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初中物理苏科版九年级全册安装直流电动机模型复习练习题
展开1、安装直流电动机模型知识点的认识:
(1)直流电机的结构应由定子、转子和换向器组成;
(2)直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成;定子(即主磁极)被固定在风扇支架上,是电机的非旋转部分;
(3)运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽,所以通常又称为电枢,由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成;转子中有两组以上的线圈,由漆包线绕制而成,称之为绕组,当绕组中有电流通过时产生磁场,该磁场与定子的磁场产生力的作用,由于定子是固定不动的,因此转子在力的作用下转动。
(4)换向器是直流电动机的一种特殊装置,由许多换向片组成,每两个相邻的换向片中间是绝缘片,在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷,使转动的电枢绕组得以同外电路连接;当转子转过一定角度后,换向器将供电电压接入另一对绕组,并在该绕组中继续产生磁场,可见,由于换向器的存在,使电枢线圈中受到的电磁转矩保持不变,在这个电磁转矩作用下使电枢得以旋转。
2、解题方法点拨:
(1)电动机是我们生活中常见的一种电气化设备,电动机将电能转化为机械能,从而带动各种生产机械和生活用电器的运转,电动机的应用很广,种类也很多,但它们工作的原理都是一样的;
(2)电动机指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机,一些功率大点的家用电器一般都是交流电动机,如:电扇、洗衣机等;而一些功率小的电器一般使用直流电动机,如:电动玩具、录音机等,电动机的基本构造:转子和定子。
3、命题方向:
(1)电动机的作用:把电能转化为机械能;
(2)换向器的作用:改变线圈的电流方向,使线圈得以持续转动;
(3)通电导体所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关。
【典例1-1】(2023春•思明区校级期中)如图所示,属于电动机的是( )
A. B.
C. D.
【典例1-2】(2022春•赣州期中)如图是小聪利用E、F两个电动机模拟风力发电的装置,迅速转动E电动机上的风扇叶片时,将会看到F电动机上的风扇叶片也会随之转动起来,下列关于该现象的说法错误的是( )
A.E电动机在工作过程中,它相当于简单电路中的供电电源
B.F电动机是根据通电导体在磁场中受力转动的原理工作的
C.改变E电动机的转动方向,电动机F扇叶转动方向不改变
D.F电动机在工作时所涉及的能量转化是电能转化为机械能
【典例1-3】(2021秋•宝塔区校级期末)如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关分析中,正确的是( )
A.电动机工作过程中,线圈中的电流方向保持不变
B.电动机工作过程中,线圈中也产生感应电流
C.电动机通电后不转,一定是线圈刚好处在平衡位置
D.将电源和磁铁的两极同时对调,线圈将会反方向转动
【典例1-4】(2023•和平区校级开学)(多选)如图甲是直流电动机模型,图乙是小明制作的一台简易电动机(线圈左侧轴的漆皮被刮去一半,线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉)。下列说法中正确的是( )
A.将图乙中金属支架的高度降低,线圈的转速会加快
B.图乙中刮去一半漆皮的轴与图甲中换向器的作用相同,都是为了改变线圈中的电流方向
C.将图甲中电源的正负极对调,线圈的转动方向改变
D.电动机与动圈式话筒的工作原理相同
【典例1-5】(2023•长沙)如图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图,该电动机工作时将电能转化为 能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向,你可以采取的方法是 (写一条合理方法即可)。
【典例1-6】(2023•雁塔区校级模拟)请完成与下列实验有关的填空:
(1)将图甲1中的小卡片旋转一定角度,并保持两个拉力方向相反如图甲2所示,然后再松手,这样做是为了探究相互平衡的两个力是否作用在 。
(2)如图乙,用大小不同的力敲击音叉同一位置,观察到乒乓球被弹开的幅度不同,音叉发出声音的响度也不同,说明声音的响度与 有关。
(3)如图丙所示是最简单的直流电动机模型,其中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,一端全部刮掉,一端只刮掉半周。按这种方法刮漆的目的是使线圈能够 ,因此这一部位就相当于电动机中的 (填某一部件的名称)。
【变式1-1】(2021•松山区一模)下列有关电与磁的说法不正确的是( )
A.磁悬浮列车能够悬浮是利用磁极间的相互作用
B.磁场是由无数磁感线组成的
C.直流电动机是把电能转化为机械能的装置
D.小磁针的北极在某点所受磁场力方向跟该点磁场方向相同
【变式1-2】(2023•工业园区校级模拟)如图甲是直流电动机模型,图乙是小明制作的一台简易电动机(线圈左侧轴的漆皮被刮去一半,线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉)。下列说法中正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应原理工作的装置
B.图乙中刮去一半漆皮的轴与图甲中换向器的作用相同,都是为了改变线圈中的电流方向
C.将图甲中电源的正负极对调,线圈的转动方向不变
D.将图乙中金属支架的高度降低,线圈的转速会加快
【变式1-3】(2021•东台市模拟)小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况,小明将线圈两端的漆全部刮掉,小华只将一端的漆全刮掉,另一端刮掉一半,闭合开关后(有电流通过灯丝,灯就发光),他们看到的现象分别是( )
A.小明看到线圈连续转动,灯时亮时灭 B.小华看到线圈连续转动,灯连续发光
C.小华看到线圈左右摆动,灯时亮时灭 D.小明看到线圈左右摆动,灯连续发光
【变式1-4】(2022•越秀区校级三模)(多选)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.在电动机工作的过程中,机械能转化为电能
B.在甲时刻,导线ab受到的力与cd导线受到的力方向相同
C.在乙时刻,导线ab受到的力与cd导线受到的力方向相同
D.在甲、乙两个时刻,导线ab中的电流方向不同,磁场方向相同,因此受到的磁场力方向不同
【变式1-5】(2023•澄城县一模)如图是安装好的直流电动机模型接入电路的情况,电动机的工作原理是 ;闭合开关,假定电动机会按顺时针方向转动,若要使电动机逆时针转动,请写出一种方法 。
【变式1-6】(2023•西山区二模)如图所示,晓佳将一简易电动机接入电路中,闭合开关,小灯泡发光但电动机线圈不转动,通过检查,排除线圈被卡不转动的可能,于是晓佳判断可能是电动机线圈短路而不转动,晓佳的同学小华却认为:不一定是线圈短路才不转动,也可能是线圈所受磁场力太小。为帮晓佳找出电动机不转动的原因,他们可利用如图所示的电路图和多节新电池、磁性强弱不同的多块磁铁进行实验。他们进行的操作是 将 ,若 ,说明线圈不转动的原因是所受磁场力太小。
【变式1-7】(2020•泰兴市模拟)如图甲是小名同学安装好的直流电动机模型:
(1)请写出图中A部件的名称: .
(2)在安装该模型时要按照由下而上, (“由外而内”或“由内而外”)的顺序安装.
(3)为了使组装的电动机模型能够正常运转,小名在安装时还应注意以下几点,其中错误的是
A.要尽量减小轴与轴架之间的摩擦 B.电刷与换向器的接触松紧要适当
C.不要使各元件因安装不当而产生形变 D.每一只固定螺钉均不能拧紧
(4)小名把安装好的电动机、变阻器、电源和开关串联起来进行实验,如图所示
①请用笔画线代替导线完成图中实验器材的连接.(要求滑片向右移,电动机转速变慢)
②合上开关接通电路,观察线圈转动,把电源两极对调一下,观察到线圈 改变了.
③若开关闭合,线圈不转,用手轻轻一拔,线圈就转动起来,则原来线圈不转的原因是 .
(5)电动机在许多家用电器中应用十分广泛,请你举出一种装有电动机的家用电器的名称 .
1.(2022春•杭州期中)一台直流电动机模型通电后不转动,但用手轻轻拨动一下线圈就转动起来了,出现这种现象的原因可能是( )
A.换向器与电刷未接触 B.启动时线圈恰好在平衡位置
C.磁体的磁性不够强 D.电源正负极接反了
2.(2023•安徽模拟)如图所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动,现要加快线圈顺时针转动的速度,下列方法中可行的是( )
A.减小电路中的电流 B.只改变电路中电流的方向
C.对调磁极位置同时改变电流方向 D.换用磁性更强的磁铁
3.(2022春•鹿城区校级月考)在安装直流电动机模型的实验中,接好电路,合上开关后,发现线圈不转,轻推一下线圈马上就转起来,刚开始不转的原因可能是( )
A.磁铁的磁性不强 B.通过线圈的电流太小了
C.电刷与换向器之间的摩擦太大了 D.电动机线圈平面恰好处在平衡位置
4.(2023•安徽)图示为某电动机的原理图,EF、PQ为螺线管,abcd为电动机的线圈,OO′为转轴。闭合开关,从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动,则( )
A.螺线管F端为N极,P端为N极
B.螺线管F端为S极,P端为S极
C.若将电源的正负极对调,从O点沿转轴观察,线圈仍顺时针转动
D.若将电源的正负极对调,从O点沿转轴观察,线圈将逆时针转动
5.(2022•广东模拟)电动机在现代生产生活中有广泛的应用.如图所示是电动机原理图,将通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd受到 使线圈转动起来;某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的,遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变线圈中的
来实现倒车;图中所示是 (填“直流”或“交流”)电动机原理图.
6.(2022秋•金水区校级期末)如图所示,一个综合实践小组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,另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上,并按图示连接电路。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”),根据
原理制成的。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”)。
7.(2022•南京模拟)莱芜城区基本普及了纯电动公交车。纯电动公交车的“心脏”是电动机,车上的调速装置相当于 (填电学器材名称),行驶的过程中,司机师傅踩下或者松开调速踏板,可以改变电动机中的 大小。
8.(2021秋•政和县期末)电动汽车节能环保,越来越受人们青睐,它的主要动力装置是驱动电动机。在行驶过程中,驱动电动机主要将 能转化为 能。
9.(2022春•长兴县月考)如图是同学们安装过的直流电动机模型.
(1)在某次安装直流电动机模型活动中,小孙把安装好的电动机接入电路,闭合开关,线圈不转动。若小孙用手轻轻一推转子,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是 。
(2)线圈正常转动后,若把电源的两极对调一下,观察到线圈转动的方向 (填“改变”或“不变”)。
(3)为了提高电动机转速,可采取的方法是 。
10.(2022秋•宝丰县期末)同学们在制作电动机模型时,把一段粗漆包线烧成约3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后,用小刀刮两端引线的漆皮用硬金属丝做两个支架,固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上,线圈下放一块强磁铁,如图所示,给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会不停地转下去。
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,刮线的要求是 (填选项“A”或“B”)。
A.两端全刮掉 B.一端全部刮掉,另一端只刮半周
(2)可以通过改变 方向,改变线圈的转动方向。(填一种方法)
(3)线圈在转动过程中 能转化为 能。
11.(2023•兴化市模拟)在制作小电动机模型时,把一段粗漆包线绕成约5cm×4cm矩形线圈,漆包线在线圈两端各伸出长约5cm的引线,用小刀刮去引线的漆皮,再用硬金属丝做成两个支架固定在硬纸板上,硬纸板上放一块磁铁,将线圈放在支架上,并连成如图甲所示的电路。
(1)图乙两端引线采取四种不同方式刮漆(标黑色部分表示未刮漆),通电后线圈能持续转动的是 图,请描述此时线圈转动一圈受到磁场力的情况:
。
(2)能持续转动的图示中,要改变线圈的转动方向,可采取的一种方法是:
。
(3)用图乙中B器材和小风车制成图丙装置,当持续转动小风车后,请描述灵敏电流计的指针摆动情况: ,这是利用 原理发电的。
12.(2021春•靖安县校级月考)试解释:当电池用的时间久了,录音机为什么拉不动录音带?为了使电动机转得更快,可以采取哪些措施?
13.(2023•淮阳区校级三模)2023年初,汽车行业大降价引起了一阵购车潮,趁此机会,小林购买了一辆电动汽车,如表所示为小林所购车的部分参数。已知小林质量为60千克,从滨江出发到杭州千岛湖出差,其中高速路段长约150千米,允许行驶最高时速为120千米/小时,该车行驶时受到的阻力是车总重力的0.1倍。(g取10N/kg)
(1)小林以允许行驶最高时速匀速通过高速路段需要多少时间?
(2)电动汽车匀速行驶在高速路时,受到的牵引力是多少?
(3)请你谈谈电动汽车的优缺点,各写一条出来。车身质量
2t
充电一次最大行驶里程
600千米
最高车速
200千米/小时
每个车轮与地面接触面积
100cm2
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