内容正文:
2026年中考物理专题复习:探究——电动机转动的原理
一、单选题
1.在研究通电导线在磁场中受到力的作用时,用U形电磁铁替代磁体完成实验,如图所示,闭合开关导线受到水平向右的力。下列说法正确的是( )
A.若只对调电磁铁的电源两极,导线在磁场中受力方向不变
B.若只对调铅蓄电池的电源两极,导线在磁场中受力方向不变
C.电磁铁外部磁感线的方向是从B端出发回到A端
D.将一枚小磁针放在电磁铁B端旁,静止时它的N极指向电磁铁B端
2.请你帮助中国探月工程团队设计一辆在月球上使用的月球车,考虑到月球上没有空气,该车在月球上使用的动力装置是( )
A.电动机 B.汽油机 C.柴油机 D.蒸汽机
3.如图是某餐厅机器人正在送餐的情景。机器人的动力装置是电动机,下列选项中与电动机原理相同的是( )
A. B.
C. D.
4.电动机在生活中的应用非常广泛,下列实验的原理与电动机相同的是( )
A. B.
C. D.
5.如图是某款洗衣机,它的铭牌标有“220V 150W”,其核心部件为一高速电动机。下列说法正确的是( )
A.电动机的原理是磁场对通电导体有力的作用
B.洗衣机正常工作时,10s内会产生1500J的热量
C.洗衣机只能在220V的电压下工作
D.电动机线圈的电阻为R,正常工作时电压和电流分别为U、I,则
6.下图是扬声器(喇叭)的结构图,当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时,线圈会在永磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声,下列说法中正确的是( )
A.扬声器工作时是将机械能转化为电能
B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
C.锥形纸盆振动得越快,响度越大
D.扬声器的工作原理与电铃的工作原理相同
7.关于以下四幅图,下列说法错误的是( )
A.图甲:地理的两极和地磁的两极不重合 B.图乙:通电导线周围存在磁场
C.图丙:电磁铁的磁性强弱跟电流大小有关 D.图丁:开关闭合后,电能转化为机械能
8.如图所示,关于电和磁的实验,说法正确的是( )
A.如图甲,丝绸与玻璃棒摩擦后,玻璃棒带上了正电荷。在这个过程中,电子从丝绸转移到了玻璃棒上
B.如图乙,当用金属杆将A和B两个验电器相连时,自由电子一定会从验电器A向验电器B转移
C.如图丙,保持电流方向不变,对换磁体的磁极,导体棒ab的运动方向发生改变
D.如图丁所示实验,不能用于探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
二、填空题
9.如图所示是动圈式扬声器(喇叭)的结构示意图,如果把它的引出线的一端接在电池正极,另一端不断摩擦电池负极,将会听到“咔嚓、咔嚓”的声音,它的工作原理是 。
10.交流发电机
如图所示的装置中,二极管交替发光,说明产生的电流方向不停地在 。交流发电机发出的电流的大小和方向是 的。
11.如图,向右移动滑动变阻器的滑片,导线AB受力摆动幅度就增大,说明磁场对通电导体的作用力大小与 有关;向 移动滑动变阻器的滑片,导线AB受力摆动幅度也增大。
12.小明用如图所示的装置研究简易 (选填“直流”或“交流”)电动机的工作情况,小明将线圈引出线(比较粗的铜线)一端的绝缘漆全刮掉,另一端刮掉一半,两节干电池做电源,串联一个小灯泡(有电流通过灯丝,灯泡就发光),闭合开关后,可以观察到的现象是:线圈能够持续转动,小灯泡会 (选填“持续发光”或“时亮时灭”)。
13.如图,闭合开关,导体棒受到磁场力的作用向左运动,这是由于磁场对通电导体有力的作用,若改变电流方向,同时将磁铁磁极对调,导体棒将向 运动(选填“左”或“右”)。
14.小红同学在家找到两个外观一样,额定电压均为220V的普通白炽灯,如图所示,其铭牌已经模糊,看不出额定功率,但是可以直接通过观察灯丝比较出两只灯泡的额定功率,若将两只灯泡串联起来,接在220V的电路中,两灯的亮度情况是 (选填“甲灯更亮”,“乙灯更亮”或“两灯一样亮”),小刚将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,如图丙所示,他发现发光的灯丝在晃动,类似于 。(填“电动机原理”或“发电机原理”)
三、实验题
15.网络上有一个“牛人”制作“电池磁力小火车”的视频。视频中,“牛人”把超强磁铁分别吸附在电池的正、负极制成“小火车”,并将其整个放入自制的铜质螺线管中,发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来,直到从螺线管的另一端穿出(如图甲所示)。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣,便动手进行了实验。
(1)图甲中,两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过,小明由此推测:只有当线圈中有电流通过时,“小火车”才会受力运动。为验证这一假设,他需要进行的操作是 。
(2)预测图乙中的“小火车”将向 (选填“左”或“右”)运动。
(3)要让“小火车”快速地穿过螺线管,可以采取的措施是 (写出一种即可)。
(4)欲使“小火车”由静止开始顺利通过螺线管(两侧磁铁完全相同),下列摆放方式可行的是( )(填字母)。
A. B.
C. D.
16.小童利用如图-1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。
①闭合开关,保持磁铁不动,让AB棒沿左右方向运动时,灵敏电流计指针发生偏转
②闭合开关,保持磁铁不动,让AB棒沿上下方向运动时,灵敏电流计指针不发生偏转
③断开开关,无论磁铁如何放置、AB棒怎样运动,灵敏电流计指针都不发生偏转
(1)实验中,AB棒的材料应选 (填“塑料”或“铜”);
(2)分析得出:闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时,电路中产生感应电流。据此原理制造的设备有 (举一例即可);
(3)若AB棒向右运动时灵敏电流计的指针向右偏转,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的具体措施是 (说出一种即可);
(4)我国电磁炮研究近年来取得了重大进展,福建舰上的炮弹均配置了电磁弹射装置。如图-2所示,这是电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向右的力,将炮弹发射出去。电磁炮发射的原理是 。
四、综合题
17.历时九年建成的港珠澳大桥,被外媒誉为“新世界七大奇迹”之一,全桥总长约55千米,由引桥、跨海桥、海底隧道三部分组成。大桥通行车辆的最高限速为100千米/小时,最低限速为60千米/小时。现有一辆符合国家新能源政策的纯电力驱动小汽车,从珠海口岸出发,以100千米/小时的平均速度行驶。
(1)该纯电力驱动汽车行驶过程中, 能转化为 能。
(2)这辆汽车通过港珠澳大桥全程需要多长时间?
(3)若该车通过海底隧道时,以80千米/小时的速度行驶了6分钟,求港珠澳大桥中除海底隧道外的路段长度为多少千米?
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
A
B
A
A
B
C
C
1.C
【详解】AB.导线在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关,只对调电磁铁的电源两极或只对调铅蓄电池的电源两极,分别改变了磁场方向和电流方向,所以导线在磁场中受力方向改变,故AB错误;
C.根据安培定则可知,电磁铁B端为N极,A端为S极,所以电磁铁外部磁感线的方向是从B端出发回到A端,故C正确;
D.将一枚小磁针放在电磁铁B端旁,静止时它的N极指向电磁铁A端,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】电动机工作原理是通电导体在磁场中受力运动,仅需电能即可驱动,无需依赖空气或氧气。月球车可通过太阳能电池板收集月球表面的太阳能,并将其转化为电能储存于蓄电池中,持续为电动机供电,完美适配月球无空气的环境,是月球车动力装置的理想选择。
汽油机、柴油机、蒸汽机都属于热机,需依靠燃料燃烧产生动力。月球无空气,无法提供燃烧所需的氧气,完全无法在月球使用。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用工作的。
A.磁体在通电导体的周围发生偏转,说明通电导体的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.通电导体在磁场中受力的作用运动,是电动机的工作原理,故B符合题意;
C.磁体的两端会吸引铁钉,说明磁体具有磁性,故C不符合题意;
D.当电磁铁通电时,会吸引衔铁,说明通电导线具有磁性,故D不符合题意。
故选B。
4.A
【详解】A.该实验是通电导线在磁场中受力运动的实验,将电能转化为机械能,与电动机原理相同,故A正确;
B.该选项为右手螺旋定则,是判断通电螺线管周围磁场的方法,利用电流的磁效应,故B错误;
C.该选项是奥斯特实验装置,是验证通电直导线周围存在着磁场,故C错误;
D.该选项是探究感应电流产生的条件,是电磁感应现象,是磁生电,将机械能转化为电能,故D错误。
故选A。
5.A
【详解】A.电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用,通电后导体在磁场中受力运动,从而带动电动机转动,故A正确;
B.洗衣机的核心部件是电动机,电动机工作时将电能主要转化为机械能,还有一小部分内能,洗衣机正常工作10s消耗的电能
所以产生的热量远远小于1500J,故B错误;
C.洗衣机的铭牌标有“220V 150W”,表示其额定电压为220V,额定功率为150W,故洗衣机在220V的电压下能正常工作,略低于或高于额定电压时也能工作,故C错误;
D.电动机是非纯电阻用电器,正常工作时电能不仅转化为内能,还转化为机械能,欧姆定律不适用,故D错误。
故选A。
6.B
【详解】A.扬声器工作时消耗电能,转化成纸盘运动,将电能转化为机械能,故A错误;
B.扬声器的工作过程是接入变化的电流,磁场对线圈受力的方向也随之改变,即工作原理是通电线圈在磁场中受力运动。故B正确;
C.音调的高低与频率有关,响度大小与振幅有关,所以锥形纸盆振动得越快,频率越高,音调越高,故C错误;
D.电铃的主要部件是电磁铁,电磁铁是利用电流的磁效应工作的,故电铃的工作原理是电流的磁效应,与扬声器的工作原理不同,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.图甲,地理的两极和地磁的两极并不重合的现象是我国宋代学者沈括最早发现的,故A正确,不符合题意;
B.图乙是奥斯特实验,能够证明通电导体周围存在磁场,故B正确,不符合题意;
C.图丙,两个螺线管串联,通过螺线管的电流相同,两个螺线管的线圈的匝数不同,吸引小铁钉的数目不同,说明电磁铁磁性强弱与通电螺线管中线圈的匝数有关,故C错误,符合题意;
D.图丁,开关闭合后,闭合电路的部分导体在磁场中受到力的作用,工作时,将电能转化为机械能,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.C
【详解】A.丝绸与玻璃棒摩擦后,玻璃棒带上正电荷,是因为玻璃棒上的电子转移到了丝绸上,而不是电子从丝绸转移到玻璃棒上,故A错误;
B.由于不知道验电器A和B原来所带电荷的情况,所以用金属杆将A和B两个验电器相连时,无法确定自由电子的转移方向,若A带正电,B不带电,自由电子会从B向A转移,故B错误;
C.通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,保持电流方向不变,对换磁体的磁极,即改变磁场方向,导体棒ab的运动方向会发生改变,故C正确;
D.图丁实验中,可通过移动滑动变阻器改变电路中的电流大小,通过观察电磁铁吸引大头针的数量来判断其磁性强弱,所以能用于探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,故D错误。
故选C。
9.通电导体在磁场中受到力的作用
【详解】通电导体在磁场中会受到力的作用,扬声器就是利用该原理制成的。
10. 改变 变化
【解析】【小题1】[1][2]图中装置是演示交流发电机的模型,装置运行时能观察到两个二极管交替发光且忽亮忽暗。二极管具有单向导电性,如果一个二极管在正半周亮,另一个在负半周亮,说明电流大小在改变,电流方向在周期性变化。
11. 磁场的强弱 左
【详解】[1]由图可知,左侧构成了电磁铁,滑动变阻器可以改变电路电流,从而改变其磁场的强弱。滑动变阻器R1的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路中电流增大,电磁铁磁性增强,导线AB受力摆动幅度增大,说明磁场对通电导体的作用力与磁场的强弱有关。
[2]由图可知,右侧是通电导线在磁场中受力,其受力的大小与磁场的强弱和电流的大小有关;滑动变阻器R2的滑片向左移动,导线中电流增大,导线AB受力摆动幅度增大。
12. 直流 时亮时灭
【详解】[1]根据题图可知,电源是两节干电池,是直流电源,故探究的是简易直流电动机的工作情况。
[2]电动机接通后,在安培力的作用下开始转动,由于有一端导线的绝缘漆只刮掉了一半,当旋转至绝缘部分时,电路中没有电流,小灯泡熄灭,但由于电动机的转子具有惯性,会继续旋转,当旋转至绝缘漆刮掉的部分时,电路中有电流通过,小灯泡发光,故小灯泡是时亮时灭的。
13.左
【详解】通电导体在磁场中受到的力的方向与电流方向和磁场方向有关,若同时改变电流方向和磁场方向,则导体的受力方向改变两次又恢复到原状,因此导体棒将向左运动。
14. 乙灯更亮 电动机原理
【详解】[1]材料相同的情况下,灯丝越细,电阻越大,灯丝越长,电阻越大,因此乙灯灯丝的电阻大于甲灯灯丝的电阻。在串联电路中,电流处处相等,所以通过两灯电流大小相等,根据电功率公式,在电流相等的条件下,电阻越大,灯丝的实际电功率也就越大,灯也就越亮,因此乙灯更亮。
[2]灯泡发光时,灯丝中有电流通过。此时,如果用磁铁靠近灯泡,灯丝会轻微晃动,说明灯丝在蹄形磁铁的磁场中受到了力的作用,这个现象类似于电动机的工作原理,即通电导体在磁场中会受到力的作用。
15.(1)将电池的一端与磁铁断开
(2)左
(3)使螺线管的绕线更密集
(4)A
【详解】(1)电池两极分别通过超强磁铁与螺线管相连,形成闭合回路,使螺线管中产生电流。为验证这一假设,他需要进行的操作是将电池的一端与磁铁断开。
(2)将“小火车”全部推入螺线管中后,与磁铁接触的那一段螺线管通电产生磁场,螺线管内部的磁场方向向左,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,与电池正极相吸的磁铁也受到向左的力,故“小火车”将向左运动。
(3)磁极间的相互作用力越大,“小火车”的运动速度就越大,所以应增强磁铁的磁性,可以使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管的线圈匝数,或增大电源电压以增大螺线管中的电流,从而增强其磁场。
(4)图A中,螺线管内部的磁场方向向右,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,与电池正极相吸的磁铁受到向左的力,“小火车”向左运动,故A方式可行。图B中,螺线管内部的磁场方向向左,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,与电池正极相吸的磁铁受到向右的力,“小火车”不动,故B方式不可行。图C中,螺线管内部的磁场方向向右,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,与电池正极相吸的磁铁受到向右的力,“小火车”不动,故C方式不可行。图D中,电池正极一端没有进入螺线管中,线圈中没有电流通过,“小火车”不动,故D方式不可行。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
16.(1)铜
(2) 切割磁感线运动 发电机
(3)让AB棒向左运动/改变磁场方向
(4)通电导体在磁场中受到力的作用
【详解】(1)AB棒的材料应选铜;因为感应电流的产生需要导体是导电的,铜是导体,塑料是绝缘体,所以选铜。
(2)[1][2]根据感应电流产生的条件可知,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生感应电流,据此原理制造的设备有发电机。
(3)可采取的具体措施是让AB棒向左运动或改变磁场方向,如将磁铁的N、S极对调;因为感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关,改变其中一个因素,电流方向就会改变,灵敏电流计指针偏转方向也会改变。
(4)电磁炮发射的原理是通电导体在磁场中受到力的作用;金属杆中有电流通过,在磁场中受到力的作用,从而推动炮弹发射。
17.(1) 电 机械
(2)h
(3)47km
【详解】(1)纯电力驱动汽车工作时,电动机将电池储存的电能转化为驱动汽车运动的机械能,因此能量转化过程为电能转化为机械能。
(2)已知大桥长度,平均速度,根据公式,代入数据得
因此,汽车通过全程需要0.55小时。
(3)海底隧道段行驶时间,速度
隧道长度
除隧道外的路段长度为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
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