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第13天 電動機與發(fā)電機 （xx南京校級模擬）如圖所示的實驗裝置中，用來研究“磁場對通電導(dǎo)線的作用”的是 A． B． C． D． 【參考答案】A 【知識補給】 電動機和發(fā)電機 1．電動機 （1）原理：電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中因受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理制成的，是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。 （2）構(gòu)造：電動機是由轉(zhuǎn)子(能夠轉(zhuǎn)動的部分)和定子(固定不動的部分)兩部分組成的。 （3）換向器是由兩個銅制半環(huán)構(gòu)成的，兩者彼此絕緣。換向器的作用是每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，能自動改變線圈中電流的方向，使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動。 （4）電動機的轉(zhuǎn)動方向由電流方向和磁場方向決定。改變電動機轉(zhuǎn)動方向的方法：改變電流方向（交換電壓接線）或改變磁感線方向（對調(diào)磁極）。 （5）電動機轉(zhuǎn)速的大小與線圈的匝數(shù)、線圈中電流的大小、磁場的強弱有關(guān)，即線圈匝數(shù)越多，電流越大，磁場越強，轉(zhuǎn)速越快。提高電動機轉(zhuǎn)速的方法：增加線圈的匝數(shù)、增加磁體的磁性、增大電流 （6）與熱機相比，電動機的優(yōu)點：構(gòu)造簡單；控制方便；體積小；無污染；效率高；功率可大可小。 2．發(fā)電機 （1）原理：發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。 （2）能量的轉(zhuǎn)化：發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 （3）構(gòu)造：發(fā)電機是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成的。 （4）直流電和交流電：從電池得到的電流的方向不變，通常叫做直流電（DC）。電流方向周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流電（AC）。 （xx萊蕪校級模擬）關(guān)于如圖甲、乙所示的實驗，下列說法正確的是 A．實驗甲可以反映電動機的工作原理 B．實驗乙可以反映發(fā)電機的工作原理 C．甲可以研究通電導(dǎo)體在磁場中的受力情況 D．實驗乙中，閉合開關(guān)，同時改變磁場方向和電流方向，ab的受力方向不變 （xx大連校級期末）話筒（麥克風(fēng)）種類很多，如圖是動圈式話筒的構(gòu)造示意圖。當(dāng)我們對著話筒說話或唱歌時，聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著一起振動，線圈處在磁場中。把線圈兩端的導(dǎo)線接入擴音機，就能通過揚聲器聽到說話或唱歌的聲音，下列說法錯誤的有 A．對著話筒說話時膜片振動，說明聲音能傳遞能量 B．線圈在磁場中振動時，將聲音信號轉(zhuǎn)化成電信號 C．從能量轉(zhuǎn)化的角度看，話筒是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 D．電動機的工作原理和話筒的工作原理相同 （xx正定校級期末）如圖是一種“手搖充電式電筒”，握住它上下?lián)u動就能自動充電．從透明外殼可觀察到內(nèi)部有固定線圈；搖動時可感覺到內(nèi)部有一個物塊在來回滑動。據(jù)此猜測，這種電筒的制造原理是______________，其中那個滑動的物塊是_________________。 （xx天津二模）下列有關(guān)磁現(xiàn)象正確的是 A．如圖甲中磁感線的方向 B．如圖乙中小磁針靜止后的指向 C．如圖丙中水位報警器此時紅燈亮 D．如圖丁中電路會產(chǎn)生感應(yīng)電流 （xx北大附中期末）如圖所示的幾個實驗，其中能反映電磁鐵磁性的是 A． B． C． D． （xx山西模擬）無線充電是一種增加手機續(xù)航時間的方式。無線充電的技術(shù)原理是電流流過送電線圈產(chǎn)生磁場，受電線圈靠近該磁場時就會產(chǎn)生電流，給智能手機充電，如圖所示。受電線圈處用到了下圖哪個實驗的原理 A． B． C． D． （xx江西模擬）如圖所示，重力為G的導(dǎo)體棒AB沿著在磁場（“”表示垂直于試卷指向紙內(nèi)的磁場）中的導(dǎo)軌豎直向下運動，導(dǎo)軌足夠長。下列說法正確的是 A．電流表A的示數(shù)一直增大 B．電壓表V的示數(shù)一直增大 C．電壓表V與電流表A示數(shù)的比值不變 D．導(dǎo)體棒AB最終將做勻速直線運動 （xx河北檢測）如圖所示，實驗中將金屬導(dǎo)體棒ab放在磁場中兩根平行的金屬導(dǎo)軌上，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒ab向左運動；將磁體的磁極對調(diào)，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒ab向右運動。根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，我們可以得出的結(jié)論是 A．實驗現(xiàn)象說明磁場對電流可以產(chǎn)生力的作用 B．導(dǎo)體棒ab在磁場中的受力方向與磁場方向有關(guān) C．導(dǎo)體棒ab在磁場中的受力方向與電流方向有關(guān) D．導(dǎo)體棒ab在磁場中的受力大小與磁場強弱有關(guān) （xx北大附中期末）如圖所示是小明探究導(dǎo)體回路的一部分在磁場中運動產(chǎn)生感應(yīng)電流的實驗情景（圖中箭頭表示導(dǎo)體的運動方向）。關(guān)于小明的探究實驗，下列說法中正確的是 A．對比甲、乙兩次實驗可以探究感應(yīng)電流方向與磁場方向是否有關(guān) B．對比乙、丙兩次實驗可以探究感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體運動方向是否有關(guān) C．對比甲、丙兩次實驗可以探究感應(yīng)電流方向與磁場方向是否有關(guān) D．對比乙、丁兩次實驗可以探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生與導(dǎo)體是否切割磁感線有關(guān) （xx福建）圖是“探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的實驗裝置。閉合開關(guān)后，導(dǎo)體棒、靈敏電流計、開關(guān)、導(dǎo)線組成閉合電路。實驗觀察到的現(xiàn)象如下表 實驗序號 磁場方向 導(dǎo)體棒ab 運動方向 靈敏電流計 指針偏轉(zhuǎn)情況 1 向下 向上 不偏轉(zhuǎn) 2 向下 不偏轉(zhuǎn) 3 向左 向右偏 4 向右 向左偏 5 向上 向上 不偏轉(zhuǎn) 6 向下 不偏轉(zhuǎn) 7 向左 向左偏 8 向右 向右偏 （1）實驗時通過觀察________________來判斷電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流。 （2）由實驗可知，閉合電路中的部分導(dǎo)體在磁場中做________運動時，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 （3）比較第4次和第______次實驗可知，導(dǎo)體棒運動方向相同時，感應(yīng)電流的方向與磁場的方向有關(guān)。 （4）比較第7次和第8次實驗可知________________________。 D【解析】A、對著話筒說話時膜片振動，膜片之所以振動是由于人聲帶的振動通過空氣傳到了話筒的膜片，說明聲音能傳遞能量，故A正確；B、聲波引起膜片振動，線圈和膜片是連在一起的，連在膜片上的線圈就一起振動，線圈在永久磁體的磁場里振動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，這就是電信號，線圈振動的快慢、強弱代表了聲音振動的特征，產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小和方向就隨著這個特征而變化，這個記載聲音信號的感應(yīng)電流經(jīng)放大后傳給揚聲器，就發(fā)出聲音，故B正確；C、當(dāng)對著話筒說話時，線圈在磁場中做切割磁感線運動，從而產(chǎn)生交變電流，將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，把機械能轉(zhuǎn)化為電能，故C正確；D、發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，線圈在磁場中做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，與動圈式話筒的工作原理相同。故該選項不正確．故答案為D。 電磁感應(yīng) 磁鐵 【解析】“手搖充電式電筒”消耗了機械能產(chǎn)生了電能；握住它上下?lián)u動為了讓線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，故是利用了電磁感應(yīng)原理；由于線圈是固定的，因此那個滑動的物塊是磁鐵。 C【解析】A、線圈在磁場里轉(zhuǎn)動，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故該選項不符合題意；B、閉合開關(guān)，使導(dǎo)體AB沿箭頭所示方向左右擺動，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時由于導(dǎo)體AB的左右擺動而產(chǎn)生了感應(yīng)電流，故該現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)電機就是根據(jù)該原理制成的，故該選項不符合題意；C、閉合開關(guān)，電磁鐵產(chǎn)生磁性，吸引鐵塊，即該現(xiàn)象說明了通電導(dǎo)線周圍存在著磁場，故該選項符合題意；D、閉合開關(guān)，導(dǎo)線中有電流通過時，它就會運動起來，即說明通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用，即是電動機的制作原理，故該選項不符合題意。故選C。 C【解析】從題意中知道，手機背面的線圈，能將底座產(chǎn)生的變化的磁場轉(zhuǎn)化為電流給手機電池充電，是利用電磁感應(yīng)原理工作的；A、圖中是奧斯特實驗，說明通電直導(dǎo)線周圍存在磁場，是電流的磁效應(yīng)，不符合題意；B、圖中給導(dǎo)體通電，導(dǎo)體會運動，說明通電導(dǎo)體受到磁場力的作用，不符合題意；C、圖中是閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，符合題意；D、圖中給線圈通電，線圈會轉(zhuǎn)動，說明通電導(dǎo)體受到磁場力的作用，不符合題意。故選C。 CD【解析】由圖知，導(dǎo)體棒AB與其上部的電路組成閉合電路，重力為G的導(dǎo)體棒AB沿著在磁場中的導(dǎo)軌豎直向下運動時，切割磁感線，根據(jù)電磁感應(yīng)原理知，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流；由于通電導(dǎo)體在磁場中會受到磁場力的作用，且磁場力的方向與AB的運動方向相反，當(dāng)電路中的電流增大到一定程度時，向上的磁場力加上導(dǎo)軌的摩擦力與重力平衡時，導(dǎo)體棒AB的速度達到最大，之后保持勻速直線運動，則電流表和電壓表的示數(shù)不會一直增大，故AB選項錯誤，D選項正確；電壓表V與電流表A示數(shù)的比值為定值電阻的阻值，即，電阻阻值不變，所以這一比值不變，故C正確。故選CD。 AB【解析】A、閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒ab向左運動，說明通電導(dǎo)體在磁場中受到磁場力的作用，故A正確；BCD、閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒ab向左運動；將磁體的磁極對調(diào)，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒ab向右運動，是通過改變磁體磁極，即磁場方向，從而改變導(dǎo)體棒所受磁場力方向，說明導(dǎo)體棒ab在磁場中的受力方向與磁場方向有關(guān)，故B正確，CD錯誤。故選AB。 （1）靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn) （2）切割磁感線 （3）8 （4）感應(yīng)電流的方向和導(dǎo)體運動的方向有關(guān) 【解析】（1）通過觀察靈敏電流計的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有電流。 （2）由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)開關(guān)斷開時，不會有電流產(chǎn)生；若導(dǎo)體向上運動或向下運動時，不切割磁感線，此時電路中也沒有電流，可得產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合電路的部分導(dǎo)體，在磁場中做切割磁感線運動。 （3）由表格中數(shù)據(jù)知，4和8的導(dǎo)體運動方向相同，磁場方向不同，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向也不同，說明感應(yīng)電流的方向與磁場的方向有關(guān)。 （4）比較第7次和第8次實驗可知，磁場方向相同，導(dǎo)體的運動方向不同，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向不同，說明感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運動的方向有關(guān)。