资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台第十七章 电动机与发电机 单元综合检测提升卷一、单选题1.如图所示是一款共享单车,GPS电子锁能接收云端发来的开锁指令,驱动电机开锁。传动轴内有一台微型发电机,在骑行的时候,这个发电机能为车锁里面的蓄电池充电。下列与微型发电机的工作原理相同的是( )A. B.C. D.2.如图是小明同学为了探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,产生感应电流方向与哪些因素有关的实验情景图中箭头表示导体的运动方向。下列分析、比较以及结论正确的是( )A.比较图和,说明感应电流方向与磁场方向有关B.比较图和,说明感应电流方向与导体运动方向无关C.比较图和,说明感应电流方向与磁场方向和导体运动方向均无关D.由图可得出结论:感应电流方向与导体是否运动无关3.如图所示实验装置中,能够说明电磁感应原理的是( )A.甲 B.乙 C.丙 D.丁4.如图所示的电动平衡车是一种新型交通工具,它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器来检测车体姿态的变化。并利用伺服控制系统,精确地驱动电动机进行相应的调整。以保持系统的平衡。下列四个选项中与电动平衡车内电动机的工作原理相同的是( )A. B.C. D.5.很多超市都安装了防盗报警器,超市的商品上贴有软磁条,消费者如果不买单,直接走出超市,软磁条没有消磁,防盗报警器上的检测头就会有电流产生,导致报警器会响。以下器件中工作原理与此相似的是( )A.电磁铁 B.电动机 C.扬声器 D.发电机6.图中能反映电动机工作原理的是( )A. B.C. D.7.我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,弹射车受到强大的推力带动舰载机快速起飞。下列四幅实验装置图中反映电磁弹射器工作原理的是( )A. B.C. D.8.新能源电动汽车的动力来源于电动机,如图所示能体现电动机工作原理的图是( )A. B.C. D.9.如图所示,ab金属棒与导线、电流表、开关组成闭合回路,下列说法正确的是( )A.当ab棒向左运动时,电流表的指针偏转,电动机是根据这个原理制作的B.当ab棒向左运动时,电流表的指针偏转,发电机是根据这个原理制作的C.当ab棒沿磁感线方向运动时,电流表的指针偏转,电动机是根据这个原理制作的D.当ab棒沿磁感线方向运动时,电流表的指针偏转,发电机是根据这个原理制作的10.关于电磁现象,下列说法正确的是( )A.通电导线周围一定存在磁场B.磁场是由疏密不同的磁感线组成的C.改变电流大小,可以改变电动机转动的方向D.任何导体在磁场中运动时,都能产生感应电流二、填空题11.线圈abcd转动过程中经过图甲位置时,导线ab所受磁场力F的方向如图甲所示.当线圈经过图乙的位置时,流过导线ab的电流方向与图甲的 (选填“相同”或“相反”),请用箭头标出图乙中导线ab所受磁场力的方向 .12.小明在探究感应电流产生的条件时,进行了如题图所示的操作,该现象说明感应电流的方向与 有关。小华进行该实验时,发现灵敏电流计指针几乎不偏转,你认为最可能的原因是 。13.如图所示进行“通电导线在磁场中受力运动”实验,若将电源的正负极和磁体的磁极同时对调,导体ab的运动方向与原来方向 (选填“相反”或“相同”);通电导线在磁场中受力运动过程中的能量转化情况是电能转化为 能;利用这一原理可制成 机。14.根据 现象,当置于磁极附近的线圈在声音的推动下做切割磁感线振动时,线圈中会产生与声音变化相应的感应电流,这种将声音信息转化为电信息的器件,叫做 .15.闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就产生电流,这种现象叫做 ,利用这一原理制成了 .(选填“电动机”或“发电机”)16.如图所示,通电线圈在磁场中发生扭转,说明 对通电导线有力的作用.利用这个原理可以制作 (填“电动机”或“发电机”).17.如图所示,两同学甩动与电流表相连的长导线,发现电流表的指针来回摆动.(1)这种现象叫做 现象,这是由物理学家 最早发现的.(2)产生感应电流的磁场是由 提供的.18.安装一台直流电动机模型,接入电源后能正常转动,下列做法不能改变直流电动机转动方向的是 A.对调电源的正、负极 B.调节滑动变阻器,改变电流的大小C.改变线圈中的电流方向 D.对调直流电动机磁铁的两极说明理由: .三、计算题19.如图是国产比亚迪仰望U8电动汽车,该款汽车既能在陆地上行驶,又能像船一样在水中涉水航行。该车满载时的总质量是4t,静止在水平地面上时,四个车轮与地面接触的总面积为( ,g取10N/ kg。求:(1)新能源电动汽车的核心部件是电动机,电动机的工作原理是 。(2)该车满载静止在水平地面上时,它对水平地面的压强是多少 (3)该车在水中以3.6km/h的速度匀速直线航行1.5h,消耗电能4kW·h,此时电动机输出功率为2kW,汽车航行过程中受到的牵引力是多少 此时电动机的效率是多少 20.节能减排,绿色环保,新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某种型号纯电动汽车的部分参数如表:空车质量 1380kg 最大功率 100kW轮胎与地面总接触面积 0.032m2 最高时速 120km/h电池容量 42kw。h 最大续行里程 260km假如汽车上只有司机一人,质量为60kg,汽车以60km/h的速度匀速行驶36km,耗电9kW h,汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍。g=10N/kg,试问:(1)电动机的工作原理是 (选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”)电动汽车前进和倒退是通过改变 来改变电动机的转动方向的。(2)电动汽车对水平地面的压强是多少?(3)电动汽车牵引力所做的功是多大?(4)电动汽车电能转化为机械能的效率是多大?四、作图题21.如图所示,表示电流垂直纸面向外的通电导线,表示电流垂直纸面向里的通电导线。根据图甲中通电导体的受力情况,画出乙、丙中通电导体受力的方向。22.利用两个相同的单刀双掷开关A和B,小明设计了一个电路,使电动机通过控制开关的操作,既能正转,也能反转(说明:图中开关A既可以与“1”触点接通,也可以与触点接通),在虚线框内把未完成的电路补充完整。23.如丙图所示,a是垂直纸面放置的闭合电路的部分导体,请画出能产生感应电流的一种导体运动方向(用箭头表示).五、实验探究题24.如图所示,在磁场中放置一根导线,导线的两端与灵敏电流表连接,保持磁场方向不变,使金属棒ab在磁场中 运动时,会产生感应电流,当金属棒ab改变运动方向,灵敏电流表指针方向发生改变,说明感应电流的方向与 方向有关。当金属棒ab运动速度缓慢时,灵敏电流表的指针偏转角度变小,说明感应电流的大小与 有关。若将灵敏电流计换成电源,金属棒就会运动起来, (选填“发电机”或“电动机”)就是利用这个原理制成的。25.小周利用如图所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,他将实验中观察到的现象记录在下表中。实验次数 开关 磁场方向 导体AB的运动方向 电流表指针的偏转方向1 断开 上N下S 向右运动 不偏转2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转(1)分析得出: 电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,这种现象叫做 ;(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与 有关;(3)比较实验 可知:在导体切割磁感线运动方向不变时,感应电流方向与磁场方向有关;(4)这个现象在生产和生活中的重要应用是 ;(5)针对这个实验,小周进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度大小有关”的猜想,于是他设计了如下的实验方案:①保持磁场强弱不变,让导体AB以 (填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小;②如果电流表指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小 (填“有关”或“无关”)。26.小明学习了电磁知识后,从物理学的视角对图所涉及的物理问题进行了分析。(1)如图甲所示,在A处接入 ,可探究电动机的工作原理;(填实验器材名称)(2)在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd,俯视图如图乙所示(磁感线垂直纸面向外,用“·”表示);在外力的作用下,金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动,请判断静止在光滑轨道上的金属杆cd是否运动并说明理由,判断∶ ;理由∶ ;(3)电吉他中电拾音器基本结构如图丙所示,磁体附近金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,感应电流经电路放大后传送到音响发出声音,则弦振动时,线圈中的感应电流方向 (选填“变化”或“不变”)。27.阅读短文,回答问题:电饭锅中的磁钢限温器电饭锅是生活中常见的用电器,它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的,这样可以限制煮饭过程中的最高温度.感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化,其特性曲线如图甲所示.磁钢限温器结构如图乙所示,它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成.感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑.感温磁钢与受热面固定在一起,受热面直接把热量传递给锅底.煮饭时用手按下按钮开关,通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合,在吸力作用下永磁体不会落下,金属触点闭合,电路接通,加热元件开始发热.当饭煮熟后,温度继续上升,当升高到某一温度时,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,加热元件停止发热,同时按钮开关跳起.(1)与铜导线相比,制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是;A.电阻较大,熔点较低 B.电阻较大,熔点较高C.电阻较小,熔点较低 D.电阻较小,熔点较高(2)在磁钢限温器工作过程中,感温磁钢的磁性急剧减弱是在 ;A.按下按钮开关时 B.加热升温过程中C.按钮开关跳起时 D.降温过程中(3)煮饭时用手按按钮开关,杠杆AOC属于 杠杆;饭煮熟后,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,杠杆CBO属于 杠杆;(4)永磁体落下时,感温磁钢的温度为 ℃;永磁体下落过程中,感温磁钢对永磁体 (选填“有”或“没有”)磁力的作用.(5)未按下按钮开关时,弹簧 (选填“有”或“没有”)弹性势能,弹簧片 (选填“有”或“没有”)弹性势能.六、综合题28.(一)阅读《摩拜单车》回答问题.摩拜单车摩拜单车,听名字就很炫酷,它摒弃了固定的车桩,允许用户将单车随意停放在路边任何有政府画线的停放区域,用户只需将单车合上车锁,即可离去,它为上班族们解决了家和地铁站的“最后一公里”问题.第一代摩拜单车有好几个特别之处.①被替代的链条.摩拜单车声称是无链自行车(如图1甲所示),车的传动系统利用了锥齿轮能够交叉轴传动的原理,用两组锥齿轮传动(如图1乙所示),这种传动方式能产生更高的传动效率,拥有更稳定的性能、更长的耐久性,在整个骑行过程中能彻底避免掉链、断链的烦恼,骑行过程安静、干净、舒适.但是这种轴传动的制造工艺复杂,精密度要求高,因而制造成本也会拉高,所以一直用于高端休闲自行车.这几年轴传动自行车在国内也越来越被广泛应用,甚至一些城市的公共交通自行车也采用了轴传动系统.②神奇的车锁.摩拜单车的车锁看似简单,实际上它包括卫星定位、远程开锁等.每辆单车有单独的二维码和编号,手机扫码后,由云端向该车的CPU发送无线信号,然后由CPU控制开锁.在骑行过程中,时钟模块计时,定位模块记录车辆位置,骑行结束后,关锁结账时,APP上显示骑行时间,花费的费用,行程详情中还可以看到骑行的路线和距离.③自充电.车锁既然有联网功能,就一定需要电能,但是这个车无桩,如何充电呢?原来,单车滚动的轮轴带动内部带磁模块相对线圈运动,将机械能转化为电能,这样源源不断地为蓄电池充电,因此骑行时会略微感觉吃力.第二代摩拜单车(如图1丙所示)也就是所说的轻骑版摩拜,重量减轻了8公斤.传动系统从轴传动变成了链条传动,利用车筐内的太阳能板提供电能,它车身采用全铝材料,不易锈蚀,轮胎采用防爆车胎,无需给内胎充气,这些都让摩拜单车的骑行效率更高.根据上述材料,回答下列问题:(1)第一代摩拜单车采用了轴传动方式,它的优点是 .(写出一条即可)(2)第一代摩拜单车的自充电系统所应用的原理与图2所示实验原理相同的是 (3)第二代摩拜单车的传动系统从轴传动变成了链条传动,使得骑行相对省力一些,请你再列举出一项措施使得骑行更加省力.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台第十七章 电动机与发电机 单元综合检测提升卷一、单选题1.如图所示是一款共享单车,GPS电子锁能接收云端发来的开锁指令,驱动电机开锁。传动轴内有一台微型发电机,在骑行的时候,这个发电机能为车锁里面的蓄电池充电。下列与微型发电机的工作原理相同的是( )A. B.C. D.【答案】C【解析】【解答】 传动轴内有一台微型发电机,在骑行的时候,这个发电机能为车锁里面的蓄电池充电。 属于闭合线圈做切割磁感线运动,产生感应电流,原理为电磁感应。C正确。A.奥斯特实验,原理为电流的磁效应,故A不符合题意;B.图中存在电源,闭合开关后,导体产生了位移,原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故B不符合题意;D.电动机原理图,原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故D不符合题意。故选C。【分析】1、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象,实例:发电机、 POS机读出信息;2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转;3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机;4、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。2.如图是小明同学为了探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,产生感应电流方向与哪些因素有关的实验情景图中箭头表示导体的运动方向。下列分析、比较以及结论正确的是( )A.比较图和,说明感应电流方向与磁场方向有关B.比较图和,说明感应电流方向与导体运动方向无关C.比较图和,说明感应电流方向与磁场方向和导体运动方向均无关D.由图可得出结论:感应电流方向与导体是否运动无关【答案】A【解析】【解答】A、比较图a和b,导体运动方向相同,磁场方向不同,产生电流方向不同,说明感应电流方向与磁场方向有关,A符合题意;B、比较图b和c,磁场方向相同,导体运动方向不同,电流方向不同,可知感应电流方向与导体运动方向有关,B不符合题意;C、比较图a和c,磁场方向和导体的运动方向不同,没有控制变量,不能探究电流方向和磁场方向、导体的运动方向的关系,C不符合题意;D、根据图像,d中导体没有切割磁感线,不能产生电流,D不符合题意;故答案为:A.【分析】导体切割磁感线时产生感应电流,电流方向和磁场方向有关,和导体的切割方向有关。3.如图所示实验装置中,能够说明电磁感应原理的是( )A.甲 B.乙 C.丙 D.丁【答案】B【解析】【解答】解:A、甲装置,将通电线圈放在磁场中,它会受到力的作用,这是用来研究磁场对电流的作用(或通电导体在磁场中受力)的实验,即电动机的原理,故A错误;B、乙装置中,开关闭合后,若金属棒左右切割磁感线运动,此时电路中就会产生电流,这是电磁感应实验装置,故B正确;C、丙装置,将通电导线放在小磁针上面,是用来研究通电导体周围是否存在磁场的实验,即奥斯特实验,故C错误;D、丁装置中,开关闭合后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故D错误.故选B.【分析】四幅图中的实验装置都是体现电与磁的联系的,是电与磁这部分知识中较为相似,同时又不易区分的几个重要实验,包括电磁感应实验、电流的磁效应实验(奥斯特实验)、磁场对电流的作用实验等;4.如图所示的电动平衡车是一种新型交通工具,它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器来检测车体姿态的变化。并利用伺服控制系统,精确地驱动电动机进行相应的调整。以保持系统的平衡。下列四个选项中与电动平衡车内电动机的工作原理相同的是( )A. B.C. D.【答案】C【解析】【解答】电动平衡车内电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动;A、图中是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,与电动机的工作原理不同,故A不符合题意;B、图中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,这是电磁感应现象,与电动机的工作原理不同,故B不符合题意;C、图中是通电导体在磁场中受力运动,电能转化为机械能,与电动机的工作原理相同,故C符合题意;D、图中装置图探究的是影响电磁铁磁性强弱的因素,故D不符合题意。故选项为:C.【分析】 本题需要了解电动平衡车是根据什么原理制成的;图中选项几个实验的名称及探究的实验原理,据此解答。5.很多超市都安装了防盗报警器,超市的商品上贴有软磁条,消费者如果不买单,直接走出超市,软磁条没有消磁,防盗报警器上的检测头就会有电流产生,导致报警器会响。以下器件中工作原理与此相似的是( )A.电磁铁 B.电动机 C.扬声器 D.发电机【答案】D【解析】【解答】由题意可知,带有磁条的商品经过防盗报警器时,防盗报警器的检测头就会有电流产生,这是电磁感应现象;A. 电磁铁是利用电流的磁效应做成的,A不符合题意;B.电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的,B不符合题意;C. 扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用制成的,C不符合题意;D.人们利用电磁感应现象制成了发电机,D符合题意。故答案为:D。【分析】电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的;人们利用电磁感应现象制成了发电机。6.图中能反映电动机工作原理的是( )A. B.C. D.【答案】C【解析】【解答】解:A、此图是电磁感应现象,是发电机的工作原理,不符合题意;B、此图研究的是电磁感应现象,是发电机的工作原理,不符合题意,C、该图存在电源,即闭合开关后,处于磁场中的金属棒会受力运动,即通电导线在磁场中受力的作用,故是电动机的原理,符合题意;D、该实验装置说明了通电导线周围存在着磁场,不符合题意.故选C.【分析】电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的,工作时是把电能转化为机械能.7.我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,弹射车受到强大的推力带动舰载机快速起飞。下列四幅实验装置图中反映电磁弹射器工作原理的是( )A. B.C. D.【答案】D【解析】【解答】当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动,其原理与电动机相同。A.图中没有电源,是探究电磁感应现象的实验,是发电机的原理图,故A不合题意;B.图中是探究电流的磁效应的实验,故B不合题意;C.图中的实验是探究影响电磁铁磁性大小的因素的实验,是电流的磁效应,故C不合题意;D.通电导体或线圈在磁场中会受力而运动,是电动机的原理图,故D符合题意。故选D。【分析】对各个选项进行分析,确定其中包含的物理原理,哪个与电磁弹射器的原理相同,哪个就是正确选项。8.新能源电动汽车的动力来源于电动机,如图所示能体现电动机工作原理的图是( )A. B.C. D.【答案】C【解析】【解答】A.铁钉缠绕导线,是电磁铁,利用了电流的磁效应,可以探究电磁铁磁性强弱的影响因素,A不符合题意;B.使用话筒时,线圈切割磁感线,线圈内产生电流,利用了电磁感应现象,B不符合题意;C.通电导体在磁场中受力运动,产生机械能,是电动机的工作原理,C符合题意;D.闭合电路的部分导体切割磁感线产生电流,是电磁感应现象,是发电机的工作原理,D不符合题意。故答案为:C.【分析】电动机的工作原理是磁场对电流的作用,提供电源和磁场,且有机械能产生。9.如图所示,ab金属棒与导线、电流表、开关组成闭合回路,下列说法正确的是( )A.当ab棒向左运动时,电流表的指针偏转,电动机是根据这个原理制作的B.当ab棒向左运动时,电流表的指针偏转,发电机是根据这个原理制作的C.当ab棒沿磁感线方向运动时,电流表的指针偏转,电动机是根据这个原理制作的D.当ab棒沿磁感线方向运动时,电流表的指针偏转,发电机是根据这个原理制作的【答案】B【解析】【解答】解:AB、装置图是闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动(与磁感线方向垂直,沿水平方向),通过电流表指针偏转来显示电流,此现象是电磁感应现象,发电机就是根据这一原理制成的.故A错误、B正确;CD、ab棒沿磁感线方向运动,不会产生感应电流,电流表指针不会偏转.故C、D均错误.故选B.【分析】产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流;发电机原理是电磁感应现象,电动机原理是通电线圈在磁场中受力转动.10.关于电磁现象,下列说法正确的是( )A.通电导线周围一定存在磁场B.磁场是由疏密不同的磁感线组成的C.改变电流大小,可以改变电动机转动的方向D.任何导体在磁场中运动时,都能产生感应电流【答案】A【解析】【解答】解:A、据奥斯特实验可知,通电导线周围一定存在磁场,故A正确;B、磁场是看不到的物质,而磁感线是为描述磁场分布而引入的,磁感线实际上是不存在的,故B错误;C、改变电流的方向可以改变线圈受力的方向,即可以改变电动机转动的方向;而改变电流大小,并不能改变电动机转动的方向,故C错误;D、导体在磁场中如果沿磁场方向运动是不会产生感应电流的,且选项没说明电路是否闭合,故D错误.故选A.【分析】(1)奥斯特实验说明了通电导线周围存在着磁场;(2)磁体周围存在磁场,为了描述磁场的分布物理学上引入了磁感线,实际上磁感线是不存在的;(3)改变电流的方向可以改变线圈受力的方向;(4)产生感应电流的条件:闭合回路中的导体切割磁感线.二、填空题11.线圈abcd转动过程中经过图甲位置时,导线ab所受磁场力F的方向如图甲所示.当线圈经过图乙的位置时,流过导线ab的电流方向与图甲的 (选填“相同”或“相反”),请用箭头标出图乙中导线ab所受磁场力的方向 .【答案】相反;【解析】【解答】(1)由于电流从电源的正极出发,故图甲中ab的电流方向是由b到a;在图乙中,导线ab中的电流方向是由a到b,与图甲的电流方向相反;(2)磁场方向不变,导线ab中的电流方向改变,所以导线ab的受力方向改变,图甲中导线ab的受力方向向上,所以图乙中导线ab的受力方向向下,如下图所示:【分析】通电导体在磁场中受力的作用。12.小明在探究感应电流产生的条件时,进行了如题图所示的操作,该现象说明感应电流的方向与 有关。小华进行该实验时,发现灵敏电流计指针几乎不偏转,你认为最可能的原因是 。【答案】导体切割磁感线的运动方向;导体上下运动,或者电流计发生接触不良,发生断路【解析】【解答】由图可知,改变导体切割磁感线的运动方向,电流方向发生变化,说明感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。灵敏电流计不偏转可能的原因有导体没有切割磁感线,即导体上下运动,或者电流计发生接触不良,发生断路。综上 第1空、导体切割磁感线的运动方向; 第2空、导体上下运动,或者电流计发生接触不良,发生断路。【分析】1、电磁感应定律的应用,闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动,导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。2、利用电磁感应制作的机械有:发电机,能量转化为机械能转化为电能。13.如图所示进行“通电导线在磁场中受力运动”实验,若将电源的正负极和磁体的磁极同时对调,导体ab的运动方向与原来方向 (选填“相反”或“相同”);通电导线在磁场中受力运动过程中的能量转化情况是电能转化为 能;利用这一原理可制成 机。【答案】相同;机械;电动【解析】【解答】若将电源的正负极和磁体的磁极同时对调,电流的方向发生了变化,磁场的方向也发生了变化,导线ab的受力方向不变,与原来相同。通电导体ab在磁场中受力运动,消耗电能,产生机械能,所以将电能转化为机械能,电动机根据此原理制成的。【分析】电流的方向和磁场的方向同时改变,导体的运动方向不变;电动机原理是通电导体在磁场中受力运动。14.根据 现象,当置于磁极附近的线圈在声音的推动下做切割磁感线振动时,线圈中会产生与声音变化相应的感应电流,这种将声音信息转化为电信息的器件,叫做 .【答案】电磁感应;声音传感器(传感器)【解析】【解答】解:当置于磁极附近的线圈在声音推动下在磁场中做切割磁感线振动时,此时线圈中会产生与声音变化相应的感应电流,该现象就是电磁感应现象,这样就把声音变化转变成了相应的电流变化,即该器件叫声音传感器(传感器).故答案为:声音传感器(传感器).【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象称为电磁感应现象.此题主要考查了同学们对电磁感应现象的理解和应用,基础性题目.15.闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就产生电流,这种现象叫做 ,利用这一原理制成了 .(选填“电动机”或“发电机”)【答案】切割磁感线;电磁感应;发电机【解析】【解答】解:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,这种现象叫做电磁感应;它是由英国物理学家法拉第最早发现的,发电机就是根据这一原理制成的.故答案为:切割磁感线;电磁感应;发电机.【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,这种现象叫做电磁感应;它是由英国物理学家法拉第最早发现的,根据电磁感应现象制成了发电机.16.如图所示,通电线圈在磁场中发生扭转,说明 对通电导线有力的作用.利用这个原理可以制作 (填“电动机”或“发电机”).【答案】磁场 ;电动机 【解析】【解答】解:通电线圈中有电流,在磁场中发生扭转,表明导体在磁场中受到了力的作用;电动机的工作特点是先通电然后线圈转动,所以可知电动机就是根据这一原理制成的.故答案为:磁场;电动机.【分析】根据磁场对电流的作用分析解答;将电能转化为机械能的机械为电动机.17.如图所示,两同学甩动与电流表相连的长导线,发现电流表的指针来回摆动.(1)这种现象叫做 现象,这是由物理学家 最早发现的.(2)产生感应电流的磁场是由 提供的.【答案】电磁感应;法拉第;地磁场【解析】【解答】解:地球本身是个大磁体,周围存在地磁场;当闭合电路的一部分导体切割地磁场的磁感线时,会产生电流,这是电磁感应现象,是由物理学家法拉第发现的.故本题答案为:电磁感应;法拉第;地磁场.【分析】电流表的指针来回摆动,说明有电流产生,是电磁感应现象,是物理学家法拉第发现的,而地球本身是个大磁体,故产生感应电流的磁场是由地磁场提供的.18.安装一台直流电动机模型,接入电源后能正常转动,下列做法不能改变直流电动机转动方向的是 A.对调电源的正、负极 B.调节滑动变阻器,改变电流的大小C.改变线圈中的电流方向 D.对调直流电动机磁铁的两极说明理由: .【答案】B;影响直流电动机的转向的因素是:电流方向和磁场方向,与电流大小无关.【解析】【解答】解:影响直流电动机的转向的因素是:电流方向和磁场方向.故A、C、D都可改变电动机的转向,而选项B改变的是电动机的转速.故答案为:B;影响直流电动机的转向的因素是:电流方向和磁场方向,与电流大小无关.【分析】根据影响直流电动机的转向的因素:电流方向和磁场方向进行分析三、计算题19.如图是国产比亚迪仰望U8电动汽车,该款汽车既能在陆地上行驶,又能像船一样在水中涉水航行。该车满载时的总质量是4t,静止在水平地面上时,四个车轮与地面接触的总面积为( ,g取10N/ kg。求:(1)新能源电动汽车的核心部件是电动机,电动机的工作原理是 。(2)该车满载静止在水平地面上时,它对水平地面的压强是多少 (3)该车在水中以3.6km/h的速度匀速直线航行1.5h,消耗电能4kW·h,此时电动机输出功率为2kW,汽车航行过程中受到的牵引力是多少 此时电动机的效率是多少 【答案】(1)通电导体在磁场中受到力的作用(2)解:汽车满载静止在地面上的压力等于重力,汽车对地面的压力,对水平地面的压强.(3)解:汽车受到的牵引力。;解:电动机做功为W=Pt=2kW×1.5h=3kW·h,所以效率为。【解析】【分析】(1)通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机(2)汽车满载静止在地面上的压力等于重力,汽车对地面的压力,对水平地面的压强.(3)汽车受到的牵引力。电动机做功为W=Pt,所以效率为。20.节能减排,绿色环保,新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某种型号纯电动汽车的部分参数如表:空车质量 1380kg 最大功率 100kW轮胎与地面总接触面积 0.032m2 最高时速 120km/h电池容量 42kw。h 最大续行里程 260km假如汽车上只有司机一人,质量为60kg,汽车以60km/h的速度匀速行驶36km,耗电9kW h,汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍。g=10N/kg,试问:(1)电动机的工作原理是 (选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”)电动汽车前进和倒退是通过改变 来改变电动机的转动方向的。(2)电动汽车对水平地面的压强是多少?(3)电动汽车牵引力所做的功是多大?(4)电动汽车电能转化为机械能的效率是多大?【答案】(1)磁场对电流的作用;电流的方向(2)解:电动汽车对水平地面的压力为:F=G=(m1+m2)g=(1380kg+60kg)×10N/kg=1.44×104N;电动汽车对地面的压强为:p 4.5×105Pa;(3)解:电动汽车匀速行驶,所以牵引力与阻力平衡,则电动汽车受到的牵引力为:F=f=0.05G=0.05×1.44×104N=720N;则电动车行驶60km,牵引力做的功为:W=Fs=720N×36×103 m=2.592×107J;(4)解:这个过程耗电:W总=9kW h=9×3.6×106 J=3.24×107J;电动汽车电能转化为机械能的效率:η 100%=80%。【解析】【解答】(1)电动机的工作原理是磁场对电流的作用;电动汽车的前进和倒车时,要改变电动机的转动方向,而电动机的转动方向与电流和磁场方向有关,而改变电流方向更为方便;即改变通电导体的电流电动汽车前进和倒退是通过改变电流的方向来改变电动机的转动方向的。【分析】(1)电动机的工作原理是磁场对电流的作用;电动机的转动方向与电流和磁场方向有关.(2)利用p=求得 电动汽车对地面的压强 .(3) 电动汽车匀速行驶, 牵引力与阻力平衡, 再利用 W=Fs 求得 牵引力做的功 .(4)利用 η =求得 电动汽车电能转化为机械能的效率 .四、作图题21.如图所示,表示电流垂直纸面向外的通电导线,表示电流垂直纸面向里的通电导线。根据图甲中通电导体的受力情况,画出乙、丙中通电导体受力的方向。【答案】【解析】【解答】由甲图知,磁场方向向下,电流方向垂直纸面向外,导体受力方向向右。乙相对甲而言,磁场方向发生了变,电流方向不变,导体受力方向向左;丙相对甲而言,电流方向改变,磁场方向改变,则导体受力方向不变,向右;如图所示:【分析】先由已知的甲图中关系明确磁场的方向,利用受力方向与磁场方向和电流方向的关系确定:一个方向变化,受力方向变化,两个方向同时变化,受力方向不变;再分别对乙、丙求解。22.利用两个相同的单刀双掷开关A和B,小明设计了一个电路,使电动机通过控制开关的操作,既能正转,也能反转(说明:图中开关A既可以与“1”触点接通,也可以与触点接通),在虚线框内把未完成的电路补充完整。【答案】如图所示:【解析】【解答】当A点接触点1时,图中给出的电源没有连入电路,所以电路需要电源和控制电路的单刀双掷开关B,完整的电路图如所示:【分析】电动机要转动,电动机必须连入有电源的电路中,电动机旋转方向的改变通过改变电流的方向来实现,据此作答。23.如丙图所示,a是垂直纸面放置的闭合电路的部分导体,请画出能产生感应电流的一种导体运动方向(用箭头表示).【答案】如图所示:【解析】【解答】根据产生感应电流的条件,a是垂直纸面放置的闭合电路的部分导体,只要让导体a切割磁感线即可。故答案:如图所示:【分析】产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动.五、实验探究题24.如图所示,在磁场中放置一根导线,导线的两端与灵敏电流表连接,保持磁场方向不变,使金属棒ab在磁场中 运动时,会产生感应电流,当金属棒ab改变运动方向,灵敏电流表指针方向发生改变,说明感应电流的方向与 方向有关。当金属棒ab运动速度缓慢时,灵敏电流表的指针偏转角度变小,说明感应电流的大小与 有关。若将灵敏电流计换成电源,金属棒就会运动起来, (选填“发电机”或“电动机”)就是利用这个原理制成的。【答案】切割磁感线;导体切割磁感线;切割速度;电动机【解析】【解答】让导体在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流表的指针会偏转,即电路中产生感应电流,当金属棒ab改变运动方向,灵敏电流表指针方向发生改变,即导体中的电流发现改变,说明感应电流的方向与导体切割磁感线有关。切割磁感线运动速度慢,灵敏电流表的指针偏转的角度小,即导体中的电流较小;切割磁感线运动速度快,灵敏电流表的指针偏转的角度大,即导体中的电流较大,所以感应电流的大小与导体切割磁感线运动的快慢有关。若将灵敏电流计换成电源,金属棒就会运动起来,这是金属棒中有电流通过,电动机就是利用这个原理制成的。故答案为:切割磁感线;导体切割磁感线;切割速度;电动机【分析】金属棒在磁场中切割磁感线运动时,会产生感应电流;感应电流方向和导体切割磁感线方向有关;电流大小和切割速度有关;磁场对电流有作用。25.小周利用如图所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,他将实验中观察到的现象记录在下表中。实验次数 开关 磁场方向 导体AB的运动方向 电流表指针的偏转方向1 断开 上N下S 向右运动 不偏转2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转(1)分析得出: 电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,这种现象叫做 ;(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与 有关;(3)比较实验 可知:在导体切割磁感线运动方向不变时,感应电流方向与磁场方向有关;(4)这个现象在生产和生活中的重要应用是 ;(5)针对这个实验,小周进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度大小有关”的猜想,于是他设计了如下的实验方案:①保持磁场强弱不变,让导体AB以 (填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小;②如果电流表指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小 (填“有关”或“无关”)。【答案】闭合;电磁感应现象;导体切割磁感线的运动方向;2和6(或3和7);发电机;不同;有关【解析】【解答】(1)分析表格中的数据,当电路闭合,且导体AB在磁场中做切割磁感线运动时,电流表指针会发生偏转,说明导体中产生了感应电流。这种现象被称为电磁感应现象。因此,可以得出结论:闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。(2)比较实验2和3(或6和7),两个实验中磁场方向相同,导体AB的运动方向不同,电流表指针的偏转方向不同。这说明在磁场方向一定时,感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。(3)为了探究感应电流方向与磁场方向的关系,需要选择磁场方向不同但导体切割磁感线运动方向相同的实验进行比较。观察表格,可以发现实验2和6(或3和7)满足这一条件。在这两组实验中,导体AB的运动方向相同,但磁场方向不同,电流表指针的偏转方向不同。说明在导体切割磁感线运动方向不变时,感应电流的方向与磁场方向有关。(4)电磁感应现象在生产和生活中有着广泛的应用,其中最重要的应用之一就是发电机。发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能,为我们的生活和工作提供了便利。(5)①探究“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度”的关系时,保持磁场强弱不变,让导体AB以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转的幅度大小。如果偏转幅度不同,则说明感应电流的大小与导体切割磁感线的运动速度大小有关。②如果电流表指针偏转幅度不同,那么我们就可以得出结论:感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小有关。因为偏转幅度的大小反映了感应电流的大小,而实验条件中只有导体切割磁感线的运动速度是不同的,所以我们可以确定是这个因素导致了感应电流大小的变化。【分析】(1)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,这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象被称为电磁感应现象。(2)感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关,在磁场方向一定时,感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。(3)为了探究感应电流方向与磁场方向的关系,要保持导体切割磁感线的运动方向不变,只改变磁场方向。(4)发电机利用电磁感应原理。(5)①探究“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度”的关系时,保持磁场强弱不变,让导体以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动,②如果电流表指针偏转幅度不同,那么我们就可以得出结论:感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小有关。26.小明学习了电磁知识后,从物理学的视角对图所涉及的物理问题进行了分析。(1)如图甲所示,在A处接入 ,可探究电动机的工作原理;(填实验器材名称)(2)在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd,俯视图如图乙所示(磁感线垂直纸面向外,用“·”表示);在外力的作用下,金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动,请判断静止在光滑轨道上的金属杆cd是否运动并说明理由,判断∶ ;理由∶ ;(3)电吉他中电拾音器基本结构如图丙所示,磁体附近金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,感应电流经电路放大后传送到音响发出声音,则弦振动时,线圈中的感应电流方向 (选填“变化”或“不变”)。【答案】(1)电源(2)运动;金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动 ,做切割磁感线运动,产生感应电流,cd有电流通过,在磁场中会受到力的作用而运动。(3)变化【解析】【解答】(1)电动机原理为通电导线在磁场中受到力的作用而运动,所以在A接电源;(2) 金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动 ,做切割磁感线运动,产生感应电流,cd有电流通过,在磁场中会受到力的作用而运动。(3) 弦振动时,穿过线圈的磁通量随弦的位置变化而变化,所以感应电流方向会变化。【分析】 本题围绕电磁感应与电动机原理展开,第1小问考查电动机原理的核心条件(通电导体);第2小问结合电磁感应与安培力分析物体运动;第3小问聚焦电磁感应中电流方向与磁通量变化的关系。解题关键是理解“通电导体受力”“电磁感应产生电流”及“磁通量变化决定感应电流方向”等核心知识点。27.阅读短文,回答问题:电饭锅中的磁钢限温器电饭锅是生活中常见的用电器,它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的,这样可以限制煮饭过程中的最高温度.感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化,其特性曲线如图甲所示.磁钢限温器结构如图乙所示,它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成.感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑.感温磁钢与受热面固定在一起,受热面直接把热量传递给锅底.煮饭时用手按下按钮开关,通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合,在吸力作用下永磁体不会落下,金属触点闭合,电路接通,加热元件开始发热.当饭煮熟后,温度继续上升,当升高到某一温度时,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,加热元件停止发热,同时按钮开关跳起.(1)与铜导线相比,制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是;A.电阻较大,熔点较低 B.电阻较大,熔点较高C.电阻较小,熔点较低 D.电阻较小,熔点较高(2)在磁钢限温器工作过程中,感温磁钢的磁性急剧减弱是在 ;A.按下按钮开关时 B.加热升温过程中C.按钮开关跳起时 D.降温过程中(3)煮饭时用手按按钮开关,杠杆AOC属于 杠杆;饭煮熟后,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,杠杆CBO属于 杠杆;(4)永磁体落下时,感温磁钢的温度为 ℃;永磁体下落过程中,感温磁钢对永磁体 (选填“有”或“没有”)磁力的作用.(5)未按下按钮开关时,弹簧 (选填“有”或“没有”)弹性势能,弹簧片 (选填“有”或“没有”)弹性势能.【答案】(1)B(2)C(3)费力;省力(4)103;有(5)有;有【解析】【解答】(1)电饭锅加热元件,需要在高温下,并且需要放出较多的热量,根据焦耳定律可知需要较大的电阻,所以必须是电阻较大、熔点较高的材料,故选B;(2)感温磁钢的磁性受温度的影响,随温度升高,磁性减弱;在温度达到一定值时,其磁性急剧减弱,由于电磁铁受到的重力大于磁力和弹力之和,感温磁钢与永久磁钢分离,同时使加热开关断开,按键跳起,电热盘停止加热.所以感温磁钢的磁性急剧减弱是在按钮开关跳起时,故选C;(3)煮饭时用手按按钮开关,动力作用在A处、阻力作用在C处,支点在O,所以动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;饭煮熟后,永磁体落下,动力作用在C处、阻力作用在B处,支点在O,所以动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;(4)当感温磁钢的温度达到一定值时,其磁性急剧减弱,使得产生的磁力小于重力,永磁体下落,由图甲可知这个温度值为103℃;在下落的过程中,永磁体有磁性,对感温磁钢还有磁力作用;(5)由题意可知,未按下按钮开关时,弹簧和弹簧片都处于形变状态,因此,它们都具有弹性势能。故答案为:(1)B(2)C(3)费力;省力(4)103;有(5)有;有【分析】本题考查学生对电学知识的综合应用能力。感温磁钢的磁性受温度的影响,随温度升高,磁性减弱。三种杠杆: (1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1(2)费力杠杆:L1F2。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等)(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)六、综合题28.(一)阅读《摩拜单车》回答问题.摩拜单车摩拜单车,听名字就很炫酷,它摒弃了固定的车桩,允许用户将单车随意停放在路边任何有政府画线的停放区域,用户只需将单车合上车锁,即可离去,它为上班族们解决了家和地铁站的“最后一公里”问题.第一代摩拜单车有好几个特别之处.①被替代的链条.摩拜单车声称是无链自行车(如图1甲所示),车的传动系统利用了锥齿轮能够交叉轴传动的原理,用两组锥齿轮传动(如图1乙所示),这种传动方式能产生更高的传动效率,拥有更稳定的性能、更长的耐久性,在整个骑行过程中能彻底避免掉链、断链的烦恼,骑行过程安静、干净、舒适.但是这种轴传动的制造工艺复杂,精密度要求高,因而制造成本也会拉高,所以一直用于高端休闲自行车.这几年轴传动自行车在国内也越来越被广泛应用,甚至一些城市的公共交通自行车也采用了轴传动系统.②神奇的车锁.摩拜单车的车锁看似简单,实际上它包括卫星定位、远程开锁等.每辆单车有单独的二维码和编号,手机扫码后,由云端向该车的CPU发送无线信号,然后由CPU控制开锁.在骑行过程中,时钟模块计时,定位模块记录车辆位置,骑行结束后,关锁结账时,APP上显示骑行时间,花费的费用,行程详情中还可以看到骑行的路线和距离.③自充电.车锁既然有联网功能,就一定需要电能,但是这个车无桩,如何充电呢?原来,单车滚动的轮轴带动内部带磁模块相对线圈运动,将机械能转化为电能,这样源源不断地为蓄电池充电,因此骑行时会略微感觉吃力.第二代摩拜单车(如图1丙所示)也就是所说的轻骑版摩拜,重量减轻了8公斤.传动系统从轴传动变成了链条传动,利用车筐内的太阳能板提供电能,它车身采用全铝材料,不易锈蚀,轮胎采用防爆车胎,无需给内胎充气,这些都让摩拜单车的骑行效率更高.根据上述材料,回答下列问题:(1)第一代摩拜单车采用了轴传动方式,它的优点是 .(写出一条即可)(2)第一代摩拜单车的自充电系统所应用的原理与图2所示实验原理相同的是 (3)第二代摩拜单车的传动系统从轴传动变成了链条传动,使得骑行相对省力一些,请你再列举出一项措施使得骑行更加省力.【答案】(1)传动效率高(拥有更稳定的性能、更长的耐久性.避免掉链、断链的烦恼等)(2)C(3)由题意可知,第二代摩拜单车的材料密度更小,减轻了重量,所以可使骑行更省力.轻骑版摩拜,重量减轻了8公斤.【解析】【解答】解:(1)由题意可知,第一代摩拜单车采用了轴传动方式,它的优点是传动效率高,拥有更稳定的性能、更长的耐久性.避免掉链、断链的烦恼等.(2)由题意可知,单车滚动的轮轴带动内部带磁模块相对线圈运动,其实质中做切割磁感线运动,将机械能转化为电能,属电磁感应原理.图中A是电流的磁效应实验,B中有电源,是磁场对电流的作用,C是电磁感应的装置,D是条形磁体的磁场特点.因此,只有C符合电磁感应的原理.【分析】(1)结合材料中的描述可得出轴传动方式的优点;(2)根据材料中的介绍,结合其“将机械能转化为电能”的特点可得出其应用了电磁感应原理,再对照图中的装置做出判断.(3)结合材料中的内容可找出第二代单车省力的原因.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)" 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第十七章 电动机与发电机 单元综合检测提升卷(原卷版).doc 第十七章 电动机与发电机 单元综合检测提升卷(解析版).doc