初中物理粤沪版九年级下册第十七章 电动机与发电机综合与测试随堂练习题
展开1.下列所示的实验装置中,能说明电动机工作原理的是( )
2.下列器件工作时利用了电磁感应现象的是( )
3.[多选题]在组装直流电动机模型的实验中,同学们按照要求组装了一台如图所示的直流电动机模型。组装完毕,闭合开关后线圈逆时针转动。现要使线圈顺时针转动,下列方法可行的是( )
A.只改变电流方向 B.只改变磁场方向
C.对换磁极同时改变电流方向 D.增加一节电池
(第3题) (第4题) (第5题)
4.如图所示,由两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在蹄形磁铁中央,ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是( )
A.接入灵敏电流计可探究电磁感应现象,与发电机原理相同
B.接入灵敏电流计可探究通电导体在磁场中受力情况,与发电机原理相同
C.接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同
D.接入电源可探究通电导体在磁场中受力情况,与发电机原理相同
5.[多选题]人工心脏泵可短时间代替心脏工作,其结构如图所示,线圈AB固定在活塞的柄上,泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启;阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时,以下说法正确的是( )
A.线圈AB中应通入方向周期性改变的电流
B.线圈AB中应通入方向不变的电流
C.电流从线圈A端流入过程,血液流入泵室
D.人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定
6.图中a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。当导线a在磁场中按箭头方向运动时,不能产生感应电流的是( )
7.在直流电动机中,每当线圈刚转过什么位置时,换向器就会自动改变线圈中的电流方向( )
A.线圈转到任意位置 B.线圈平面与磁感线平行
C.线圈平面与磁感线垂直 D.线圈平面与磁感线成45°角
8.如图所示,A为带铁芯的线圈、B为线圈。闭合开关,某同学发现当滑动变阻器滑片P向左加速滑动或线圈A向上移动时,电流计指针向右偏转,则下列说法错误的是( )
A. 线圈A向上运动时将机械能转化为电能
B. 滑片P向右加速滑动,电流计指针向左偏转
C. 图示装置说明了磁可生电,电也可以生磁
D. 通电线圈A、线圈B和电流计构成的装置与电动机的原理相同
(第8题) (第9题)
9.如图所示,用细线将一闭合铝环悬吊,条形磁铁向右靠近(未接触)铝环时,发现铝环向右远离,对于产生这一现象的原因,合理的猜想是( )
A.铝环中产生感应电流,感应电流的磁场与磁铁相排斥
B.铝环被磁化,被磁化的铝环与磁铁相排斥
C.铝环本身有磁性,且与磁铁同名磁极相对
D.铝环受到磁铁推动的气流的带动
10.如图为利用直流电动机改装的发电机原理图。现在将电动机的线圈在外力作用下朝一个方向转动,下列分析正确的是( )
A. 开关闭合,转动时不可能产生感应电流 B. 开关断开也能产生感应电流
C.发电机转动过程中,消耗电能
D. 线圈中是交流电,流过电流计G的电流方向不变
二、填空题(每空2分,共34分)
11.如图所示是电学中很重要的两个实验,其中甲图装置是研究____________________的规律;乙图装置是研究________的规律。其中学校多媒体教室里的大屏幕能控制升或降,用到的机器利用的是________图中的原理,它控制升或降实际上是通过改变____________来实现的。
(第11题) (第12题)
12.手机无线充电是一种增加手机续航时间的方式,如图甲所示。其技术原理是在送电线圈通入电流,产生磁场,受电线圈靠近该磁场产生电流,如图乙所示,与我们生活中的变压器类似。无线充电的理论依据就是____________现象,太阳能电池的发电原理与无线充电原理是________(填“相同”或“不同”)的;手机充电过程中,手机的电池是____(填“电源” “用电器”或 “变压器”)。
13.如图所示,国产大型客机C919试飞成功。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,机翼上________(填“能”或“不能”)产生持续的感应电流。
(第13题) (第14题) (第15题) (第16题)
14.“重力电灯”是一种依靠重力做功产生电能的环保型电源,如图,在使用过程中,首先由人将沙袋举高,使人的生物能转化为沙袋的重力势能,然后沙袋通过减速器匀速下落带动发电机发电,点亮灯泡。
(1)发电机是“重力电灯”的核心部件之一,发电机的线圈在磁场中__________磁感线产生电流,这种电流是________(填“直流”或“交流”)电。发电的过程属于__________(填“电生磁”或“磁生电”),这个过程将________能转化为电能。
(2)“重力电灯”灯泡的额定功率为1 W,额定电压为2 V,则该灯泡正常工作时电流为______A,它工作______h消耗0.01度的电能。
15.由金属杆组成如图所示的导轨,其中水平面上两平行导轨足够长且全部置于竖直向上的磁场中,与倾斜放置的导轨ABCD平滑且固定连接。将一金属棒ab从倾斜导轨上一定高度由静止释放,运动过程中始终与导轨垂直接触且不受摩擦。ab棒在水平导轨上的运动情况是________(填“加速”“减速”或“匀速”)运动,你判断的理由是__________________________________。
三、实验探究题(第16题8分,第17题4分,第18题16分,第19题8分,共36分)
16.如图所示,在“探究磁场对电流的作用”实验中,给直导线通电,观察到它向右运动,只改变直导线中电流的______________,导线的运动方向会发生改变。这个过程将__________能转化为直导线的机械能。日常生活中的__________(填“电动机”或“发电机”)就是利用这个原理制成的。
17.如图,将一盏台灯接通电源后,用磁体的磁极靠近灯泡的玻璃,仔细观察灯丝,你会发现灯丝出现振动,该现象说明______________。
(第17题) (第18题)
18.(1)在电和磁漫长的发展历史中,许多科学家做出了卓越贡献,其中第一个发现电和磁具有联系的科学家是______________。
(2)图甲是探究磁场对电流的作用的实验电路,开关闭合后,线圈__________(填“能”或“不能”)转动,但________(填“能”或“不能”)连续转动,为了解决这一问题,小轩同学利用漆包线绕制的多匝线圈设计了如图乙所示的实验装置,小轩在将线圈两端的绝缘漆刮去时注意到,轴的一端漆皮要____________,另一端漆皮只刮去________。
①开关闭合后线圈转动,改变线圈转动方向的措施是__________________或__________________。
②利用磁场对电流的作用来工作的设备是__________。
A.电铃 B.电磁起重机 C.动圈式扬声器 D.动圈式话筒
19.小明用如图所示的装置来探究感应电流的产生条件(图中灵敏电流计G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反)。
(1)导体ab静止悬挂,闭合开关,灵敏电流计的指针不偏转,说明电路中______(填“有”或“无”)电流产生。
(2)继续探究,记录观察到的现象如下表。
①比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做____________运动时,电路中就会产生感应电流。
②比较2、3实验现象还发现,产生的感应电流的方向跟____________有关。
(3)若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),则灵敏电流计的指针________(填“会”或“不会”)偏转。序号
ab运动方向
灵敏电流计指针偏转情况
1
沿磁场方向运动(不切割磁感线)
不偏转
2
水平向左(切割磁感线)
向右偏转
3
水平向右(切割磁感线)
向左偏转
答案
一、1.A 点拨:电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。A选项图中,开关闭合后,通电导体受到磁场的作用,可以在导轨上运动,将电能转化为机械能。这是电动机的工作原理。故A符合题意;因为地磁场的作用,磁体会指示南北方向。故B不符合题意;闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生电流,这是发电机的工作原理。故C不符合题意;线圈在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生电流,这是发电机的工作原理。故D不符合题意。
2.D 点拨:奥斯特实验是跟小磁针平行的导线中有电流通过时,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,是电流磁效应,故A不符合题意。电铃的主要结构是电磁铁,闭合开关,电磁铁有磁性,吸引衔铁,小锤敲打铃碗发声,电铃是根据电流的磁效应工作的,故B不符合题意。扬声器是线圈通电后在磁场中受到磁力作用,导致锥形纸盆振动发声,故C不符合题意。发电机是由于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这种现象是电磁感应现象,故D符合题意。
3.AB 4.A 5.AC
6.B 点拨:由图可知,A、C、D中的闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,所以都会产生感应电流,B中的导体上下运动,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流。
7.C
8.D 点拨:线圈A向上运动时,电流计指针偏转,有感应电流产生,将机械能转化为电能,A正确;当滑片P向左加速滑动时,电流计指针向右偏转,则当滑动变阻器滑片P向右加速滑动,电流计指针向左偏转,B正确;开关闭合,线圈A会产生磁场,当线圈A中的磁场发生变化时,线圈B会产生感应电流,C正确;通电线圈A、线圈B和电流计所构成装置中没有电源,但线圈A向上运动时电流计指针会发生偏转,故与发电机的原理相同,D错误,故选D。
9.A
10.D 点拨:转动过程中,有闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,所以能产生感应电流。产生感应电流的方向与切割磁感线方向有关,所以当线圈在转动时,会周期性的变换切割磁感线方向,导致线圈中的感应电流的方向发生改变,但是,由于直流电动机有换向器存在,导致流过灵敏电流计的电流方向不变。发电的过程是产生电能。故选项D正确。
二、11.磁场对通电导体的作用;电磁感应;甲;电流方向
12.电磁感应;不同;用电器
13.磁感线;不能
点拨:C919在升空过程中,机翼做切割磁感线运动,虽然机翼两端会产生感应电压,由于不能构成闭合电路,故不能形成持续的感应电流。
14.(1)切割;交流;磁生电;机械
(2)0.5;10
点拨:(1)发电机的线圈在磁场中切割磁感线产生电流,由于线圈转动时切割磁感线方向一直在变,因此这种电流是交流电;发电的过程属于磁生电,这个过程消耗了机械能,得到了电能,因此将机械能转化为电能。
(2)由P=UI可得,灯泡正常工作时的电流:I=eq \f(P,U)=eq \f(1 W,2 V)=0.5 A;
由W=Pt可得,消耗0.01度的电能,灯泡工作的时间:t=eq \f(W,P)=eq \f(0.01 kW·h,0.001 kW)=10 h。
15.减速;金属棒切割磁感线产生感应电流,则金属棒的一部分动能会转化为电能,最终转化为内能,动能减少,速度减小
点拨:金属棒滑到水平导轨上后,金属棒做切割磁感线运动,产生感应电流,即动能转化为电能;由于导轨和金属棒有一定电阻,电流流过导轨和金属棒会产生热量,所以电能又转化为内能,导致金属棒的动能越来越小,最后动能为0,金属棒静止,所以金属棒做的是减速运动。
三、16.方向;电;电动机
点拨:给直导线通电,发现它向右运动,磁场方向不变,只改变直导线中电流的方向,发现它向左运动,导线的运动方向发生改变;此过程中,消耗电能,产生机械能,将电能转化为机械能,电动机就是根据此原理制成的。
17.通电导体在磁场中受到力的作用
18.(1)奥斯特
(2)能;不能;全部刮去;半周(或一半) ①改变电流方向(或将电源两极对调);改变磁场方向(或将磁体两极对调) ②C
19.(1)无 (2)①切割磁感线 ②导体的运动方向 (3)会
点拨:(1)导体ab静止悬挂,闭合开关,灵敏电流计的指针不偏转,说明电路中无电流产生。
(2)①比较1、2(或1、3)实验现象可知,当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流; ②比较2、3实验现象还发现,产生的感应电流的方向跟导体的运动方向有关。 (3)若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),那么以磁铁为参照物,导体ab相对于磁铁水平向右运动,等效于用导体ab切割磁感线,所以灵敏电流计的指针会偏转。
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