第17章 电动机与发电机
2021-2022学年度沪粤版九年级物理下册第十七章电动机与发电机单元测试试题(含详解)
九年级物理下册第十七章电动机与发电机单元测试考试时间: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、选项图中所示的装置中与甲图工作原理相同的是()A.自发电手电筒 B.话筒C.手摇式发电机 D.扬声器2、图所示的四个实验中,能够说明电动机原理的是()A.B.C.D.3、图所示是探究电磁感应的实验装置,关于电磁感应现象,下列说法正确的是()A.奥斯特发现了电磁感应现象B.利用电磁感应现象制作了电动机C.导线在磁场中沿不同方向运动,导线中都会有感应电流产生D.如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反,导线中感应电流的方向不发生改变4、如图所示,将甲、乙两个微型电机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两电机一起转动,小灯泡发光。
下列说法中正确的是()A.甲是电动机,将电能转化为机械能B.乙是发电机,将机械能转化为电能C.该过程中能量转化是:电能→机械能→电能→内能和光能D.如果将灯泡两端的导线改接到蓄电池对应的两极,可制成“永动机”5、如图是一台正在工作的电扇。
下图四个实验能反映其工作原理的是()A.B.C.D.6、科技创新小组发明了一款新型的带滚轮书包,其内部无电池,但拖动书包使轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,行走更安全。
图中能反映此原理的是()A.B.C.D.7、在科学晚会上,小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示。
甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。
第十七章 直流电动机和发电机
U 空载转速 n0 = CeΦ0 点略有下倾直线, 过n0点略有下倾直线,
斜率为
∑r −
a
CeΦ
Page: 22 Date:2011-6-11
n0 − nN ×100% 定义转速变化率 ∆n = nN
优点:转速特性硬 转速变化率小, 优点:转速特性硬,转速变化率小,并励电动机 的转速变化率为3%~8%。 的转速变化率为 。 注意!并励电动机的励磁回路一定不能断路! 注意!并励电动机的励磁回路一定不能断路! 断路的后果: 断路的后果: 反电势减小,电枢电流剧增。 反电势减小,电枢电流剧增。 转速迅速上升,造成“飞车” 或转速下降, 转速迅速上升,造成“飞车”,或转速下降, 最终停车。 最终停车。
Page: 14 Date:2011-6-11
四、复励发电机的特性 平复励 积复励 超复励 复励发电机 欠复励 差复励
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DHale Waihona Puke te:2011-6-11例:一台并励发电机,转速为1450r/min,电枢绕组电阻 一台并励发电机,转速为 , 电刷接触压降∆U=1V,满载时的电枢电流 为ra=0. 516 ,电刷接触压降 , 为40.5A,满载时电枢反应的去磁作用相当于并励绕组励 , 磁电流0.05A,当转速为 磁电流 ,当转速为1000r/min时测得的空载特性的数 时测得的空载特性的数 据见下表,试求: 据见下表,试求: (1)若满载端电压为 )若满载端电压为230V,问并励回路的电阻为多少? ,问并励回路的电阻为多少? 电压变化率为多少?( ?(2) 电压变化率为多少?( )若在每一磁极上加绕串励绕组 5匝,则可将满载电压提升到 匝 则可将满载电压提升到240V,且场阻保持不变,问 ,且场阻保持不变, 每一磁极上并励绕组有几匝?( 如串励绕组增至10匝 ?(3) 每一磁极上并励绕组有几匝?( )如串励绕组增至 匝, 问满载端电压为多少? 问满载端电压为多少?
2021-2022学年最新沪粤版九年级物理下册第十七章电动机与发电机专项攻克试卷(含答案详解)
九年级物理下册第十七章电动机与发电机专项攻克考试时间: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,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。
在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。
下列说法中正确的是( )A.接入电源可探究电磁感应现象,与发电机原理相同B.接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与电动机原理相同C.接入电流表可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同D.接入电流表可探究电磁感应现象,与电动机原理相同2、以下四幅图中能说明发电机工作原理的装置是()A.B.C.D.3、如图所示,是使用门禁卡开门的场景。
在门禁卡的夹层里面有带天线的线圈,接近门禁主机的时候,会使门禁卡中的线圈产生感应电流,并提供给门禁卡里面芯片做电源发出信号,进而开门。
下图中的设备工作原理与其相同的是()A.手电钻B.散热风扇C.水力发电机D.电铃4、如图所示,导体棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,都垂直于所在位置的磁感线,两个蹄形磁体的N极和S极标识都没有了。
拉动AB向左移动时,发现CD向右移动,下列判断正确的是()A.若拉动AB向右移动,则CD向右移动B.若拉动AB向右移动,则CD向左移动C.调换右边磁体上下磁极,拉动AB向左移动,则CD向右移动D.调换右边磁体上下磁极,拉动AB向右移动,则CD向左移动5、如图所示装置,闭合开关,将导体a沿导轨水平向右移动,导体b也随之向右运动起来。
下列说法中正确的是()A.装置左侧的原理是电流的磁效应B.装置左侧的应用实例是电动机C.装置右侧的原理的能量转化是:电能转化为机械能D.当a水平向左移动,b的运动方向不变6、如图所示,下列说法正确的是()A.图甲:说明电流周围存在磁场,是法拉第最早发现的B.图乙:闭合开关,电磁铁的右端是N 极C.图丙:此装置是电动机,原理是磁场对电流的作用D.图丁:图中扬声器的原理与发电机的原理都是电磁感应7、如图所示,电动平衡车是一种新型交通工具,被广大青少年所喜爱。
九年级物理下册《第十七章-电动机与发电机》单元检测卷及答案(沪粤版)
九年级物理下册《第十七章电动机与发电机》单元检测卷及答案(沪粤版)一、填空题(每空2分,共30分)1.英国物理学家在1831年发现了电磁感应现象,由此发明了(选填“发电机”或“电动机”),开创了电气时代的新纪元.2.在节能技术上,高铁动车组采用了再生制动方式:动车到站前先停止供电,由于惯性,动车会继续向前运行,电机线圈随车轮转动并在磁场中切割产生感应电流,将能转化为电能储存起来.3.如图所示的简易教具,螺丝尖与电池正极相连,下部紧贴在一柱形强磁铁上,当用一根导线分别与电池负极及强磁铁相碰时,螺丝将发生高速旋转,据此判断螺丝是由(选填“导体”或“绝缘体”)材料制成的,螺丝运动时将能转化为机械能.第3题图第4题图4.如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图.当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈带动音膜(选填“向左”“向右”或“左右往复”)运动.音圈之所以运动,是由于磁场对有力的作用.5.某学习小组拆开一个废弃的电流表看到它的结构如图所示,线圈与接线柱相连.研究发现:当通以图示方向的电流时,线圈带动指针向右偏转.请你猜想:当通以相反方向的电流时,电流表指针将向(选填“左”或“右”)偏转,你猜想的依据是.6.通电直导线在磁场中受到磁场力的方向可以用左手定则来判断:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心垂直进入,并使四指指向电流的方向,这时大拇指所指的方向就是通电直导线所受磁场力的方向,如图甲所示.请你判断:图乙中的线圈是(选填“顺时针”或“逆时针”)转动的.甲乙7.如图甲是小明设计的发电装置,它由一个永磁铁(磁感线分布如图乙所示)和一个套在永磁铁槽中的线圈组成,外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线方向做往复运动,此时便有电流通过小灯泡.该装置是利用原理制成的,小灯泡中流过的电流是(选填“直流电”或“交流电”).甲乙8.如图所示,当金属棒AB在磁场中水平向左运动时,会发生的现象有:①;②.二、选择题(每小题3分,共24分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)9.下列用电器使用了电动机的是( )A.电风扇B.电水壶C.台灯D.手电筒10.如图所示的手摇发电机跟灯泡连接,使线圈在磁场中转动,灯泡发光.要使灯泡变亮,下列方法可行的是( )A.对调发电机磁铁的磁极B.改变线圈转动的方向C.增大线圈的转速D.减弱磁场的磁性11.如图所示,两位同学沿东西方向站在两边,握住导线像摇跳绳一样迅速摇动这条导线,这时可以看到灵敏电流表的指针发生了偏转.关于这一过程中所发生的现象,下列说法中正确的是( )A.这一过程与电动机的工作原理相似B.这一现象可以说明地球周围存在磁场C.这一现象历史上最早是由奥斯特发现的D.这一过程中电能转化为其他形式的能12.如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体棒ab放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线,在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究.有下列两种说法:(1)接入灵敏电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同;(2)接入电源可探究通电导体在磁场中是否受力,与电动机原理相同.则()A.只有(1)正确B.只有(2)正确C.(1)(2)都正确D.(1)(2)都错误第12题图第13题图13.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示,铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中,圆盘旋转时,电路中有感应电流产生.下列说法不正确...的是()A.若圆盘转动方向不变,转速发生变化,则电流方向可能发生变化B.若圆盘转动方向发生改变,磁场方向不变,则电流的方向一定改变C.若磁场方向改为竖直向下,圆盘转动方向不变,则电流的方向一定改变D.若圆盘转动方向及转速发生改变,且磁场方向改为竖直向下,电流的方向一定不变14.如图为直流电动机的工作原理图.以下相关分析中正确的是( )A.将电源和磁体的两极同时对调,线圈会反方向转动B.电动机换向器的作用是改变线圈转动方向C.电动机工作过程中,线圈中也产生感应电流D.电动机工作过程中,线圈中的电流方向保持不变15.(多选)如图所示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.下列选项中能反映此现象原理的是( )16.(多选)如图所示为几种电磁现象和应用,其中对应关系正确的是( )A BC D三、实验探究题(共46分)17.(6分)小赵利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”.(1)如图所示,a、b两接线柱间应接入的器材是.A.电源B.灵敏电流表C.滑动变阻器D.开关(2)要使感应电流的方向发生改变,可采取的具体措施是.A.使用磁性更强的磁体B.保持磁体静止,只改变导体竖直运动的方向C.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向D.改变磁极方向,同时改变导体水平运动的方向(3)实验发现导体左右运动的速度越快,感应电流越大,这说明感应电流的大小与有关.18.(14分)“在观察磁场对通电导体的作用”活动中,小敏按照如图所示组装了实验器材.(1)为完成该观察活动且使实验效果明显,放在蹄形磁铁磁场中的导体EF应选择下列哪种金属棒.(金属棒为实心且形状、体积相同,ρ铜>ρ铁=ρ钢>ρ铝,其电阻均很小,可忽略不计)A.铁棒B.钢棒C.铜棒D.铝棒(2)选择恰当的导体后,将滑动变阻器的滑片移动到适当位置.闭合开关,看到导体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(选填“左”或“右”)端移动,发现导体EF向右运动且摆动的幅度更大,这说明磁场对通电导体作用力的大小与有关.(4)若要使导体EF向左运动,可采取的方法是.(写出一种即可)(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“灵敏电流表”),同时将滑动变阻器的滑片移动到最(选填“左”或“右”)端,再闭合开关,让导体EF在磁场中做切割磁感线运动,观察实验现象.19.(8分)如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型,他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴一端的全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,蹄形磁铁放在线圈周围.(1)按他们这种方法刮漆,线圈在平衡位置附近时会(选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”),目的是使线圈能够.(2)可以通过改变方向,改变线圈的转动方向.(填一种方法即可)(3)如果电池、导线的连接和性能良好,闭合开关后,发现线圈只抖动了一下,并不转动,这时可做的有效尝试有.(填一种方法即可)20.(8分)学习了电磁的相关知识后,某兴趣小组的同学猜想:既然电流周围存在着磁场,那么两根互相靠近的通电导线之间会相互吸引或排斥.他们将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图甲所示),然后依次通入如图乙、丙、丁所示的电流,通过反复实验证实了他们的猜想.请你根据图中的实验现象回答问题.甲乙丙丁戊(1)平行放置的两根通电导线之间的作用力的特点:①当两根导线中的电流方向相同时,两根导线相互;②当两根导线中的电流方向相反时,两根导线相互.(2)分析图,可以探究两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系.(3)如图戊所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,然后将开关S闭合,则该星形回路将.A.不变形B.会变形,所围面积增大C.会变形,所围面积减小D.会变形,所围面积不变21.(10分)如图是科技小组的同学制作的“电能无线传输”装置的示意图.图中送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈利用磁场产生电流.受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输.(1)送电线圈是利用电流的效应工作的,与受电线圈产生电流的原理相同的是(选填“电动机”或“发电机”).(2)受电线圈中电流大小可以通过灯泡来反映.(3)该小组同学想探究影响受电线圈两端电压大小的因素,猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关.通过查阅资料,他们了解到受电线圈两端电压与线圈匝数的关系.接着,他们用相同材质的漆包线绕制了多个匝数相同但直径不同的受电线圈,对其余两个猜想进行探究.实验数据如下表.(送电线圈直径为70.0 mm)实验次数受电线圈的直径D/mm两线圈之间的距离d/mm受电线圈两端的电压U/V170.022.08.6270.011.014.1370.0 5.520.54145.0 5.510.35105.0 5.516.9645.0 5.513.9732.0 5.5 5.4①分析三次实验数据可初步得出结论:在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距离越小,受电线圈两端的电压越大;②分析3、4、5、6、7五次实验数据可初步得出结论:在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下,受电线圈直径增大时,其两端电压.(4)通过实验,小组同学发现电能无线传输存在传输距离的缺点.参考答案1.【答案】法拉第发电机2.【答案】磁感线机械3.【答案】导体电4.【答案】左右往复通电导体5.【答案】左线圈在磁场中的受力方向与电流方向有关6.【答案】顺时针7.【答案】电磁感应交流电8.①L吸引铁块,使弹簧伸长②线圈abcd发生转动(或小磁针发生转动,合理即可)9.【答案】A 10.【答案】C 11.【答案】B 12.【答案】C13.【答案】A 14.【答案】C 15.【答案】AD 16.【答案】AB17.【答案】(1)B (2)C (3)导体切割磁感线的速度大小18.【答案】(1)D (2)电动机(3)右电流的大小(4)改变电流方向(或改变磁场方向) (5)灵敏电流表右19.【答案】(1)切断线圈中的电流持续转动(2)电流(或磁场) (3)增大电路中的电流(或换用磁场更强的磁铁)20.【答案】(1)吸引排斥(2)丙、丁(3)B21.【答案】(1)磁(1分) 发电机(2)亮度(或两端的电压大小)(3)①1、2、3(1分) ②先增大后减小(4)小。
九年级物理第十七章电动机与发电机17.11-17.2课时练
九年级物理17.1关于电动机转动的猜想 17.2探究电动机转动的原理课时练习 班别: 姓名: 学号: 知识点1:电动机结构1、电动机由 和 两部件组成。
知识点2:探究电动机的转动原理(实验)2、在探究磁场对电流的作用实验中(1)需要的实验器材有 、 、 、 、 、 。
(2)实验装置如图:(3)当开关闭合时,导体AB 发生运动,这表明 。
(4)某同学猜想通电导体在磁场中的受力方向可能与磁场方向和电流方向方向有关,请帮忙设计实验方案。
A :探究通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向关系的实验:保持 不变,改变 ,闭合开关后观察导体运动的方向。
B :探究通电导体在磁场中的受力方向与电流关系的实验:。
(5)结论:通电导体在磁场中的受到力作用;力的方向与 和 有关。
知识点3:换向器作用:当线圈越过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向。
3、换向器由两个半圆环组成4、换向器作用:当线圈越过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向。
知识点4:电动机的原理5、电动机的原理是: 。
6、电动机是把 能转化为 能。
知识点5:探究电动机的转动情况(实验)7、给你直流电动机、滑动变阻器、电源、开关、导线做“安装直流电动机模型”的实验。
(1)在框内画出实验电路图。
(2)改变直流电动机的转速可以通过_____________ 来实现。
(3)改变直流电动机的转动方向有两种方法:一是 ;二是 。
(4)若安装好后,电路连接正确,但闭合开关,电动机不转或转动无力,故障产生原因一般应从磁铁__________,电刷___________________,转轴和轴承间 ________三个方面寻找。
课后巩固练习:8.要改变通电导体在磁场中的受力方向,可以改变 方向或改变 方向。
直流电动机就是利用改变 的方法使线圈持续转动的。
9、通电线圈在磁场中转动,转至平衡位置时,线圈__________力。
( “受”或“不受” )。
为了保证直流电动机朝一个方向转动,能自动完成这一任务的是 。
电动机和发电机的工作原理
电动机和发电机的工作原理一、电动机的工作原理电动机是将电能转化为机械能的装置。
它通过电流在磁场中产生力矩,使电动机转动。
电动机的工作原理主要包括以下几个方面:1. 磁场与电流的相互作用:电动机的核心是通过电流在磁场中产生力矩。
当电流通过电动机的绕组时,绕组中的电流会产生磁场。
这个磁场与电动机中的磁场相互作用,产生力矩,使电动机开始转动。
2. 动力与转子的相互作用:电动机的转子通常由永磁体或电磁铁组成。
当电流通过绕组时,磁场会与转子的磁场相互作用,产生力矩。
这个力矩使转子开始转动。
3. 电磁感应:当电动机中的磁场发生变化时,会在绕组中产生感应电动势。
这个感应电动势会产生电流,进一步增强磁场,从而增加电动机的转动力矩。
4. 转子的惯性:转子的惯性也对电动机的工作起到重要作用。
转子的惯性决定了电动机的转动惯性和响应速度。
二、发电机的工作原理发电机是将机械能转化为电能的装置。
它通过转动磁场与导体之间的相互作用,产生感应电动势,从而实现电能的转换。
发电机的工作原理主要包括以下几个方面:1. 磁场的旋转:发电机中的转子通过外部力源(如燃气发动机、水轮机等)驱动,使磁场旋转。
这个旋转的磁场是发电机工作的基础。
2. 磁场与导体的相互作用:当磁场与导体相互作用时,会在导体中产生感应电动势。
这个感应电动势的大小与磁场的强度、导体的速度以及导体与磁场的相对运动方向有关。
3. 导体回路:发电机中的导体通常是绕在转子上的线圈。
当导体中产生感应电动势时,导体上的电荷会流动,形成电流。
这个电流通过导线回路,从而实现电能的传输。
4. 磁场的励磁:发电机中的磁场通常由励磁装置提供。
励磁装置可以通过外部电源或自激励方式提供磁场,使发电机能够正常工作。
总结:电动机和发电机都是利用磁场与电流之间的相互作用实现能量转换的装置。
电动机将电能转化为机械能,而发电机将机械能转化为电能。
它们的工作原理都涉及磁场、电流和导体之间的相互作用,通过这种相互作用产生力矩或感应电动势,实现能量的转换和传输。
九年级物理第十七章电动机与发电机单元试题(2)
九年级物理第十七章电动机与发电机单元测试题(2)班别: 姓名: 学号: 分数一、选择题:(每小题3分,共24分 )1.对于交流电,下列说法中正确的是: ( )A .线圈转动一周,电流方向改变一次,大小改变两次B .线圈转动一周,电流方向改变两次,大小改变两次C .线圈转动一周,电流方向改变两次,大小随时间改变D .线圈转动一周,电流方向改变四次,大小随时间改变2.下列电器设备中属于利用电磁感应现象原理工作的是: ( )A .电烙铁B .发电机C .电动机D .电磁起重机3.图1为一个演示实验图,该实验表明了: ( )A .通电导体周围与磁体一样,存在着磁场B .通电导体在磁场中会受到力的作用C .闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中会产生电流D .导体通电后会产生热能4.关于产生感应电流的条件,下面说法正确的是: ( )A .任何导体在磁场中运动时,都能产生感应电流B .任何导体在磁场中做切割磁感线运动时,都能产生感应电流C .闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时,就能产生感应电流D .闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,产生感应电流5.要改变直流电动机的转向,可以: ( )A .对调电源两极,或对调磁铁两极B .对调电源两极,同时对调磁铁两极C .适当改变通过线圈电流大小D .升高或降低电源电压6.对图2中①②两图的认识正确的是:( )A .①②都是发电机B .①②都是电动机C .①是发电机,②是电动机D .①是电动机,②是发电机7.下列说法中,错误的是: ( ) A .发电机工作时,把转子的机械能转变为电能B .电动机工作时,消耗的电能全部转化成机械能C .电话话筒的作用是把声音的振动转变成变化的电流D .远距离输送电能,采用高压输电是为了减少电线上电能的损失8.学习了电磁感应现象后,小浩在实验室用如图3所示的实验装置来探究“磁生电”。
图中ab 是一根直铜线。
第十七章直流发电机和直流电动机(lhc)
转速变化的大小 用转速变化率来表征: 用转速变化率来表征:
n0 − n N ∆n% = × 100 % nN
并励直流电动机的励磁回路不可开路 原因: 若 If=0 → Ф=Фr →Ea → Ia↑↑(U不变 , 原因 不变), 不变 后果: 轻载 飞车、 轻载→飞车 重载→停车 后果:a)轻载 飞车、Ia↑↑; b)重载 停车、Ia↑↑ 重载 停车、
参考
二、串励电动机的特性 串励电动机的特点: 串励电动机的特点: Ia=Is=I
转矩特性: 1 、转矩特性: T=f( Ia )
a)轻载未饱和: a)轻载未饱和: Ф=KIa 轻载未饱和
T = CTφIa = CT KI
抛物线
2 a
b)重载磁路饱和: b)重载磁路饱和: Ф饱和 重载磁路饱和
T = CTφIa
解决措施: 解决措施 : 提高电机的 转速, 转速 , 从而提高其临界 电阻值。 电阻值。 因此, 对应于不同的转 因此 , 速便有不同的临界电阻。 速便有不同的临界电阻 。
并励直流发电机的自励建压条件: 二、并励直流发电机的自励建压条件: 电机必须有剩磁 磁化曲线呈饱和 剩磁, 饱和现象 1 、电机必须有剩磁,磁化曲线呈饱和现象 接线与电枢旋转方向必须正 励磁绕组的接线 2 、励磁绕组的接线与电枢旋转方向必须正 确配合, 确配合,使励磁电流产生的磁场方向与剩 方向一致。 磁方向一致。 3 、励磁回路的电阻应小于电机运行转速相 临界电阻。 对应的临界电阻 对应的临界电阻。
§17.2 直流发电机运行特性
一、他励直流发电机的运行特性 1、空载特性
1415学年最新沪粤版第十七章电动机与发电机课标要求与教材分析
黄麓镇中心学校2014~2015学年第一学期九年级物理教学设计备课人:周志第十七章电动机与发电机一、《课标》要求:1.通过实验,了解通电导体在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与哪些因素有关系。
2.通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
了解电磁感应在生产、生活中的应用。
二、本章教材分析1、本章概述本章主要内容有:通电导体在磁场中受力,电磁感应,以及这两种电磁现象的主要应用——电动机和发电机。
本章的重点是“通电导体在磁场中受力”和“电磁感应”。
它们是电磁学中核心内容,也是电动机和发电机的工作原理。
由于通电导体在磁场中会产生力的作用而运动,反过来受力作用的导体在磁场中运动又会产生电流,可见,通电导体在磁场中受力和电磁感应现象,是机械运动和电磁运动相互转换表现。
同时也说明了自然界存在着多种多样的运动形式,它们之间是相互联系的。
因此教材将它们编织在一起构成一章内容。
教材在编排本章内容时,考虑到教学目标三个维度的要求,将“电动机和发电机”作为“章标”。
目的是把“通电导体在磁场中受力”和“电磁感应”两个知识的应用价值彰显出来,并从“章标”中引发出“电动机为什么会转动”和“发电机为什么能发电”两个问题,成为全章内容探究的引领。
这样,可以激发学生从知识的价值观念中产生学习本章内容的起始情趣。
接着采用“从物到理”的方式,将学生带进探究电动机原理和发电机原理的两个过程之中,并在这两个过程中给与相应的方法指导和“STS”思想观点的渗透,以达到培养与训练学生科学素养的目的。
2、编写特点1、“由物到理”展开探究的理念。
本教材先让学生观察电动机和发电机的工作情况,从知识的实用价值出发展开教学,具体生动的实物容易激发学生的好奇心和兴趣。
然后引导学生设计实验并进行实验探究。
2、强化实验教学。
让学生经历过程,给学生指导方法。
如教材让学生经历电动机动力产生的原因和发电机为什么能发电的探究过程,采用实验探究和理性思考两种方法相结合,引导学生用“观察实验”和“理性思考”两条腿走路的方式来完成两个科学探究过程,其中特别是对合理简化的方法,不仅采用图解的形式展示合理简化过程,而且在“金钥匙”栏目中,强调说明合理简化是科学研究中常用的一种思想和方法。
九年级物理上册《第十七章 电动机与发电机》单元检测卷及答案(北师大版)
九年级物理上册《第十七章电动机与发电机》单元检测卷及答案(北师大版)时间:60分钟满分:100分一、填空题(每空2分,共34分)1.我国的家庭电路中,空调正常工作时两端的电压为V,它与家中的电视机是(选填“串联”或“并联”)连接的.2.通常情况下,不高于V的电压对人体是安全的;1 kW·h的电能可供一只“220 V 5 W”的节能灯正常发光h.3.如图所示,当插座接入的用电器功率越大时,通过插座电线的电流就越,一定时间内电线产生的热量就越,所以连接大功率用电器应选用(选填“细铁线”“粗铁线”“细铜线”或“粗铜线”)连接的插座.4.小明爸爸买了一部手机,手机电池铭牌上的部分参数如下表所示.表中有一个错误的物理量,是,原因是;经检测该手机正常通话时的电功率约为1 W,则该手机充满电后能连续通话的最大时长是h.型号BL-5F额定功率 3.5 W·h电池容量 3 000 mA·h额定电压 3.7 V第5题图5.小宋家的电能表如图所示,示数为 kW·h.当家里只有电吹风机工作时,电能表的转盘在3 min内转了15转,则电吹风机的功率为W.电吹风机内的电热丝在工作时利用了电流的效应.6.甲、乙两只灯泡的额定电压均为6 V,灯泡的I-U图像如图所示,若将两灯泡并联在电压恒为3 V的电源两端,则电路总电阻R=Ω;若将它们串联接在另一电压恒定的电源两端,闭合开关,其中一只灯泡正常发光,则电路总功率P=W.7.如图甲是一种电信号处理电路,R1、R2为定值电阻,R2=2R1=2 Ω.AB两端的电压随时间的变化关系如图乙所示.当t=0.5 s时,CD两端的电压为V,0~4 s内,电流对电阻R1做的功为J.甲乙二、选择题(每小题3分,共27分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)8.“安全用电,珍惜生命”是每个公民应有的意识.下列关于安全用电的说法正确的是( )A.家庭电路的开关应接在零线上B.空气开关“跳闸”,一定是电路发生短路C.遇到有人触电要先切断电源D.雷雨天可躲在大树下避雨9.智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁使用手机会导致它的电池的电能消耗变快.当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来适当延长使用时间,这其实是( ) A.增大了电池电压 B.增加了电池电量C.减小了手机功率D.降低了散热能力10.假设导体没有电阻,当用电器通电时,下列说法正确的是( )A.白炽灯仍然能发光B.电动机仍然能转动C.电饭锅仍然能煮饭D.电熨斗仍然能熨衣服11.王同学用如图所示的电路做实验,检查完电路后,将插头插入家庭电路的插座中,当闭合开关后,发现灯不亮,但熔断器没有熔断,用试电笔测试导线接头a、b、c、d四处,氖管都发光,测试e 处,氖管不亮,则故障是( )A.接入插头的火线断路B.开关b、c间断路C.电灯c、d间断路D.导线d、e间断路12.如图所示,给电炉通电后,电炉丝热得发红,而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手,这是因为( )A.电流通过导线时没有产生热效应B.通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多C.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多D.电炉丝的电功率比导线的电功率大得多13.如图是一火灾报警系统的原理图,其中R1为定值电阻,R2为半导体热敏材料制成的传感器,其电阻会随温度的升高而减小,电源电压恒定不变.当R2所在处出现火灾时,下列判断正确的是( ) A.电流表示数减小 B.电压表示数减小C.电路总功率减小D.电阻R1的功率减小14.某同学想利用如图所示的电路图来进行下列四个实验(电源电压保持不变,R1为阻值已知的的是( )定值电阻),你认为不可行...A.探究电流与电压的关系B.验证焦耳定律C.测电阻R1的电功率D.验证串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和15.(多选)在如图甲所示的电路中,电源电压恒定,额定电压为3 V的小灯泡的I-U图像如图乙所示.将标有“10 Ω 2 A”的滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关,电压表示数为1.5 V.下列说法正确的是( )A.电源电压为4.5 VB.小灯泡的额定功率为4.5 WC.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3 ΩD.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率为0.45 W第15题图第16题图16.(多选)如图是科技小组为养鸡场设计的调控光照和室温设备的电路图.此设备的作用是夜晚对鸡舍内加温,同时增加光照量,白天只进行适当保温,不进行灯光照射,从而增加鸡的产蛋量.电路图中R1、R2是电热丝,L为照明灯泡(L的电阻不随温度变化),2R1=R2=R L.S1、S2同时断开或闭合,以实现白天和夜晚的用电要求.开关S闭合时,下列说法正确的是( )A.S1、S2同时断开时,设备处于夜晚用电状态B.S1、S2同时闭合时,设备处于白天用电状态C.S1、S2同时断开时,在相同时间内R1和R2产生的热量之比为1∶2D.S1、S2同时闭合时,若电流表示数为6 A,则R1的实际功率为880 W三、作图题(共4分)17.王爽同学在客厅里安装了一盏“220 V100 W”的顶灯和一盏“220 V 5 W”的壁灯.他打算把这两盏灯并联,然后另用一个普通的拉线开关S2同时控制两灯.但接完后,他合上开关S1,拉线开关S2仍然断开时,就发现壁灯已亮、顶灯较暗;他接着合上拉线开关S2,结果壁灯灭,顶灯正常发光.试画出他错接的电路图.四、实验探究题(共17分)18.(9分)小雷想知道灯泡的亮暗程度与什么因素有关,于是找来额定电流均小于0.6 A,额定电压是2.5 V的灯泡L1和额定电压是3.8 V的灯泡L2,先后接在电源电压恒为6 V的电路中,按照如图甲所示的电路开始探究.甲乙(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙所示实物图连接完整.(2)若小雷连接好电路后闭合开关,灯泡L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯泡的亮度,原因是他把滑动变阻器的(选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路.(3)小雷排除故障后,继续进行实验.①闭合开关,滑片P向(选填“A”或“B”)端移动,灯泡L1变亮,测出灯泡L1的相关物理量,记录和计算结果如下表.次数电压/V实际功率/W电阻/Ω1 1.60.200.328.002 2.50.240.6010.423 2.80.260.7310.77②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表中的空格处.(4)小雷注意到灯泡L1的亮度变化是第2次比第1次亮,第3次比第2次亮.结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越.(5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变表的量程,发现灯泡L2的亮度变化规律与灯泡L1相似.(6)小雷在实验结束后与同学们讨论.①有同学认为:用上表中灯泡L的3次计算出的电阻的平均值代表它的电阻更准确.这种说法错1误的原因是该同学忽略了对灯丝电阻的影响.换成定值电阻,该实验可以用来探究导体中的电流与电压的关系.你认②有同学认为:把灯泡L1为这种说法(选填“正确”或“错误”).19.(8分)在探究“影响电流热效应的因素”时,同学们发现用电阻丝对煤油加热时,观察温度计的示数变化的过程非常耗时,为了减少实验的时间,他们提出了如下改进的设想.设想一:将煤油换成水来做实验.设想二:通过加热空气来做实验.(1)根据所学知识,他们经过讨论后判断设想一是不可行的,他们判断的依据是.(2)为了验证设想二,他们设计了下面的实验.①在锥形瓶中装入质量相等的红墨水,用相同的电阻丝及玻璃管组成如图A、B所示的装置,通电后通过玻璃管中液柱的高度变化来显示温度的变化.接着他们把两装置分别接入相同的电路,发现在相同的时间内图A中的液柱比图B中的液柱上升迅速,这说明.②同学们用两根电阻丝插入相同的甲、乙瓶中并接入电路,如图C所示(甲瓶中电阻丝的阻值大于乙瓶中电阻丝的阻值),器材安装完毕,未闭合开关时,发现甲、乙两瓶中有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面,这是因为;为使玻璃管内的液柱与瓶内液面相平,他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内,接下来的操作是.③连接电路时要将两根电阻丝,使通过两根电阻丝的电流相等.闭合开关,甲、乙两瓶中玻璃管中的液面如图D所示,由此得出关于电流的热效应的结论是.五、综合应用题(共18分)20.(8分)图甲所示的一家用电暖器,有“低温”“中温”“高温”三个挡位.其铭牌如表所示(高温挡功率模糊不清).图乙为其简化电路原理图,S是自我保护开关,电暖器倾倒时,S自动断开,切断电源,保证安全.S、S1闭合时,电暖器处于低温挡.若某房间内空气质量为60 kg,空气的比热容为1.1×103 J/(kg·℃),电暖器放出热量的50%被室内空气吸收,求:额定电压220 V额定功率低温挡550 W 中温挡 1 100 W 高温挡(1)电暖器在低温挡正常工作时的电阻;(2)电暖器在高温挡正常工作时的总电流;(3)电暖器在高温挡正常工作20 min,此房间内空气温度升高多少.21.(10分)现有一个可调电压电源,一个滑动变阻器R(铭牌上标有“50 Ω 2 A”的字样),一个电压表,A、B、C三个小灯泡(规格分别为:A灯“6 V 3 W”、B灯“6 V 4.8 W”、C灯“6 V 6 W”).三个小灯泡的电流与电压的关系如图甲所示,即三个小灯泡的电阻随实际功率的变化而变化.在保证电路安全的情况下,进行以下实验.(1)若将A、B、C三个小灯泡并联接在可调电压电源两端,电源电压调节为6 V,求经过2.5 min,三个小灯泡消耗的总电能.(2)若将A、B、C三个小灯泡串联接在可调电压电源两端,调节电源电压,使A灯正常发光,求此时C灯的实际功率.(3)若将电路元件按如图乙所示连接,电源电压调节为20 V,当滑动变阻器滑片在某个点时,电压表读数为15 V,求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中,滑动变阻器阻值的变化范围.参考答案1.220并联2.362003.大多粗铜线4.额定功率W·h是电功(或电能)的单位,而额定功率的单位是W(合理即可) 11.15.2 017.6500热6.5 2.47.2 1.58.C9.C10.B11.D12.D13.B14.B15.AC16.CD17.如图所示.18. (除标注外,每空1分)(1)如图所示.(2分) (2)A、B(3)①A②电流/A(4)大(5)电压(6)①温度②正确19.(除标注外,每空1分)(1)水的比热容大,相同时间内水的温度比煤油的温度上升更少(2)①气体的热胀冷缩比液体明显(合理即可)(2分) ②瓶内气压大于外部气压向外抽气③串联电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多(2分)20.(1)当开关S、S1闭合时,只有电阻R1连入电路,电暖器处于低温挡,P低=550 W电暖器处于低温挡,且正常工作时,电路中的电阻R1=U2P低=(220V)2550W=88 Ω(2分)(2)当开关S、S1和S2都闭合时,电暖器处于高温挡工作时的总功率P高=P低+P中=550 W+1 100 W=1 650 W (1分)电暖器处于高温挡,且正常工作时,电路中的总电流I高=P高U=1650W220V=7.5 A (1分)(3)电暖器处于高温挡,正常工作20 min消耗的电能W=P高t=1 650 W×20×60 s=1.98×106 J(1分)空气吸收的热量Q吸=ηW=50%×1.98×106 J=9.9×105 J (1分)由Q吸=cmΔt可得,空气升高的温度Δt=Q吸cm=9.9×105J1.1×103J/(kg·℃)×60kg=15 ℃(2分)21.(1)由题知,三个小灯泡的额定电压均为6 V,将三个小灯泡并联接在6 V的电源两端时,电路的总功率P=P A+P B+P C=3 W+4.8 W+6 W=13.8 W 2.5 min内三个小灯泡消耗的总电能W=Pt=13.8 W×2.5 min=13.8 W×2.5×60 s=2 070 J (2分)(2)将A、B、C串联接在可调电压电源两端,因串联电路中各处的电流相等,且A灯正常发光,即UA=6 V,故由图甲可知,电路中的电流I A=I C=0.5 A此时C灯两端的电压U C=2 V,则C灯的实际功率P C实=U C I C=2 V×0.5 A=1 W (2分) (3)图乙中,B、C两灯与滑动变阻器串联,当电压表示数为15 V 时,B、C两灯的总电压为20 V-15 V=5 V由图甲可知,当电流为0.5 A时,B灯两端的电压为3 V,C灯两端的电压为2 V,即U B+U C=3 V+2 V=5 V,符合题意.根据串联电路中电流处处相等可知,I滑=I B=0.5 A滑动变阻器此时接入电路的阻值R大=U滑I滑=15V0.5A=30 Ω(2分)在滑片向左滑动的过程中,变阻器接入电路的阻值减小,电路中的电流增大,但最大电流不能超过B灯、C灯的额定电流,根据图甲可知,B灯的额定电流为0.8 A,C灯的额定电流为1 A,故电路中的最大电流为0.8 A,此时B灯两端的电压为 6 V,C灯两端的电压为4 V,则此时滑动变阻器两端的电压U'滑=20 V-6 V-4 V=10 V (2分)滑动变阻器接入电路的最小阻值R小=U'滑I'滑=10V0.8A=12.5 Ω(1分)所以,滑动变阻器阻值的变化范围为12.5~30 Ω(1分)。
电动机和发电机的原理
电动机和发电机的原理分别是什么原理:发电机它是依据电磁感应现象而制成的,而发电机则是根据通电的导体在磁场中所受的力运动原理而制成的。
区别:电动机与发电机的判断方法是不同的,一般的发电机中的电流方向的判断通常使用右手定则,而电动机中导体在磁场中受力运动方向一般采用的是左手定则。
1、电动机和发电机都是由磁铁、线圈、换向器、电刷等组成的,而且其元件与元件的链接方式也基本上是相同的,各元件之间都是由串联的方式串联组成的电路。
2、电动机和发电机的组成中都有磁铁,因此两者都会受到磁场方向的影响,而电流的方向又与磁场方向有关,因此、电动
机和发电机中线圈的受力方向与磁场方向有关。
3、它们的工作原理是不同的,首先发电机它是依据电磁感应现象而制成的,而发电机则是根据通电的导体在磁场中所受的力运动原理而制成的,其次是电动机与发电机的判断方法是不同的,一般的发电机中的电流方向的判断通常使用右手定则,而电动机中导体在磁场中受力运动方向一般采用的是左手定则。
4、工作目的和能的转化是不同的,发电机一般的是需要进行外界做功,从而将机械能转化成电能,而电动机则是相反,需要对外界做工,从而把电能转化为机械能。
5、总结:构造相同。
元件连接方式相同。
各元件均以串联方式组成电路。
都受磁场方向影响,发电机中产生的电流方向与磁场方向有关;电动机中线圈受力方向与磁场方向有关。
原理不同。
判断方法不同。
工作目的和能的转化不同。
电动机与发电机知识点
第十七章一、电动机转动猜想1、通电导体和磁体一样周围也存在磁场,说明通电导体也是磁体2、磁场对放入其中的磁体有力的作用。
由1、2的磁场对放入其中的通电导体有力的作用,由力学知识得,受力的导体会运动,从而得出通电导体在磁场中受力的作用。
从而运动二、电动机1、能量转化:电能转化为机械能2、工作原理:通电导体在磁场中受力的作用3、结构:转子和定子(转子由电磁铁和换向器组成,定子由磁场(可以是电磁铁也可以是人造磁体)和电刷组成)开关断开磁场中的导体不运动,开关闭合磁场中的导体运动,说明通电导体在磁场中受力的作用,当电流方向不变时,改变磁场方向导体运动方向改变,当磁场方向不变时,改变电流方向,导体运动方向改变。
将通电直导线改成通电线圈可以变滚动为转动,但只能转到后图位置就由于受平衡力而停止转动。
平衡位置:(后图位置)线圈受平衡力的位置,线圈平面与磁感线方向垂直的位置。
加了电刷和换向器的电动机就可以连续转动了。
三、换向器和电刷换向器:1、组成:由两个彼此绝缘的金属半圆环组成2、作用:改变线圈中的电流方向(每半圈改变一次线圈中的电流方向,在平衡位置断开线圈电路)电刷:连接导线和换向器及金属滑环的器件四、发电机能发电的猜想由电动机工作原理(通电导体在磁场中受力的作用),看出,电能在磁场的作用下会转化成机械能,猜想,机械能在磁场中能不能转化成电能呢?闭合开关,移动磁场中的导线,当上下移动时没有电流,左右移动时产生电流说明:电磁感应:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流。
五、产生感应电流的条件1、闭合电路(如其他都正常,电路没有闭合,只能产生感应电压,不能形成感应电流)2、一部分导体(如果闭合电路的所有导体都在磁场中做切割磁感线运动不会产生感应电流)3、做切割磁感线运动(运动方向与磁感线感谢垂直,只要运动方向没有与磁感线方向平行就切割磁感线,只是垂直时切割的最厉害)切割最厉害的时候此时感应电流最大平衡位置不切割磁感线感应电流为零六、交流电电流的大小和方向都会周期线的发生改变的电流(我国交流电220v,50Hz)七、发电机1、能量转化:机械能转化为电能2、工作原理:电磁感应现象3、结构:转子和定子(转子由电磁铁和换向器组成,定子由磁场(可以是电磁铁也可以是人造磁体)和电刷组成)八、电动机和发电机异同电动机发电机能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能工作原理通电导体在磁场中受力的作用电磁感应现象转子直流:电磁铁和换向器;交流电磁铁和滑环定子磁场(电磁铁或人造磁体)和电刷组成电路中的作用用电器电源九、总结名称原理公式应用电流热效应当电流通过导体时会产生电热2Q I Rt加热、取暖电流磁效应通电导体周围存在磁场无螺线管、电磁铁、电磁继电器无通电导体在磁场中受力的作用无电动机、磁电式仪表、动圈式扬声器电磁感应闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流无发电机、动圈式话筒。
2021-2022学年沪粤版九年级物理下册第十七章电动机与发电机必考点解析试题(含解析)
九年级物理下册第十七章电动机与发电机必考点解析考试时间: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、人类进入电气化时代的重要标志是大规模使用电能。
电能无法从自然界直接获取,它通常通过发电机由其他形式的能转化而来,最终通过各种用电器转化为其他形式的能。
电能的生产、输送和利用,极大地促进了经济社会发展和人类文明的进步。
物理学家法拉第发明了世界上第一台发电机,其工作原理是()A.电生磁B.磁生电C.电流的热效应D.磁场对电流的作用2、如图所示,水平放置的光滑金属导轨分别与电路连接,置于磁场中(用符号×表示磁场方向垂直于纸面向内),三根相同的金属棒a、b、c和导轨紧密接触且可以自由滑动。
小明将金属棒a固定,闭合开关,金属棒b受到水平向右的磁场力作用。
小红用力拉着金属棒c水平向右运动,则()A.金属棒a不受磁场力B.电阻R2中没有电流通过C.金属棒c中有电流流过D.金属棒a受到水平向左的磁场力作用3、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.4、在学习了“电与磁”的知识后,小明制作了如图所示的“小发明”。
闭合两开关后,电动机都能转动,小灯泡发光。
下列有关该“小发明”的说法正确的是()A.对调电源正、负极,小灯泡将不发光B.乙电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动原理C.乙电动机与发电机工作原理相同D.甲电动机是利用电磁感应原理工作的5、如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在蹄形磁铁中央,ab两端连接着导线。
电动机和发电机的工作原理
电动机和发电机的工作原理
电动机和发电机是互为反向操作的电动机械装置。
电动机的工作原理是将电能转化为机械能。
当通过导线通电给电动机时,电流通过电动机的线圈,产生磁场。
这个磁场与电动机中的永磁体或者由电流激励产生的磁场相互作用,导致线圈产生力矩。
这个力矩使电动机的转子开始旋转,产生机械能。
而发电机的工作原理则是将机械能转化为电能。
当发电机的转子旋转时,通过磁体产生的磁场会剪切通过发电机的导线,从而产生感应电动势。
当导线形成闭合回路,就会产生电流。
这样,机械能就被转化为了电能。
可以看出,电动机和发电机的工作原理是互为反向的。
电动机将电能转化为机械能,而发电机则将机械能转化为电能。
它们都利用了电流与磁场的相互作用,实现了能量的转换。
电动机和发电机的工作原理
电动机和发电机的工作原理一、电动机的工作原理:电动机是将电能转化为机械能的装置。
它的工作原理基于电磁感应和洛伦兹力的作用。
1. 电磁感应:电磁感应是指当导体在磁场中运动或磁场变化时,导体内部会产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,当导体与磁场相对运动时,导体两端会产生感应电动势。
这是电动机工作的基础。
2. 洛伦兹力:洛伦兹力是指导体内的电流在磁场中受到的力。
当导体内有电流流经时,它会受到与电流方向垂直的磁场力。
这个力被称为洛伦兹力。
洛伦兹力是电动机工作的关键。
基于以上两个原理,电动机的工作可以分为以下几个步骤:步骤1:通电将电动机的两端连接到电源,通过电源提供电流。
步骤2:产生磁场电流通过电动机的线圈,形成一个磁场。
这个磁场可以是恒定的或可变的,具体取决于电动机的类型。
步骤3:洛伦兹力作用当电流通过线圈时,洛伦兹力会作用在线圈上。
这个力使线圈开始旋转或产生线性运动。
线圈的运动产生机械输出,将电能转化为机械能。
这个输出可以用于驱动各种设备和机械。
总结:电动机的工作原理是通过电磁感应和洛伦兹力实现的。
通电后,电流通过线圈产生磁场,洛伦兹力作用在线圈上,使其产生运动,最终将电能转化为机械能。
二、发电机的工作原理:发电机是将机械能转化为电能的装置。
它的工作原理基于电磁感应和洛伦兹力的作用。
1. 电磁感应:与电动机类似,发电机也是基于电磁感应原理工作的。
当导体在磁场中运动或磁场变化时,导体内部会产生感应电动势。
2. 洛伦兹力:同样,洛伦兹力在发电机中也起着重要的作用。
当导体内有电流流经时,它会受到与电流方向垂直的磁场力。
基于以上两个原理,发电机的工作可以分为以下几个步骤:步骤1:机械输入通过外部力或其他机械装置,将机械能输入到发电机中。
这个输入可以是旋转运动或线性运动。
步骤2:产生磁场发电机中有一个磁场,可以是恒定的或可变的。
这个磁场可以通过永磁体或电磁体来产生。
通过机械输入,导体开始在磁场中运动。
这个导体可以是线圈或其他形式的导体。
电动机与发电机(讲义及解析)
电动机与发电机(讲义及解析)一、知识点睛1.电动机(1)原理:。
(2)受力的方向跟方向、方向有关。
(3)受力的大小与、、有关。
(4)能量转化关系:。
2.直流电动机的换向器作用是保证电动机线圈在同一磁极处的受力方向总是的,线圈能够不停地转动下去。
3.电磁感应现象: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。
4.产生感应电流的条件(1)电路是的。
(2)导体要在磁场中做。
(3)切割磁感线运动的导体只能是。
5.发电机(1)原理:。
(2)感应电流的方向与方向、方向有关。
(3)感应电流的大小与、、有关。
(4)能量转化关系:。
6.【板块一】电动机1.如图所示为直流电动机模型,直流电动机的工作原理是_,电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠来实现的。
电动机原理图发电机原理图第 1 题图2.在使用电动机的过程中,若要改变电动机的转动方向,可()A.改变通电电流的大小B.将电源的正负极对调 C.换用磁性更强的磁铁D.增加电动机的线圈匝数3.如图所示,图甲中情形为已知,若图甲中的电流方向反向(如图乙)通入线圈,则现在线圈将()A.沿顺时针转动B.沿逆时针转动C.仍在原地平稳位置不动D.可能沿顺时针转动,可能逆时针转动4.线圈a bcd 转动过程中通过图甲、乙位置时,导线a b 所受磁场力的方向()A.相反,是由于磁场方向相反了 B.相反,是由于流过ab 的电流方向相反了C.相同,是由于磁场方向、流过ab 的电流方向都改变了D.相同,是由于磁场方向、流过ab 的电流方向都没改变5.如图是实验室电流表内部结构图,处在磁场中的线圈有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。
线圈中的电流越大,指针偏转角度越大,关于该现象,下列说法中正确的是() A.该装置利用了电磁感应原理B.线圈中有电流通过时,把电能全部转化为内能C.改变线圈中的电流方向,其转动方向可不能改变D.线圈中的电流越大,其所受磁场力越大第 5 题图6.在物理学中,表示电流的方向垂直于纸面向里,⊙表示电流的方向垂直于纸面向外,如图所示,甲图表示直导体a 在磁场中受到一个既跟电流方向垂直,又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力F;下图所示的四种情形中,通电导体 b 受到的磁场力方向水平向左的是()A B C D7.如图甲所示为猴子荡千秋的游戏装置,闭合开关后,猴子就会绕上方的横梁往复振荡。
17第17章 直流电机的运行
第17章 直流电机的运行[内容]本章介绍直流电机的基本方程式(电动势平衡方程式、功率平衡方程式和转矩平衡方程式);直流发电机的运行特性(空载特性、外特性和并励发电机的自励条件);直流电动机的机械特性(自然特性和人为特性);直流电动机的起动、调速及反转的原理及方法。
[要求]●掌握直流电机的电动势平衡方程式、功率平衡方程式和转矩平衡方程式。
●掌握直流发电机的空载特性和外特性、并励发电机的自励条件。
●掌握直流电动机的自然机械特性和人为机械特性。
● 掌握直流电动机的起动、调速及反转的原理及方法。
17.1 直流电机的基本方程式直流电机稳定运行时,其内部的电磁关系可以用基本方程式来描述。
直流电机的基本方程式有电动势平衡方程式、功率平衡方程式和转矩平衡方程式,这些方程式综合反映了直流电机的运行状况。
不同励磁方式的直流电机,其基本方程式略有不同,下面以并励电机为例说明。
一、电动势平衡方程式图17.1.1为直流发电机和电动机的接线图。
图中U 为端电压;为电枢电动势;为电枢电流;为励磁电流;a E a I f I I 为发电机的输出电流或电动机的输入电流。
设电枢回路总电阻为,包括电枢绕组电阻和电刷接触电阻,则a R 对于发电机(17.1.1) ⎭⎬⎫+=+=f a a a a I I I R I U E 对于电动机 (17.1.2) ⎭⎬⎫+=+=f a a a a I I I R I E U 显然,对于直流发电机,>a E U ;对于直流电动机,<a E U 。
(a) 发电机 (b) 电动机图17.1.1并励电机的接线图二、功率平衡方程式1.功率流程图发电机与电动机的能量转换过程是相反的,发电机将机械能转换成电能;而电动机将电能转换成机械能。
在机电能量转换的过程中,电机内部存在损耗。
直流并励电机的损耗有:电枢铁心损耗Fe p 、机械损耗、附加损耗、电枢回路铜损耗和励磁回路铜损耗。
直流电机的功率传递及转换过程可用功率流程图17.1.2表示。
发电机与电动机的原理
发电机与电动机的原理发电机与电动机是基于电磁感应原理和电磁力原理工作的电机装置。
它们的原理不同,但都是通过电流和磁场之间的相互作用来转换电能和机械能。
首先,我们先来了解发电机的原理。
发电机的作用是将机械能转换为电能,即将旋转的机械能转化为电能。
发电机的基本组成部分包括定子和转子。
定子是一个由导线绕成的线圈,而转子则是一个可以旋转的部分。
在发电机内部,定子被连接到电源,使得定子绕着轴线旋转。
转子则通过一个轴与发电机的其他部分连接,使得当转子转动时,定子中的导线将切割磁力线产生感应电流。
发电机的工作原理就是基于电磁感应原理。
当定子绕着轴线旋转时,定子中的导线将切割磁力线,由于切割磁力线时会产生感应电流。
根据法拉第电磁感应定律,当导线切割磁力线时,会在导线两端产生感应电动势。
这个感应电动势可以通过左手定则来确定,其中,伸出左手的大拇指指向导线的运动方向,四指弯曲的方向即为感应电动势的方向。
此时,定子上的导线就形成了一个电源,产生电流通过导线流动,使得发电机的定子处于带电状态。
通过连接定子上的导线到外部电路,我们就可以引导发电机产生的电流供电给外部设备使用。
接下来,我们来讨论一下电动机的原理。
电动机与发电机的作用相反,它是将电能转化为机械能的装置。
电动机的基本结构也由定子和转子组成。
定子是一个由绕组和磁场组成的部分,而转子是一个可以旋转的部分。
不同于发电机,电动机在其定子上通电,而转子则被强制旋转,从而使装置的控制部分转动。
电动机的工作原理是基于电磁力的作用。
通过在定子绕组中通电,定子中的导线会产生磁场。
而转子中的导线则被迫受到定子磁场的作用,由于磁场的相互作用,导线将发生运动,转子便会旋转。
为了更好地理解电动机的工作原理,我们需要先了解洛伦兹力原理。
根据洛伦兹力定律,当导体中有电流通过时,导体中的电荷将受到一个力的作用,这个力被称为洛伦兹力。
洛伦兹力的大小与电流的方向、磁场的强度和导体的长度有关。
在电动机中,电流通过定子绕组中的导线,产生磁场。
沪粤版九年级下册物理17.1 关于电动机转动的猜想导学案
第十七章电动机与发电机古之学者必严其师,师严然后道尊。
欧阳修铁山学校何逸春17.1 关于电动机转动的猜想学习目标1.了解电动机的结构。
2.通过观察拆装简单电动机的实践过程,认识电动机的两大组成部分,并学习用合理简化的方法对事物进行分析。
学习重点:能让电动机通电运转,能拆装简单的电动机,能就电动机通电为什么运转,提出自己的猜想。
学习难点:培养动手学习的习惯和积极投入对电动机原理探索的兴趣。
导学方法:讲授法实验法导学过程:课前导学1、电动机的主要部件是和。
2、电动机的转动,可能跟和有关。
课堂导学一、认识电动机你能例举出装有电动机的家用电器的名称吗?活动1 让电动机转起来(P22)如图17—2(a)所示,用导线把模型电动机与电源、开关连接起来。
闭合开关,观察电动机是否转动。
并回答:1、在实验中连接好电路,开关闭合后,电动机是否转动?2、如果电动机不转,不转的因素是什么?3、电动机为什么会转动?4、和邻组同学交流一下,电动机的转动方向是否一样?如不一样,是什么原因?活动二将电动机拆开(P23)分拆电动机,观察电动机的构成,知道电动机的最主要的两部件是和。
二、关于电动机为什么会转动的猜想1、提出问题:电动机转动的原理是什么?复习:奥斯特实验的发现——电流周围存在着磁场,并通过磁场对磁体发生作用,即电流对磁体有力的作用,再让我们逆向思索,磁体对电流有无力的作用呢?2、猜想电动机的转动可能与和有关。
磁场可能会对通电线圈产生而使线圈转动。
对复杂的事物进行简化,是一种常用的思维方法——法。
实际电动机的结构比较复杂,我们可以对电动机是主要部件进行合理的简化。
(1)转子线圈的简化过程:→→→(2)定子的磁铁或电磁铁可以用来代替。
则:通电线圈受力转动的问题可用和进行研究。
我们用到了一种新的探究方法是。
课堂练习:1、下列家用电器中,利用电动机工作的是()A.电饭煲B.电风扇C.电熨斗D.电炉2、实际应用中的直流电动机的定子的组成是()A.线圈B.机壳C.机壳和电磁铁D.换向器和电刷D是。
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《第17章电动机与发电机》单元测试卷
一、选择题(共12小题,每小题3分,满分36分)
1.下列说法中正确的是()
A.电磁铁是利用电流的磁效应制成的
B.发电机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的
C.电动机是利用电磁感应现象制成的
D.奥斯持实验说明利用磁场可以产生电流
2.第一个发现电磁感应现象的科学家是()
A.安培B.奥斯特C.焦耳D.法拉第
3.下列家用电器中,应用了电动机的是()
A.电熨斗和日光灯B.电风扇和洗衣机
C.电饭锅和微波炉D.电热毯和电热水壶
4.直流电动机中使用了换向器,它的作用是()
A.自动改变线圈外的电流方向B.自动改变线圈的转动方向
C.自动改变线圈中的电流方向D.自动改变磁感线的方向
5.下列应用中,将机械能转化为电能的是()
A.动圈式话筒B.抽水机C.电风扇D.电炉
6.下述电器使用现象中,由电能转化为机械能的是()
A.电动抽水机抽水B.电水壶烧水
C.用蓄电池点灯照明D.用发电机发电
7.在下图的四个实验装置中,能说明发电机工作原理的是()
A.B.C.D.
8.在对直流电动机模型的调试过程中,为了改变电动机线圈的转动方向,可采取的措
施是()
A.同时改变电流方向和磁场方向B.改变电流的大小
C.只改变电流方向或只改变磁场方向D.改变磁场的强弱
9.要使直流
电动机的转速加快,下列采取的措施不可靠是()
A.增大线圈中的电流
B.更换电压较高的直流电源
C.将磁铁的两极对调
D.再增加一个磁铁,使该磁铁的磁场与原有的磁场方向一致
10.小芳学了电磁感应现象后,用图所示的实验装置来验证,图中ab是一根导线,闭
合开关,把ab迅速向左移动时,看不出电流表指针偏转,对此,小芳做了如下分析,
你认为正确的是()
A.感应电流太小,无法使电流表指针偏转
B.铜导线太细,应换用较粗的铜棒
C.应把ab改为向右运动
D.应把ab改为上下运动
11.如图所示,闭合电路的一部分导体在磁场中运
动,不能产生感应电流的图是()
A.B.C.D.
12.下列对感应电流大小无影响的因素是()
A.线圈的匝数B.磁场的方向C.磁场的强弱D.线圈的转速
二、填空题(共8小题,每小题3分,满分24分)
13.电动机的主要部件是和,它利用的原理使线
圈转动.
14.在电磁感应现象中,闭合电路中的部分导体在中作运动,导体
就产生了电流,这种电流叫.
15.在电磁感应现象中,导体中的电流方向,跟方向和方向有关,
若将这两个方向同时反向,则导体中的电流方向与原来的方向相.
16.如图是探究磁场对电流作用的实验装置,开关闭合后,导体棒AB会运动,这说明
了,导体棒AB的运动方向与和都有关系.
17.作图所示的小实验,用手拨动小风扇叶片,带动转子转动,转动越快,发现小灯泡发光的亮度越 ,微风电扇居然
变成了“发电机”!该实验中 能转化为 能.
18.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,人声带由于 而产生的声音,通过 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 .
19.图是小明同学探究“让线圈转起来”的实验装置图,线圈能转动的原因是 ,实验中为了使线圈能持续转动,采取的措施是 ;此装置就是一台小 机的模型.
20.跟热机相比,电动机具有 方便、构造 、体积 、效率 、对环境污染 等优点.
三、解答题(共5小题,满分40分)
21.请将如图所示的器材连成一个可用来探究电动机的转速与电流大小有关的电路.
22.在组装好所示的直流电动机后,接通电源,若出现下列现象,请分析原因,然后将
故障
现
象和可能原因用线连起来:
23.判断扬声器是否损坏的方法通常有两种,一种是:将一节电池的正负极用导线与扬声器的两极碰触,若扬声器能发出“喀啦-喀啦”声,则说明它是好的;另一种是:找一个灵敏的电流表,将电流表的两个接线柱用导线与扬声器的两极连接好,然后用手稍用力向内按扬声器的纸盆(即音膜),若电流表的指针会偏转,也说明该扬声器是好的.请简述这两种判断方法的依据或原理.
24.已知某玩具电动机的线圈电阻为1.5Ω,若将线圈直接接到电压为3V 的电路中(不让线圈转动),通过线圈的电流是多少?当电动机正常工作时,你认为通过线圈的电流是比这个电流值大还是小?请设计一个实验来验证,写出你所用的器材,并简述你的方法.
25.图1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2),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.。