2008中考物理单元复习电动机和发电机 7页

‎2008中考物理单元复习 电动机和发电机 教学内容与目的要求 ‎1、知道磁场对通电导体有作用力 ‎2、知道直流电动机的工作原理，知道电能可以转化为机械能 ‎3、知道电磁感应现象 ‎4、知道交流发电机的工作原理，知道机械能可以转化为电能 ‎5、会装配直流电动机模型 知识重点与学习难点 ‎1、知道磁场对电流有力的作用；知道电动机原理 ‎2、知道电磁感应现象，知道发电机的工作原理 方法指导与教材延伸 ‎(一)磁场对通电导体的作用 ‎1．作用：通电导体在磁场中会受到力的作用。‎ ‎2．力的方向：跟导体中的电流方向和磁感线方向有关。‎ 若导体中电流的方向或磁感线的方向有一个改变，则导体的受力方向也随之改变；若上述两个方向同时改变，则导体的受力方向不变。‎ ‎ (1)磁场不是对任意放置的通电直导线都有力的作用，当直导线与磁感线平行放置时，受到的力为零；‎ ‎(2)当通电直导线与磁感线方向垂直时，受到的力最大。‎ ‎3．能量转化：电能一机械能。‎ ‎ (二)磁场对通电线圈的作用 ‎1．通电线圈在磁场中受到力的作用可以发生转动 ‎ ‎2．磁场对通电导体的作用是“力”而不是“运动”，也就是说，通电导体在磁场中会受到磁力的作用，但不一定运动。如图乙所示，此时线圈的ab边和cd边受力的方向不但相反，而且力的作用线也在一条直线上，线圈受到平衡力，线圈会停在这个位置(即线圈平面与磁感线垂直的位置被称为平衡位置)而不运动。‎ ‎ (三)直流电动机 ‎1．构造：磁极、线圈、换向器和电刷组成。‎ ‎2．工作原理：利用通电线圈在磁场里受力而发生转动的原理工作的。‎ ‎3．换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置，能及时改变线圈中电流方向。‎ ‎4．能量转换：电能一机械能。‎ ‎(四)电磁感应 ‎1．电磁感应：闭合电路中的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流(感应电流)，这种现象叫做电磁感应。‎ ‎2．“闭合电路”、“一部分导体”、“切割”、“切割磁感线运动”。‎ ‎ （1） “闭合电路”指电路应该是闭合的而不是断开的，即组成电路的各个器件接成一个电流的通路。‎ ‎ （2）“一部分导体”指切割磁感线的导体一定是闭合电路的一部分。‎ ‎ （3） “切割”指类似于切菜或割草的方式，垂直地切割或斜着切割都可以，也就是说，导体的运动方向一定与磁感线成一定角度，而不是与磁感线平行，否则无法切割磁感线。‎ ‎ （4） “切割磁感线运动”指导体与磁感线相对运动，可以是(1)磁场不运动，导体运动；(2)导体不动，磁场运动。‎ ‎3．感应电流方向：与磁场方向和导体做切割磁感线运动的方向有关。‎ ‎ 若磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有一个改变，则感应电流方向也随之改变。若上述方向同时改变，则感应电流方向不变。‎ ‎(五)交流发电机 ‎1．构造：线圈、磁极、铜滑环和电刷组成。‎ ‎ 实际的交流发电机构造有所不同，线圈不动磁极(为了得到更强的磁场，常用电磁铁来充当)旋转，这种发电机我们称为旋转磁极式发电机。‎ ‎2．工作原理：利用电磁感应现象工作的 ‎3．能量转化：机械能一电能 ‎（六）比较：电磁感应和磁场对电流的作用 区别 电磁感应 磁场对电流的作用 现象 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流 通电导体(线圈)在磁场中受力的作用 能量转化 机械能一+电能 电能一机械能 力的性质 外力 磁场力 导体中 的电流 感应电流 由电源供给 应用 发电机 电动机 典型例题 G 例1：如图所示，在磁场中悬挂一根导体ab，把它的两端通过开关跟电流表连接起来，就成了研究电磁感应现象的装置．下列实验操作中，电流表指针会发生偏转的是（ ）‎ A．断开开关，让导体ab在磁场中上下运动 B．断开开关，让导体ab在磁场中左右运动 C．闭合开关，让导体ab在磁场中上下运动 D．闭合开关，让导体ab在磁场中左右运动 例2：如图所示，表示垂直于纸面的导线，若A、C两图中的导线是断开电路的一部分，B、D两图中的导线是闭合电路的一部分，当导线沿图中箭头方向运动时，能产生感应电流的是（ ）‎ 例3：电动机是利用通电导体在_______中受力的原理制成的。王鹏同学按照物理教材的要求安装了一台如图所示的直流电动机模型，图中A处的两个半圆铜环称为_____；若要这台电动机反向转动，则可采用的一种方法是____________________________________。‎ 例4：在探究产生感应电流的实验中，某同学按照如图所示的4种情况让闭合电路的一段导体AB在磁场中沿箭头所示方向运动，其中能够产生感应电流的是_______图。‎ 例5：如图所示的装置中，金属棒PQ用两根细软导线连接后悬挂在蹄形磁铁之间，把单刀双掷开关s掷向“‎1”‎时，是演示_______________的现象；开关s掷向““‎2”‎时，是演示_________________的现象。‎ 例6：(1)下图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．‎ ‎(2)图右是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机，金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的．金属圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线运动，从而产生持续的电流．某校探究小组仿制了这个发电机装置(如图)，对影响电流大小的因素进行如下探究：‎ ‎①当圆盘转速增大时，电流表指针偏转增大，说明电流大小跟__________________有关；‎ ‎②保持圆盘转速不变，换用一个半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小还跟__________________有关；‎ ‎③保持圆盘转速不变，换用_________，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小跟磁场强弱有关．‎ 专题练习 一、填空 ‎1．从发现通电导体在磁场中受力到电动机的发明，换向器起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中 ，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动，可见，将物理知识应用于实际还需要技术作桥梁。‎ ‎2．在《安装直流电动机模型》的实验中：⑴连入滑动变阻器的目的是通过调节滑动变阻器来改变电路中电流的 ，从而改变电动机线圈的转动 ；⑵在实验中，若把磁铁的两极对调一下，将观察到的现象是：电动机线圈的 发生改变。‎ ‎3．通电导体在磁场里受到力的作用，实验表明：改变磁场里导体中的电流方向或者改变磁感线方向，导体的_____方向也随之改变 ．这说明，通电导体在磁场里所受_____跟_____的方向和_______方向有关．‎ ‎4．如图是一种安装在自行车上的照明灯，它在某些发达国家被大量使用。这种灯不用化学电池，是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光的。发电机的工作原理是_________，发电机工作时发生的能量转化是__________。‎ a b N S 右 ‎5．如图是动圈式麦克风的结构示意图。当你对着它说话或唱歌时，声音传播到膜片，使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动，线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的 ，线圈在运动中能量的转化情况是 。‎ ‎6．如图，此磁铁的磁场中有金属导轨，一根直导体ab放在金属导轨上，闭合开关，有电流通过ab时,ab会___________________,这说明通电导体在磁场中会受到______________________．‎ ‎7．如图所示，AB是闭合电路中的一部分导体，将它竖直放在水平放置的螺线管旁。闭合开关S后，螺线管的右端是________极；把导体AB垂直纸面向里运动时，在回路中_________产生感应电流(选填 “能”或“不能”)。‎ ‎8．如图所示，图甲a、b是同一个通电线圈放在磁场中的两个边的横截面，“×”表示电流方向向里，“·”表示电流方向向外，线圈受力作用做顺时针方向转动。图乙是线圈转到另一位置，此时边a的受力方向向_________，边b的受力方向向__________。‎ ‎9． 如图所示，将一根条形磁铁插入线圈时，与之相连的灵敏电流计的指针会发生偏转。在这个闭合电路中，________相当于电源，这一现象中能量的转化情况是____________________‎ 二、选择题 ‎10．对于直流电动机，下列说法中正确的是 ( )‎ ‎ A．电动机工作时，机械能转化为电能 ‎ B．电动机是根据电磁感应原理制成的 ‎ C．电动机是通过换向器来实现连续转动的 ‎ D．同时改变磁场方向和线圈中的电流方向，才能改变电动机的转动方向 ‎11．首先发现电磁感应现象的科学家是( )‎ ‎ A．伏特 B．法拉第 C．欧姆 D．安培 ‎12．下列关于电磁现象的说法中正确的是 ( )‎ ‎ A．电磁感应现象中，电能转化为机械能 B．导体在磁场中运动，就会产生感应电流 C．感应电流的方向只跟导体运动方向有关 ‎ D．发电机是利用电磁感应现象制成的 ‎13．用如图所示的实验装置可以研究 ( )‎ A．电流的磁效应 B．电磁感应现象 ‎ C．电磁铁的磁性 D．磁场对电流的作用 ‎14．如图所示，AB为闭合电路的一部分导体，“×”表示磁感线方向 垂直纸面向里，当AB在磁场中运动时，哪种情况能产生感应电流( ) ‎ ‎ A．垂直线面向里运动 B．重直纸面向外运动 ‎ C．沿纸面向右运动 D．沿纸面向上运动 ‎15．湘潭电厂是我国大型火力发电厂之一，它的大型发电机最可能采用的是 ( )‎ ‎ A．线圈不动，旋转磁极 B．磁极不动，旋转线圈 ‎ C．磁极和线圈同时向相同方向旋转 D．磁极和线圈都不旋转 ‎16．某个直流电动机模型不能转动，则发生故障的原因是 ( )‎ ‎ A．磁铁没有磁性 B．换向器和电刷接触不良 ‎ C．轴和轴架间摩擦力太大 D．以上都有可能 ‎17．要改变电磁感应中感应电流的方向，以下方法正确的是 ( )‎ ‎ A．改变导体切割磁感应线的方向 B．改变导体切割磁感应线的速度 ‎ C．改变导体的粗细 D．改变导体所处磁场的强弱 ‎18．电动机是一种高效率，低污染的动力设备，广泛地应用在日常生活和生产实践中。下列家用电器中应用了电动机的是 ( )‎ ‎ A．洗衣机 B．电饭锅 C．电热水壶 D．电热毯 ‎19．电动机可以带动水泵抽水，如图所示的4幅图中，能反映出电动机工作原理的是（ ）‎ ‎20．图中，表示垂直于纸面的一根导体，并且是闭合电路的一部分，它在磁场中沿如图中箭头所示的方向运动时，不会产生感应电流的是（ ）‎ ‎21．如图所示是电机示意图，对于图示的说法，正确的是（ ）‎ ‎ A．图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈正转到平衡位置 B．图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈受到磁场的作用力而转动 C．图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线切割磁感线，线圈中产生电流 D．图中绘出是的交流发电机的示意图，此时导线不切割磁感线，线圈中没有电流 ‎22．一束带负电的电子流过一暗盒附近，运动轨迹发生偏转，如图所示。则暗盒中可能存在的物体为（ ）‎ ‎ ①磁铁 ②铅块 ③带正电荷的物体 ④带负电荷的物体 ‎ A．①③ B．②③ C．②④ D．只可能是③‎ 三、实验探究 ‎23．在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关系时，一位同学做了如图、、的三个实验，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表示导线受力的方向，S、N表示碲形磁铁的南北极。‎ ‎⑴通过实验、说明，通电导线在磁场中的受力方向与 的方向有关。‎ ‎⑵通过实验、‎ 说明，通电导线在磁场中的受力方向与 的方向有关。‎ 参考答案 ‎1D，2D，3磁场，换向器，改变电流方向 4。C 5.磁场对电流的作用，电磁感应 ‎6.（1）磁场对电流的作用 电磁感应 （2）①转速 ②导线长度 ③磁性更强的磁铁 练习答案 一、填空：‎ ‎1.电流方向；2大小，速度，转动方向； 3.受力 磁场力方向 电流 磁感线 4.电磁感应 机械能转化为电能 5.电流 机械能转化为电能 6.向右运动 通电导体在磁场中会受到力的 ‎7. N，能 8. 上，下 9. 线圈，机械能转化为电能 二、选择 ‎10.C 11.B 12.D 13.D 14.D 15. A 16.D 17.A 18.A 19.C 20.B 21.B 22.D 三、实验探究 ‎23．⑴ 电流 ⑵ 磁场