了改变,同时上面 线圈中的电流方向也发生变化,则受到的力的方向不改变,线 圈转动方向会与原来的转动方向相同。11.(新考向·逆向思维)(2023安徽霍邱二模)通电导体在磁场中会受到力的作用,其本质是通电导体内的电荷做定向运动时受到力的作用的宏观表现。如图所示,虚线框内存在一磁场区,“×”表示磁场方向垂直纸面向里。现有一通电导体,它在磁场中受力会运动,如图甲所示,其中“I”表示电流方向,“v”表示其受力方向,即运动方向。在图乙中有一电子从磁场的下边界竖直向上飞入磁场,那么,它进入磁场后可能 会沿着 (选填“a”“b”或“c”)路径运动。c解析 电子带负电,电子定向移动的方向与电流的方向相反, 由图乙可知,电子向上运动,则电流的方向是向下的;与甲图 对比可知,磁场方向不变,而电流方向相反,所以电子进入磁 场后受到力的方向为向右,可能会沿着c路径运动。12.(跨学科·物理学与社会发展)(2023江苏盐城三模)物理学 家 发现“磁生电”现象,该发现推动了世界上第一 台发电机的发明,发电机运用 原理而把人类社会 带进了电气化时代。法拉第电磁感应解析 “磁生电”是指电磁感应现象,是由英国科学家法拉 第首先发现的;发电机的原理就是电磁感应现象,人们大量使 用的电就是发电机提供的。13.(2023广东汕头潮阳金德实验学校二模)如图所示,导体棒ab和cd分别置于左、右两个蹄形磁铁的磁场中,两导体棒和灵敏电流计通过导线串联,构成一个闭合回路。将导体棒cd快速在 (选填“东西”或“南北”)方向运动时,可观察到灵敏电流计指针发生了摆动,该现象蕴含的物理原理是 ;同时左侧蹄形磁铁中的导体棒ab也发生了移动,该现象蕴含的物理原理可以制成 (选填“发电机”或“电动机”)。南北电磁感应电动机解析 将导体棒cd快速在南北方向上运动时,cd做切割磁感 线运动,导体中会产生感应电流,灵敏电流计的指针发生了摆 动,这是电磁感应现象;此时ab中有电流通过,通电的导体ab 在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理。三、实验探究题(第14题21分,第15题15分,共36分)14.(2023陕西宝鸡质检)小娟为了弄清电动机的工作原理,做 了如下实验:(1)她利用图示装置探究磁场对通电导体的作用,为了使实验顺利进行,导体棒ab应选用 (选填“铁棒”或“铜棒”);铜棒(2)闭合开关时,发现导体棒ab向右运动,若只对调磁体两极,再次闭合开关,观察到导体棒ab向左运动,说明磁场对通电导体的作用力的方向与 方向有关,这一过程中电能主要转化为 能;(3)将导体棒换成线圈放入磁场中,如图甲所示,闭合开关,ab边中电流方向是从a至b,此时ab边受到磁场对它竖直向上的力,使线圈顺时针转动,当线圈转至如图乙所示的位置时,ab边中电流方向 (选填“会”或“不会”)发生改变,此时ab边所受磁场对它作用力的方向不变,力会阻碍线圈继续转动;磁场机械不会(4)为使电动机的线圈能持续转动,在如图甲所示结构的基础 上加上两个半铜环,用电刷与铜环接触,如图丙所示。当线圈转至图丙所示的位置时,电流方向从a至b,ab边所受磁场对它 作用力方向竖直向上,线圈转至图丁所示的位置时,ab边中电 流方向从 ,ab边所受磁场对它作用力的方向 ,从而使得线圈能够持续转动,所加的这个结构称为 。b至a竖直向下换向器解析 (1)探究磁场对电流的作用时,因为磁体能够吸引磁性 材料(铁、钴、镍等),所以通电导体不能为磁性材料,不能选 择铁棒进行实验,而是选择铜棒;(2)闭合开关时,发现导体棒 ab向右运动,若只对调磁体两极,再次闭合开关,观察到导体 棒ab向左运动,说明磁场对通电导体作用力的方向与磁场方 向有关。在这一过程中消耗电能,得到机械能,将电能主要转 化为机械能;(3)甲图中闭合开关,ab边中电流方向是从a至b, 此时ab边受到磁场对它竖直向上的力,使线圈顺时针转动,当线圈转至如图乙所示的位置时,ab边中电流方向仍然从a到b,ab边受到磁场对它的力仍然竖直向上,这时力会阻碍线圈继 续转动;(4)线圈转至图丁所示的位置时,ab边中电流方向从b 至a,此时ab边所受磁场对它作用力的方向改变,即竖直向下, 所加的这个结构称为换向器,其作用是当线圈转过平衡位置 时自动改变线圈中电流的方向。15.(教材变式·P33图片)小明学习了“电与磁”相关知识后, 利用如图所示的装置进行实验。 (1)将磁体向下插入螺线管中时,灵敏电流计的指针向左偏 转,由此可知,电路中有 产生,这个现象叫作 现象。感应电流电磁感应(2)将磁体的N、S极对调后,再次向下插入螺线管中,灵敏电流计的指针向 (选填“左”或“右”)偏转。(3)若磁体在螺线管上方从左向右移动,灵敏电流计的指针 (选填“会”或“不会”)偏转。(4)该装置揭示的原理可应用于学校广播系统中的 (选填“扬声器”或“动圈式话筒”)。右会动圈式话筒解析 (1)将磁体向下插入螺线管中时,灵敏电流计的指针向 左偏转,说明电路中产生了感应电流,这个现象叫作电磁感应 现象;(2)将磁体的N、S极对调后,磁场方向改变,再次向下插 入螺线管中,感应电流方向发生改变,灵敏电流计指针向右偏 转;(3)磁体在螺线管上方从左向右移动,螺线管做切割磁感 线运动,可以产生感应电流,灵敏电流计的指针会偏转;(4)扬 声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动;动圈式话筒 是利用电磁感应原理制成的。四、综合应用题(10分)16.(2023广东珠海香洲文园中学三模)阅读短文并回答问题。简易电流表学校科技小组运用所学的物理知识,设计了一个简易电流表, 如图甲所示,N、S为永磁体的两个磁极,线圈(质量不计)和指 针(下端配有重球)成一定的角度固定在一起,a、b是简易电 流表的接线柱,当a、b中通入电流时,指针会绕转轴O向右偏 转,电流越大,指针偏转角度越大,如图乙所示。 (1)该简易电流表工作原理中没有涉及的磁学知识是 。A.电流的磁效应B.磁极间的相互作用规律C.磁场对电流的作用D.电磁感应D(2)图乙中,当指针向右侧偏转时,表明接线柱中的电流是从 (选填“a”或“b”)柱流入电流表的。(3)小组成员小红认为简易电流表可以设计成如图丙,通电 时,简易电流表也可以工作;你判断小红的观点是否正确并简 述你的理由。b见解析(4)若想提高该简易电流表的精度,让其更加灵敏,可以采取的改进措施有:①可以适当 (选填“增大”或“减小”)配重球的质量。② (请写另一种改进措施)。减小增加线圈的匝数解析 (1)由简易电流表的工作原理可知,线圈通电后具有磁 性,利用的是电流的磁效应;通电线圈的磁极与永磁体的磁极 相互作用,利用了磁极间的相互作用规律;通电线圈在磁场中 转动利用的是磁场对电流的作用,整个过程中没有感应电流 产生,没有利用电磁感应。(2)由甲、乙两图对比知,通电时, 线圈的左端与永磁体的N极相斥,由同名磁极相互排斥知线 圈的左端为N极,由安培定则可知电流从b柱流入电流表,从a 柱流出电流表。(3)图丙,通电时简易电流表线圈两端受到的力为一对平衡力,线圈不会转动,所以小红的观点错误。(4)要提高该电流表的灵敏度,需要在通过电流相同时,让指针偏 转角度变大,可以适当减小配重球的质量或者增加线圈的匝 数。
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