综合解析沪粤版九年级物理下册第十七章电动机与发电机定向练习练习题
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九年级物理下册第十七章电动机与发电机定向练习
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图所示四个实验现象中,揭示了发电机工作原理的是()
A.B.
C.D.
2、利用图所示实验揭示的原理,可制成()
A.发电机B.电动机C.电磁铁D.电磁继电器
3、如图是一款带滚轮的书包,其内部没装电池,但拖动书包使轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光。
图中的实验装置能反映此现象原理的是()
A.B.
C.D.
4、如图是深圳中学生间流行的迷你手持小风扇,右图中能说明其工作原理的实验装置是( )
A.B.
C.D.
5、图甲是灵敏电流计,图乙是其内部结构示意图。
实验时,当有电流通过灵敏电流计,其指针就会发生偏转。
下图中能反映其工作原理的是()
A. B.
C. D.
6、将如图甲所示的铜线框上方的尖端挂在电池的正极,并保持良好接触,下端的两个弧形导线头分别压在磁钢柱的前后两侧,且始终与磁钢柱接触良好,磁钢柱吸附在电池底部的负极上,制成如图乙所示的小玩具,铜线框由静止释放后会转动起来,关于该现象,下列说法正确的是()
A.它的原理与发电机原理相同
B.若将磁体的磁极对调,铜线框中电流的方向会改变
C.若将磁体的磁极对调,铜线框的转动方向将会改变
D.若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良导线框不可能转动
7、闭合图中的开关,通电导体PQ从静止向右运动。
小明断开开关进行操作,最后再闭合开关,发现PQ向左运动。
小明的操作可能是()
A.仅把PQ前后互换B.仅把磁体左右互换
C.仅把开关的接线反接D.仅把电源两极的接线反接
8、下列说法正确的是()
A.一个物体的内能增大,其温度可能保持不变
B.电动机正常工作过程中,其线圈中不断产生感应电流
C.一个物体的运动状态保持不变肯定没有受到力的作用
D.浸没在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体所受的重力
9、将如图甲所示的铜线框上方的尖端挂在电池的正极,并保持良好接触,下端的两个弧形导线头分别压在磁钢柱的前后两侧,且始终与磁钢柱接触良好,磁钢柱吸附在电池底部的负极上,制成如图乙所示的小玩具,铜线框由静止释放后会转动起来,关于该现象,下列说法正确的是()
A.它的原理与发电机原理相同
B.若将磁体的磁极对调,铜线框中电流的方向不会改变
C.若将磁体的磁极对调,铜线框的转动方向将会改变
D.若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良导线框不可能转动
10、如图所示的四个实验,能反映发电机基本原理的是()
A.B.
C.D.
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图是某型号的电动N95口罩,它能阻止病毒进入人体,主要是因为滤网中间的熔喷布带有静电,能吸附含毒飞沫的缘故,这是利用了带电体具有的性质;能主动送风保障呼吸畅通的电机是利用原理工作的;长时间戴口罩,脸上会留下深
深的压痕,这说明力可以。
2、小刚将“220V 100W”的灯泡接在家庭电路上,闭合开关,用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡,如图所示,他发现发光的灯丝来回振动,这一现象的产生原因跟(选填“电动机”或“发电机”)的工作原理一致,灯丝来回振动而不是偏向一侧的原因和一直在改变有关。
3、如图所示的装置,当将条形磁铁向右插入螺线管时,灵敏电流表的指针向右偏转,这是
现象;上述过程中,螺线管相当于。
(选填“电源”或“用电器”)。
4、发现电磁感应现象的科学家是,其中发电机和(选填“动圈式话筒”、或“扬声器”)等是利用电磁感应原理制做的。
5、如图所示是探究通电导体在磁场中受力情况的装置。
闭合开关,观察到导体ab在导轨上向右运动。
若只对调电源正负极接线,闭合开关,导体ab会(选填“静止不动”、“向右运动”或“向左运动”),说明通电导体在磁场中受力的方向与有关。
三、实验探究(5小题,每小题10分,共计50分)
1、在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中,小晴按照图示组装实验器材。
(1)为完成该观察活动且实验效果明显,放在蹄形磁体磁场中的直导线EF应选择下列哪种金属
>>)( )
棒(金属棒为实心且形状体积相同,ρρ=ρρ
铜铁钢铝
A.铁棒B.钢棒C.铜棒D.铝棒
(2)选择恰当直导线后,将滑动变阻器的滑片移动到适当位置,闭合开关,看到直导线EF向右运动,说明磁场对通电导体有力的作用,(选填“发电机”“电动机”或“电磁铁”)就是根据该原理制成的。
(3)将滑动变阻器的滑片向右端移动,发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大,这说明磁场对通电导体作用力的大小与有关;改变电流方向,导体向另一方向运动,这说明导体运动方向与有关。
(4)若要使直导线运动速度加快,除了增大电流,还可采取的方法(写出一
种):。
(5)若想用上述器材研究电磁感应现象,闭合开关前,应将电路中的电源换成
(选填“小灯泡”“电压表”或“灵敏电流计”),再闭合开关,让导线EF左右切割磁感线运动,较清楚的观察实验现象。
2、在探究电和磁之间的关系时,小明用磁体、铜棒ab、电流表、导线组成如图所示的实验装置.
(1)实验中发现,铜棒ab左右运动时,电流表指针也来回摆动,这种现象叫现象.人们根据这个原理制成了,把机械能转化为电能.
(2)小刚用一节干电池替换了装置中的电流表,他们发现电路一接通,铜棒ab会向左摆动;若对调电池的正负极,铜棒ab会向摆动.这一现象说明了通电导体在磁场中受力的方向与方向有关.
3、小明利用如题图所示的装置研究电磁感应现象。
(1)图中E、F两接线柱间应接入的仪器是;
(2)闭合电路,让导体棒AB从图示位置水平向左运动时,电路中(选填“有”或“没有”)感应电流产生;
(3)实验过程中只将蹄形磁铁的N、S极互换,发现电路中的电流方向发生改变,这说明感应电流的方向与方向有关;
(4)从能量的角度分析,产生感应电流的过程就是能转化为电能的过程。
生活中利用电磁感应原理的实例有(列举1个);
(5)小明完成上述实验后,还想探究磁场对通电导体的作用,他只需将E、F两接线柱间的仪器换成即可。
4、如图所示,是某实验小组的同学进行电磁学实验的装置。
(1)当开关S 闭合后,可以观察到磁场中金属棒ab 在导轨上向右运动,这说明磁场对通电导体有 。
若只对调电源正负极接线,金属棒ab 会向左运动,这说明通电导体在磁场中受力的方向与 有关;
(2)应用此实验原理可制成 (选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”)。
5、在研究“磁场对通电导体的作用”实验中.
(1)利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在a b 、 之间接入 ,根据该原理可制成 ;
(2)①在乙图中,通电后cd 段导线受磁场力1F 的方向为竖直向下,此时ab 段导线所受磁场力2F 的方向是竖直向上,1F 与2F 不是一对平衡力, 是因为 ;②要使图乙中的线圈持续转动,应在其外部加装 ,自动改变线圈中的电流方向.
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】发电机原理是电磁感应现象,即闭合电路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。
A .图中是奥斯特实验,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,A 不符合题意;
B .图中是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验装置,B 不符合题意;
C .开关闭合后,电路中有电流,通电线圈受到磁场力的作用转动,是电动机的制作原理,C 不符合题意;
D.图中无电源,开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】发电机原理是电磁感应现象,通电导体周围有磁场;电磁铁磁性强弱影响因素是电流或线圈匝数;通电线圈受到磁场力的作用;导线切割磁感应线有电流产生,这是电磁感应现象。
2、【答案】A
【解析】分析图可知,图中将闭合回路的一部分导线放在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,这就是电磁感应现象,该过程将机械能转化为电能,人们利用这个原理制成了发电机,A 符合题意;BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
3、【答案】A
【解析】由题意可知,拖动书包使轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,其能量转化形式为机械能转化为电能,所以应该是电磁感应现象,轮子内的磁铁产生的磁场通过线圈,从而产生感应电流,所以该书包轮是利用电磁感应原理为LED灯提供电流。
A.图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象。
A符合题意;
B.图中给导体通电,导体会运动,说明通电导体受到磁场力的作用,这是电动机原理图。
B不符合题意;
C.图探究的是电磁铁磁性强弱的影响因素,研究电磁铁磁性强弱与线圈中匝数和电流大小的关系,与电磁感应现象无关。
C不符合题意;
D.图中给导体通电,导体周围磁针转动,说明通电导体周围存在磁场。
D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,产生的电流使用电器发光。
4、【答案】C
【解析】A.闭合开关后,缠绕有线圈的铁钉能吸引大头针,这说明电流能够产生磁场,故A不合题意;
B.导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,这是电磁感应现象,故B不合题意;
C.闭合开关,通过电流的导体ab在磁场中受力运动,故C符合题意;
D.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故D不合题意。
故选C。
【分析】手持电风扇的主要结构为电动机,工作原理是通电导体在磁场中受力运动,据此分析判断。
5、【答案】A
【解析】灵敏电流计是根据通电导体在磁场中受到力的作用制成的。
A.图中有电源、金属棒和磁体,闭合开关,金属棒会运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,A 符合题意;
B.导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,研究电磁感应现象,B不符合题意;
C.闭合开关,灯泡发光,利用电流的热效应,C不符合题意;
D.图中是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】处在磁场中的通电导体棒,电流对导体棒有力的作用,导体棒就会运动起来,这就是电动机的原理,导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
6、【答案】C
【解析】A.铜线框由静止释放后,由于铜线中有电流通过,铜线在磁场中受到力的作用,会转动起来,和电动机的原理是相同的,A不符合题意;
B.电流是从电源的正极出来,经过导线后回到电源的负极,电流方向与磁场的方向无关,B不符合题意;
C.若将磁体的磁极对调,则导线在磁场中受到力的方向会发生改变,即铜线框的转动方向将会改
变,C符合题意;
D.若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良,但另一条导线仍然受到磁力的作用,仍然会转动,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)通电导体在磁场中受到力的作用;(2)电流是从电源的正极出来,经过导线后回到电源的负极;(3)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关。
7、【答案】D
【解析】通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关,仅把电源两极的接线反接,改变了电流的方向,其他操作不能改变电流或磁场的方向,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】处在磁场中的通电导体棒,电流对导体棒有力的作用,导体棒就会运动起来,这就是电动机的原理,导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
8、【答案】A
【解析】A.物体吸收热量,内能增大,温度有可能保持不变,例如晶体在熔化过程中吸热,但温度不变,A符合题意;
B.电动机正常工作过程中,其线圈在磁场中转动,也会做切割磁感线运动,所以线圈中会产生感应电流,当磁感线与线圈平行时线圈中不会产生感应电流,B不符合题意;
C.物体运动状态保持不变,可能受平衡力、可能不受到力的作用,C不符合题意;
D.浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体的内能和温度、质量、状态有关;内能改变时,温度不一定改变;物体不受力或受平衡力,运动状态不变;物体受到的浮力等于排开液体的重力。
9、【答案】C
【解析】A.铜线框由静止释放后,由于铜线中有电流通过,铜线在磁场中受到力的作用,会转动起来,和电动机的原理是相同的,A不符合题意;
B.电流是从电源的正极出来,经过导线后回到电源的负极,电流方向与磁场的方向无关,B不符合题意;
C.若将磁体的磁极对调,则导线在磁场中受到力的方向会发生改变,即铜线框的转动方向将会改变,C符合题意;
D.若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良,但另一条导线仍然受到磁力的作用,仍然会转动,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电路闭合后会产生电流,处在磁场中的导线,磁场对导导线有力的作用。
10、【答案】D
【解析】发电机的工作原理是电磁感应现象。
A.A图是奥斯特实验,验证的是电流的磁效应,A不符合题意;
B.B图验证的是同种电荷相互排斥的实验,B不符合题意;
C.C图验证的是通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,C不符合题意;
D.D图验证的是在闭合回路中,导体切割磁感线运动时,电路中产生感应电流,是发电机的工作原理,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】发电机的工作原理是电磁感应现象;电磁感应是闭合回路中,导体切割磁感线运动时,电路中产生感应电流的现象。
二、填空题
1、【答案】吸引轻小物体;通电导体在磁场中受力会运动;改变物体的形状
【解析】带电体具有吸引轻小物体的性质,这也是滤网中间的熔喷布能吸附含毒飞沫的缘故。
电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的,电动机由转子(线圈)和定子(磁体)两部分组成,当给电动机通电时,通电线圈就会在磁体的磁场中受力而发生转动。
物体受外力作用时,物体的形状或运动状态将发生变化,脸上会留下深深的压痕,这说明力可以改变物体的形状。
【分析】带电体能够吸引轻小物体;通电线圈在磁场中受力运动;力可以改变物体的形状和运动状态。
2、【答案】电动机;电流方向
【解析】闭合开关,灯泡发光,说明有电流通过灯丝,当用一蹄形磁铁去靠近发光的灯泡的玻璃泡时,灯丝来回振动,则说明了磁场对通电导体有力的作用,电动机是利用这一原理制成;由于照明电路中使用的是交流电,通过小灯泡的电流方向在不断发生变化,故小灯泡的灯丝在磁场中受力是变化的,所以,小灯泡的灯丝会抖动。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用,通电导体在磁场中受力方向和电流方向有关。
3、【答案】电磁感应;电源
【解析】由图可知,螺线管和电流表构成了一个闭合回路,当条形磁铁向右插入螺线管时,螺线管切割了磁感线,产生感应电流,灵敏电流表的指针向右偏转,这是电磁感应现象,其中螺线管相当于电源。
【分析】电磁感应现象是指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。
4、【答案】法拉第;动圈式话筒
【解析】法拉第是英国物理学家,法拉第在10年的探索中发现了电磁感应现象。
发电机和动圈式话筒原理相同,都是导体在磁场中做切割磁感线的运动产生了感应电流,即两个都是利用电磁感应现象工作的。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
5、【答案】向左运动;电流方向
【解析】通电导体在磁场中受到力的作用,所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,若只对调电源正负极接线则电流方向改变,磁场方向不变,导体棒将向反方向即左侧移动,同时说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用,受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
三、实验探究
1、【答案】(1)D
(2)电动机
(3)电流大小;电流方向
(4)增大磁体磁性(或将导线换成轻质线圈)
(5)灵敏电流计
【解析】(1)为完成该观察活动且实验效果明显,放在蹄形磁体磁场中的直导线EF 的质量尽可能小,因金属棒为实心且形状体积相同,根据ρm V ,因铝的密度最小,故应选择铝棒,即选D 。
(2)发电机是根据通电导体在磁场中受力运动制成的。
选择恰当直导线后,将滑动变阻器的滑片移动到适当位置,闭合开关,看到直导线EF 向右运动,说明磁场对通电导体有力的作用,电动机就是根据该原理制成的。
(3)将滑动变阻器的滑片向右端移动,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律,电路的电路变大,发现直导线EF 向右运动并摆起的幅度更大,这说明磁场对通电导体作用力的大小与电流大小有关;改变电流方向,导体向另一方向运动,说明导体的受力方向改变,这说明导体运动方向与电流方向有关。
(4)通电导体在磁场中受力大小与磁场的强弱与电流的大小有关。
若要使直导线运动速度加快,除了增大电流,还可采取的方法:增大磁体磁性。
(5)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导电中就会产生感应电流(较小)。
故若想用上述器材研究电磁感应现象,闭合开关前,应将电路中的电源换成灵敏电流计,再闭合开关,让导线EF 左右切割磁感线运动,较清楚的观察实验现象。
【分析】(1)探究磁场对通电导线的作用时,不能用磁性材料,且密度越小,质量越小,效果越明显;
(2)通电导体在磁场中受到力的作用,可以制成电动机;
(3)磁场对通电导体的作用力的方向,和磁场方向有关,和电流方向有关;力的大小和电流大小有关;
(4)增大电流或增大磁性,可以增大导体受到的力;
(5)探究电磁感应时,电路中有磁体、导线和灵敏电流计。
2、【答案】(1)电磁感应;发电机
(2)右;电流
【解析】(1)实验中发现,铜棒ab左右运动即切割磁感线运动,所以产生了感应电流,电流计指针来回摆动,这种现象叫电磁感应现象.
人们根据这个原理制成了发电机,将机械能转化为电能.
(2)小刚用一节干电池替换了装置中的电流计,他们发现电路一接通,铜棒ab会受到磁场力的作用,所以会向左摆动;
若对调电池的正负极,铜棒ab受到的磁场力方向相反,所以向右摆动.这一现象说明了通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关.
【分析】(1)闭合电路的部分导体切割磁感线时,电路中会产生电流,这是电磁感应现象,根据电磁感应现象,人们制成了发电机.
(2)通电导线在磁场中受到磁场力的作用而运动,磁场力的方向与电流方向、磁场方向有关。
3、【答案】(1)灵敏电流计
(2)有
(3)磁场
(4)机械;动圈式话筒
(5)电源
【解析】(1) E、F两接线柱间应接入灵敏电流计,用来检测是否有感应电流产生。
(2)导体棒AB从图示位置水平向左运动时,切割磁感线,电路中有电流产生。
(3)实验过程中将蹄形磁铁的N、S极互换,则磁场方向发生了改变,此时路中的电流方向发生改变,这说明感应电流的方向与磁场方向有关。
(4)电磁感应现象中,通过导体切割磁线这种机械运动,产生了电流,所以,从能量的角度分析,产生感应电流的过程就是机械能转化为电能的过程。
对着动圈式话筒说话时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,感应出音频电流,所以动圈式话筒是生活中利用电磁感应原理的实例。
(5)将E、F两接线柱间的仪器换成电源,电路中有电流流过,即可探究磁场对通电导体的作用。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关;导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,产生的电流很小,需要用灵敏电流计来测量;导体棒运动越快,产生
的电流就越大。
4、【答案】(1)力的作用;电流方向
(2)电动机
【解析】(1)[1]当开关S闭合后,可以观察到磁场中金属棒ab在导轨上向右运动,这说明通电导体在磁场中受到力的作用,即磁场对电流有力的作用。
[2]控制磁场方向不变,电源正负极对调,电流方向改变,导体运动方向改变,这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关。
(2)电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理工作的。
【分析】(1)通电导体在磁场中受到力的作用;受力的方向与电流的方向有关;(2)利用通电导体在磁场中受到力的作用可以制作电动机。
5、【答案】(1)电源;电动机
(2)F1、F2的方向不在同一直线上;换向器
【解析】(1)根据题意知道,若利用图甲示的装置研究“磁场对电流的作用”时,必须有电源,所以,需要在ab间接入电源,人们根据该原理制成了电动机;
(2)①由题知道,在乙图中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下;由于通过ab和cd的电流方向相反,所以,此时ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上的,这两个力不是一对平衡力的原因是:这两个力不作用在一条直线上.
②要使图乙中的线圈可以持续转动,需要在外部加装了换向器,这样当通电线圈所在平面与磁感线垂直时,它能自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动.
【分析】(1)电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的。
(2)二力平衡的条件是同物、等大、反向、共线,据此判断;换向器可以改变线圈中电流的方向。