第十七章 电动机与发电机（专项训练）物理新教材沪粤版九年级下册

第十七章 电动机与发电机 常考题型·精准突破 考点一 磁场对通电导体的作用 题型1 通电导体受力方向、大小判断 题型2 直流电动机结构、换向器作用（重、难） 考点二 电磁感应现象（磁生电） 题型1 感应电流产生条件判断（重） 题型2 发电机（高频） 考点三 易混装置辨析、电动机发电机模型区分 题型1 扬声器、动圈式话筒原理辨析（重） 题型2 电动机、发电机模型图判断（高频） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 磁场对通电导体的作用 ◆题型1 通电导体受力方向、大小判断 1．小明安装了如图所示的实验装置。 (1)这套装置可用来研究___________。 A．奥斯特实验 B．电磁感应现象 C．磁场对通电导体的作用 (2)实验中把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会观察到导线向右运动；如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线ab向___________（选填“左”或“右”）运动；如果再把蹄形磁体上下磁极也调换，会观察到导线ab向___________（选填“左”或“右”）运动。 (3)根据这个原理可以做成___________（选填“电动机”或“发电机”）。 2．如图甲所示，“×”代表磁场方向垂直纸面向里，通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关，如果导体ab的电流方向向上，导体ab受到向左的力的作用，若一电子沿图乙所示的方向运动，该电子受到向 ______ （选填“左”或“右”）的力，理由是 ______ 3．在物理学中，用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，乙图所示的三种情况中，通电导体a受到的磁场力方向水平向左的是（　　） A．A B．B C．C D．AC ◆题型2 直流电动机结构、换向器作用 4．如图是小明将安装好的直流电动机模型接入电路的情况。 (1)请说出图中两个主要结构的名称，A是_______，B是_______。 (2)合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法_______。 (3)合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电动机的转速将_______。 5．如图所示，将自制的电动机接入电路，其中支架是__________（填“导体”或“绝缘体”）。给线圈通电后，线圈开始转动，要使线圈转动方向与原来转动的方向相反，可以采取的一条措施是_____________________。 6．通电线圈在磁场中转动 (1)线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的_______阻碍它的转动。如果在线圈越过了平衡位置后，设法改变线圈中电流的_______，线圈将会继续转动。 (2)换向器的构造如图所示。两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两个半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成_______。这样，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流就是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是_______，线圈就可以不停地转动下去了。 考点二 电磁感应现象（磁生电） ◆题型1 感应电流产生条件判断 7．现代社会离不开电，为探究电是怎样产生的，某同学利用灵敏电流计、蹄形磁铁、金属棒、开关、导线等器材进行了“探究导体在磁场中产生感应电流的条件”实验。 【证据】按图连接电路，当断开开关时，无论怎样移动金属棒，灵敏电流计指针都不发生偏转。当闭合开关时，进行多次实验，并将实验现象记录在表格中，分析得出以下证据： 实验次数 磁场方向 金属棒ab的运动方向 电流计指针偏转情况 1 竖直向下 前后运动 不偏转 2 竖直向下 上下运动 不偏转 3 竖直向下 向右运动 向左偏转 4 竖直向下 向左运动 向右偏转 5 竖直向上 向右运动 向右偏转 6 竖直向上 向左运动 向左偏转 (1)实验中，灵敏电流计的作用是：________；当金属棒做前后运动和竖直上下运动时，电路中不会产生感应电流； (2)当金属棒做左右运动时，电路中__________（选填“会”或“不会”）产生感应电流； (3)在磁场方向相同时，金属棒由向左运动变为向右运动，则灵敏电流计指针会__________偏转； …… 【解释】导体在磁场中产生感应电流的条件： (4)闭合电路的一部分导体在磁场中做__________运动时，导体中就会产生感应电流； (5)产生的感应电流的方向与__________方向和导体____________________方向有关； 【交流】 (6)某同学发现，金属棒左右运动得越快，产生的感应电流越大，说明感应电流的大小与导体___________有关。 8．如图所示为发电机的工作原理图，则下列说法中错误的是（     ） A．发电机是利用电流的磁效应现象的原理工作的 B．当线圈不动，磁极转动时，也会有感应电流产生 C．线圈在转动过程中，机械能转化为电能 D．线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流大小是变化的 9．如图所示的四种情况中，圆圈a表示垂直于纸面放置的一根导体，它是闭合电路的一部分，图中箭头表示这根导体的运动方向。那么，导体中有电流产生的是（　　） A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁 ◆题型2 发电机 10．（多选）如图所示是“混合动力汽车”的原理结构示意图，它是使用多种能源作为动力的道路车辆。下列关于其工作时能量转化的说法中正确的是（     ） A．给汽车充电时，电能转化为化学能 B．电动机工作时将机械能转化为电能 C．发电机工作时将电能转化为机械能 D．汽油发动机的压缩冲程是将机械能转化为内能 11．如图所示为简易手摇发电机的模型。 (1)发电机的工作原理是_____。 (2)将小灯泡和电流表串联后与手摇发电机相连。缓慢摇动轮盘，观察到电流表指针来回摆动，且小灯泡闪烁发光，这说明该发电机产生的是_____（选填“直流”或“交流”）电。 12．学习了电磁感应后，同学们通过跳绳探究切割地磁场磁感线产生感应电流的特点。如图甲，将一条长约10 m的软导线作为跳绳，两端与微电流传感器（连接计算机）相连，构成闭合回路。两位同学快速甩动软导线，计算机显示的电流—时间图像如图乙所示。下列说法中正确的是（   ） A．该实验的原理是磁场对电流的作用 B．甩绳的两位同学应沿东西方向站立 C．该实验将内能转化为电能 D．该实验产生的电流为直流电 考点三 易混装置辨析、电动机发电机模型区分 ◆题型1 扬声器、动圈式话筒原理辨析 13．如图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______对通电线圈有力的作用。 14．如图所示是动圈式话筒和扬声器的构造示意图。扬声器的线圈振动是因为____________在磁场中受到力的作用，该话筒的工作原理是____________现象。电风扇的工作原理与______（话筒/扬声器）的工作原理相同。 15．如图是“把声信息转换成电信息”的实验装置。当人对着线圈说话时，示波器上出现了与声音变化相对应的波形，这个实验中振动的线圈相当于______（选填“发电机”或“电动机”）；其他条件不变，将磁体的S、N极对调，示波器上的波形将______（选填“改变”或“不变”）。 ◆题型2 电动机、发电机模型图判断 16．福建舰是中国完全自主设计建造，首艘采用电磁弹射型航空母舰。当电磁弹射车内的导体通过强电流时，即可产生强大的推力，将航母舰载飞机弹出。下列实验与电磁弹射工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 17．如图所示的A、B、C、D四个实验中，探究通电导体在磁场中受力的是___________，探究电磁感应现象的是___________，探究影响电磁铁磁性强弱因素的是___________。（选填字母） 18．小明把两个玩具电机用导线连接在一起（如图），用力快速拨动甲电机的转叶，发现乙电机的转叶也缓慢转动起来，则发电机是___________，电动机是___________（填甲或乙） 综合攻坚·知能拔高 1．小明在实验室中组装了如图所示的装置，下列说法正确的是（     ） A．直接用甲夹住乙，可以组成一个完整的电路 B．在甲、乙之间接入电源可以模拟电动机的工作原理 C．在甲、乙之间接入电源，导线ab受力运动，原理是电磁感应 D．在甲、乙之间接入灵敏电流表，只要导线ab运动，电流表指针就会偏转 2．科技小组的同学设计了一个智能恒温箱，简化电路如图所示。热敏电阻R置于箱体中，其阻值随温度变化情况如表所示。控制电路的电源电压，，工作电路的电源电压为220 V，发热电阻的阻值为44 Ω，电磁铁线圈电阻忽略不计。当箱体中温度达到60 ℃时停止加热，当温度低于30 ℃时重新开始加热。下列说法正确的是（     ） 温度t/℃ 20 30 40 50 60 电阻R/Ω 700 400 300 200 100 A．电磁铁是根据电磁感应原理工作的 B．箱体中温度下降时，电磁铁的磁性变强 C．若将更换为200 Ω的电阻，箱体中温度达到40 ℃时停止加热 D．加热状态下工作10 min，发热电阻产生的热量是 3．电动车锁车后被推动时会发出报警，是因为车上安装有振动电缆报警器，其中有磁性材料形成永久磁场，当电缆振动时，活动导线切割磁感线产生感应电流触发报警的设备。下列选项中，原理与该设备相同的是（     ） A． B． C． D． 4．如图所示是某小组自制的简易电动机。电动机工作时（     ） A．将电全部转化为机械能 B．电路中的电荷沿线圈向下移动 C．仅调换磁铁两极，线圈转动方向不会改变 D．原理是磁场对通电导体有力的作用 5．如图所示，学校的物理兴趣小组用漆包线自制了一个简易电动机，甲图是电路图，乙图是他们绕制的线圈，线圈的下方是一强磁铁，漆包线在线圈的两端各伸出约5cm，将电路的两端分别接在铁圈A、B上，A、B固定在木支架上，下列说法正确的是（　　） A．若要该电动机持续转动起来必须用小刀将一端漆包线全部刮掉，另一端刮掉半周 B．电动机的工作原理是电磁感应 C．如果同时改变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向改变 D．移动滑动变阻器滑片不能改变电动机的转速 6．新考法·磁场对导体的作用 神舟载人飞船与空间站进行自主对接时，为减小对接过程中的震动以保证安全，飞船内置了电磁阻尼器。它由磁铁和线圈构成（如图所示），当线圈水平向左运动时，线圈边中会产生电流，同时边受到向右的阻力，以阻碍其靠近。当仅将磁体的南北极上下调换时，线圈所受阻力方向为_____。 7．物理老师打开电流表的外壳让同学们观察电流表内部结构，其结构示意图如图甲所示，给线圈通入电流后，线圈会沿顺时针转动。若撤去磁体，再给电表线圈通入大小和方向均相同的电流，指针将________（选填“不动”“顺时针转动”或“逆时针转动”）；若将磁铁两个磁极对调，再给线圈通入大小相同方向相反的电流，电表指针将沿________（选填“顺”或“逆”）时针转动。把线圈拆出来，其侧面示意图如图乙所示，若通入图中标注方向的电流，它的A端是________（选填“N”或“S”）极。 8．如图所示，图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“○”表示图甲中的导线（观察的视线沿导线由b往a看），在磁场中分别转动到1、2、3、4位置，则从1位置转到4位置的过程中，发电机产生的电流方向________（选填“会变化”或“不变”）。在1位置时，电路中________（选填“会”或“不会”）产生感应电流。 9．如图所示为某电动机的原理图。EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，（OO'为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，螺线管E端为________（选填“N”或“S”）极，若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将________（选填“顺时针转动”或“逆时针转动”）。 10． (1)如图是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供，abcd是线圈，闭合开关。 ①图1中P为磁体N极，Q为磁体___________极（选填“N”“S”）。 ②图1中线圈ab边受力方向竖直向下，图2中将电源正负极调转后ab边的受力方向竖直向___________（选填“上”“下”），依据是___________。 (2)图3中能体现发电机原理是图___________（选填“丙”，“丁”），图4表示导体棒（露出一端）垂直于纸面运动时产生了感应电流。则它的运动方向可能是图中的哪些选项？______。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十七章 电动机与发电机 常考题型·精准突破 考点一 磁场对通电导体的作用 题型1 通电导体受力方向、大小判断 题型2 直流电动机结构、换向器作用（重、难） 考点二 电磁感应现象（磁生电） 题型1 感应电流产生条件判断（重） 题型2 发电机（高频） 考点三 易混装置辨析、电动机发电机模型区分 题型1 扬声器、动圈式话筒原理辨析（重） 题型2 电动机、发电机模型图判断（高频） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 磁场对通电导体的作用 ◆题型1 通电导体受力方向、大小判断 1．小明安装了如图所示的实验装置。 (1)这套装置可用来研究___________。 A．奥斯特实验 B．电磁感应现象 C．磁场对通电导体的作用 (2)实验中把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会观察到导线向右运动；如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线ab向___________（选填“左”或“右”）运动；如果再把蹄形磁体上下磁极也调换，会观察到导线ab向___________（选填“左”或“右”）运动。 (3)根据这个原理可以做成___________（选填“电动机”或“发电机”）。 【答案】(1)C (2) 左 右 (3)电动机 【详解】（1）由题图可知，闭合开关后，导线ab中有电流通过，会受到磁场对它的力的作用，故该实验装置是用来研究磁场对通电导线的作用的。故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （2）由于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，当二者只改变其一时，受力方向发生改变，当二者同时改变时，受力方向不变，故题目中把电源正负极对调后接入电路，即只改变电流方向，会观察到导线ab的运动方向改变，即导线向左运动。 把电源正、负极对调，同时再把蹄形磁体上下磁极也调换，即同时改变磁场方向和电流方向，则会观察到导线ab的运动方向不改变，即导线仍向右运动。 （3）根据磁场对通电导体的作用这一原理，可以制成电动机。发电机的原理是电磁感应现象。 2．如图甲所示，“×”代表磁场方向垂直纸面向里，通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关，如果导体ab的电流方向向上，导体ab受到向左的力的作用，若一电子沿图乙所示的方向运动，该电子受到向 ______ （选填“左”或“右”）的力，理由是 ______ 【答案】 右 电子定向移动形成电流，电子定向移动的方向与电流的方向相反，与甲图对比可知，电流方向相反，磁场方向不变，则受力方向改变 【分析】通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关，若其中一个因素改变，则受力方向会改变；电子带负电，电子定向移动的方向与电流的方向相反。 【详解】[1][2]电子带负电，电子定向移动的方向与电流的方向相反，由图可知，电子向上运动，则电流的方向是向下的；与甲图对比可知，磁场方向不变，而电流方向相反，所以电子受到力的方向为向右。 3．在物理学中，用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，乙图所示的三种情况中，通电导体a受到的磁场力方向水平向左的是（　　） A．A B．B C．C D．AC 【答案】C 【详解】由题图可知导线受力的方向水平向左。 A．相对于甲图，电流方向改变，磁场方向不变，通电导体受力方向改变，方向水平向右，故A错误； B．相对于甲图，电流方向相同，磁场方向发生了改变，所以受力方向改变，方向水平向右，故B错误； C．相对于甲图，磁场方向改变，电流方向变化，通电导体受力方向不变，仍为水平向左，故C正确； D．选项包含错误选项A和正确选项C，故D错误。 故选C。 ◆题型2 直流电动机结构、换向器作用 4．如图是小明将安装好的直流电动机模型接入电路的情况。 (1)请说出图中两个主要结构的名称，A是_______，B是_______。 (2)合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法_______。 (3)合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电动机的转速将_______。 【答案】(1) 电刷 换向器 (2)对调电源的正负极或对调磁极 (3)变慢 【详解】（1）直流电动机线圈两端各连一个铜半环即换向器，它们之间彼此绝缘，并随线圈一起转动，与电刷相接触，使线圈和电源组成闭合电路，故A是电刷，B是换向器。 （2）线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关。假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动可以改变电流的方向即对调电源的正负极或改变磁场方向，即对调磁极。 （3）电动机转动的快慢与电流大小和磁场强弱有关。合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，电阻增大，电流减小，电动机转动变慢。 5．如图所示，将自制的电动机接入电路，其中支架是__________（填“导体”或“绝缘体”）。给线圈通电后，线圈开始转动，要使线圈转动方向与原来转动的方向相反，可以采取的一条措施是_____________________。 【答案】 导体 磁体的磁极上下调换（或调换导线所接的电源两极） 【详解】电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动。由图可知，支架与电池构成闭合回路，故支架应是导体。 线圈转动的方向与闭合回路中的电流方向和磁场方向有关，故可采用调换电源正负极，或调换磁体的N、S极。 6．通电线圈在磁场中转动 (1)线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的_______阻碍它的转动。如果在线圈越过了平衡位置后，设法改变线圈中电流的_______，线圈将会继续转动。 (2)换向器的构造如图所示。两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两个半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成_______。这样，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流就是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是_______，线圈就可以不停地转动下去了。 【答案】(1) 力 方向 (2) 闭合电路 相同 【详解】（1）[1]甲图中，ab边受到向上的力，cd边受到向下的力，使得线圈顺时针转动，当越过平衡位置后，ab边受到向上的力，cd边受到向下的力，使得线圈逆时针转动，是线圈受到的力阻碍它的转动。 [2]导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，在磁场方向不变时，要想持续让线圈顺时针转动，需在线圈越过平衡位置时改变电流的方向。 （2）[1][2]线圈分别与两个铜半环相连，可以随线圈转动，两个电刷连接电源线，电刷不动，这样电源和线圈通过电刷和铜半环组成闭合电路，由于两个铜半环不相连，当线圈转过半圈，线圈中的电流方向就会发生改变，使得ab、cd边的受力方向总是相同的，这样线圈就能持续转动。 考点二 电磁感应现象（磁生电） ◆题型1 感应电流产生条件判断 7．现代社会离不开电，为探究电是怎样产生的，某同学利用灵敏电流计、蹄形磁铁、金属棒、开关、导线等器材进行了“探究导体在磁场中产生感应电流的条件”实验。 【证据】按图连接电路，当断开开关时，无论怎样移动金属棒，灵敏电流计指针都不发生偏转。当闭合开关时，进行多次实验，并将实验现象记录在表格中，分析得出以下证据： 实验次数 磁场方向 金属棒ab的运动方向 电流计指针偏转情况 1 竖直向下 前后运动 不偏转 2 竖直向下 上下运动 不偏转 3 竖直向下 向右运动 向左偏转 4 竖直向下 向左运动 向右偏转 5 竖直向上 向右运动 向右偏转 6 竖直向上 向左运动 向左偏转 (1)实验中，灵敏电流计的作用是：________；当金属棒做前后运动和竖直上下运动时，电路中不会产生感应电流； (2)当金属棒做左右运动时，电路中__________（选填“会”或“不会”）产生感应电流； (3)在磁场方向相同时，金属棒由向左运动变为向右运动，则灵敏电流计指针会__________偏转； …… 【解释】导体在磁场中产生感应电流的条件： (4)闭合电路的一部分导体在磁场中做__________运动时，导体中就会产生感应电流； (5)产生的感应电流的方向与__________方向和导体____________________方向有关； 【交流】 (6)某同学发现，金属棒左右运动得越快，产生的感应电流越大，说明感应电流的大小与导体___________有关。 【答案】(1)判断是否产生感应电流以及电流的方向 (2)会 (3)反向 (4)切割磁感线 (5) 磁场 运动方向 (6)运动速度 【详解】（1）本实验中通过灵敏电流计是否偏转判断有无感应电流，通过偏转方向反映感应电流的方向，因此作用是判断感应电流的有无和感应电流方向。 （2）由表格可知，金属棒ab左右运动时，灵敏电流计指针偏转，说明电路会产生感应电流。 （3）比较表中3、4实验可知，磁场方向相同，金属棒 ab的运动方向相反，则灵敏电流计的指针偏转方向相反。所以在磁场方向相同时，金属棒 ab由向左运动变为向右运动，则灵敏电流计指针会反向偏转。 （4）当闭合开关时，由表可知，只有当金属棒 ab左右运动时，电流计指针会偏转，电路中会产生感应电流，可得：闭合电路中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。 （5）比较表中3、5实验可知，金属棒 ab的运动方向相同，磁场方向相反，则灵敏电流计的指针偏转方向相反，说明产生的感应电流的方向与磁场方向有关；比较表中3、4实验可知，磁场方向相同，金属棒 ab的运动方向相反，则灵敏电流计的指针偏转方向相反，说明产生的感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关。所以产生的感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关。 （6）金属棒运动越快，感应电流越大，说明感应电流大小与导体的运动速度有关。 8．如图所示为发电机的工作原理图，则下列说法中错误的是（     ） A．发电机是利用电流的磁效应现象的原理工作的 B．当线圈不动，磁极转动时，也会有感应电流产生 C．线圈在转动过程中，机械能转化为电能 D．线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流大小是变化的 【答案】A 【详解】A．发电机是利用电磁感应现象原理工作的，电流的磁效应是指通电导体周围存在磁场，故A错误； B．产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，线圈不动、磁极转动时，导体相对磁场做切割磁感线运动，会产生感应电流，故B正确； C．发电机工作时消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能，故C正确； D．线圈转动过程中，切割磁感线的有效速度大小不断变化，产生的感应电流大小周期性变化，故D正确。 本题选择错误的，故选A。 9．如图所示的四种情况中，圆圈a表示垂直于纸面放置的一根导体，它是闭合电路的一部分，图中箭头表示这根导体的运动方向。那么，导体中有电流产生的是（　　） A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁 【答案】C 【详解】甲、乙两图中，导线a所在位置的磁感线方向是从上向下的，导线a运动方向与磁场方向平行，导线a没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；丙、丁两图中，导线a所在位置的磁感线方向是从上向下的，导线a斜向上或斜向下运动，都是做切割磁感线运动，都会产生感应电流，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 ◆题型2 发电机 10．（多选）如图所示是“混合动力汽车”的原理结构示意图，它是使用多种能源作为动力的道路车辆。下列关于其工作时能量转化的说法中正确的是（     ） A．给汽车充电时，电能转化为化学能 B．电动机工作时将机械能转化为电能 C．发电机工作时将电能转化为机械能 D．汽油发动机的压缩冲程是将机械能转化为内能 【答案】AD 【详解】A．给汽车充电时，消耗电能转化为化学能储存，故A正确； B．电动机工作时消耗电能转化为机械能，故B错误； C．发电机工作时消耗机械能转化为电能，故C错误； D．汽油发动机压缩冲程中活塞对气体做功，机械能转化为内能，故D正确。 故选AD。 11．如图所示为简易手摇发电机的模型。 (1)发电机的工作原理是_____。 (2)将小灯泡和电流表串联后与手摇发电机相连。缓慢摇动轮盘，观察到电流表指针来回摆动，且小灯泡闪烁发光，这说明该发电机产生的是_____（选填“直流”或“交流”）电。 【答案】(1)电磁感应 (2)交流 【详解】（1）发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。 （2）电流表指针来回摆动，说明电流的方向在周期性变化，这种电流叫做交流电。故该发电机产生的是交流电 12．学习了电磁感应后，同学们通过跳绳探究切割地磁场磁感线产生感应电流的特点。如图甲，将一条长约10 m的软导线作为跳绳，两端与微电流传感器（连接计算机）相连，构成闭合回路。两位同学快速甩动软导线，计算机显示的电流—时间图像如图乙所示。下列说法中正确的是（   ） A．该实验的原理是磁场对电流的作用 B．甩绳的两位同学应沿东西方向站立 C．该实验将内能转化为电能 D．该实验产生的电流为直流电 【答案】B 【详解】A．该实验的原理是电磁感应现象，即闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，故A错误； B．为有效切割磁感线，甩绳方向应与磁感线垂直，地磁场磁感线为南北方向，故两位同学应沿东西方向站立，故B正确； C．该实验是同学们甩动绳子，将机械能转化为电能，故C错误； D．由图乙可知，产生的感应电流大小和方向都随时间做周期性变化，是交流电，故D错误； 故选B。 考点三 易混装置辨析、电动机发电机模型区分 ◆题型1 扬声器、动圈式话筒原理辨析 13．如图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______对通电线圈有力的作用。 【答案】 左右往复 磁场 【详解】[1][2]当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，因为音圈电流方向改变，音圈在磁场中受力的方向改变，音圈带动音膜左右往复运动；音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用。 14．如图所示是动圈式话筒和扬声器的构造示意图。扬声器的线圈振动是因为____________在磁场中受到力的作用，该话筒的工作原理是____________现象。电风扇的工作原理与______（话筒/扬声器）的工作原理相同。 【答案】 通电线圈 电磁感应 扬声器 【详解】扬声器工作时，带有声音信号的交变电流通过线圈，通电线圈在永久磁体的磁场中受到力的作用而产生振动，进而带动纸盆振动发声。 动圈式话筒工作时，声波使膜片振动，带动线圈在永久磁体的磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这种现象属于电磁感应。 电风扇的核心部件是电动机，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，这与扬声器的工作原理本质相同。 15．如图是“把声信息转换成电信息”的实验装置。当人对着线圈说话时，示波器上出现了与声音变化相对应的波形，这个实验中振动的线圈相当于______（选填“发电机”或“电动机”）；其他条件不变，将磁体的S、N极对调，示波器上的波形将______（选填“改变”或“不变”）。 【答案】 发电机 改变 【详解】人说话带动线圈在磁场里做切割磁感线运动，机械能转化为电能，利用电磁感应原理，和发电机的工作原理一致。 调换磁体N、S极，磁场方向反向，在线圈运动方向不变时，感应电流方向随之反向，示波器记录的电信号波形会上下翻转，波形发生改变。 ◆题型2 电动机、发电机模型图判断 16．福建舰是中国完全自主设计建造，首艘采用电磁弹射型航空母舰。当电磁弹射车内的导体通过强电流时，即可产生强大的推力，将航母舰载飞机弹出。下列实验与电磁弹射工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当电磁弹射器内的导体通入强电流时，即可产生强大的推力，将航母舰载机弹出，说明电磁弹射工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。 A．图中有电源，闭合开关后，通电导体棒在磁场中受力而运动，与电磁弹射工作原理相同，故A符合题意； B．图中电磁铁的原理是电流的磁效应，故B不符合题意； C．图中是奥斯特实验，证明了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，故C不符合题意； D．图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应现象，故D不符合题意。 故选A。 17．如图所示的A、B、C、D四个实验中，探究通电导体在磁场中受力的是___________，探究电磁感应现象的是___________，探究影响电磁铁磁性强弱因素的是___________。（选填字母） 【答案】 B C A 【详解】因通电导体在磁场中受力的实验需电源提供电流，导体置于磁场中，故探究通电导体在磁场中受力的是B。 电磁感应现象是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，装置无电源，用灵敏电流计检测感应电流，故探究电磁感应现象的是C。 探究电磁铁磁性强弱因素的实验以电磁铁为研究对象，通过吸引大头针数目反映磁性强弱，A中两匝数不同的电磁铁串联，可探究磁性强弱与匝数的关系，故探究影响电磁铁磁性强弱因素的是A。 18．小明把两个玩具电机用导线连接在一起（如图），用力快速拨动甲电机的转叶，发现乙电机的转叶也缓慢转动起来，则发电机是___________，电动机是___________（填甲或乙） 【答案】 甲 乙 【详解】用力快速拨动甲电机的转叶时，甲电机的线圈在磁场中做切割磁感线运动，根据电磁感应原理，此时甲电机将机械能转化为电能，产生了感应电流，所以甲电机相当于发电机；产生的感应电流通过导线流到乙电机中，乙电机的线圈在磁场中受到力的作用，从而使乙电机的转叶缓慢转动起来，此过程中乙电机将电能转化为机械能，所以乙电机相当于电动机。 综合攻坚·知能拔高 1．小明在实验室中组装了如图所示的装置，下列说法正确的是（     ） A．直接用甲夹住乙，可以组成一个完整的电路 B．在甲、乙之间接入电源可以模拟电动机的工作原理 C．在甲、乙之间接入电源，导线ab受力运动，原理是电磁感应 D．在甲、乙之间接入灵敏电流表，只要导线ab运动，电流表指针就会偏转 【答案】B 【详解】A．完整电路必须包含电源，该装置直接用甲夹住乙，没有电源，不是完整电路，故A错误； B．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，在甲乙间接入电源后，导体ab通电，会在磁场中受力运动，可以模拟电动机工作，故B正确； C．接入电源后ab受力运动的原理是“通电导体在磁场中受力”作用，故C错误； D．接入灵敏电流表后，只有ab做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，使指针偏转，若ab沿磁感线方向运动，不会产生感应电流，指针不偏转，故D错误。 故选B。 2．科技小组的同学设计了一个智能恒温箱，简化电路如图所示。热敏电阻R置于箱体中，其阻值随温度变化情况如表所示。控制电路的电源电压，，工作电路的电源电压为220 V，发热电阻的阻值为44 Ω，电磁铁线圈电阻忽略不计。当箱体中温度达到60 ℃时停止加热，当温度低于30 ℃时重新开始加热。下列说法正确的是（     ） 温度t/℃ 20 30 40 50 60 电阻R/Ω 700 400 300 200 100 A．电磁铁是根据电磁感应原理工作的 B．箱体中温度下降时，电磁铁的磁性变强 C．若将更换为200 Ω的电阻，箱体中温度达到40 ℃时停止加热 D．加热状态下工作10 min，发热电阻产生的热量是 【答案】D 【详解】A. 电磁铁的工作原理是电流的磁效应，电磁感应是发电机的工作原理，故A错误； B. 由表格可知：温度下降时，热敏电阻R的阻值变大，控制电路总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律，控制电路电流变小，电磁铁磁性变弱，故B错误； C. 当温度达到60℃停止加热，说明此时电流达到电磁铁吸合电流。 计算吸合电流：60℃时R=100Ω，控制电路总电阻 吸合电流 若换为200Ω，停止加热时总电阻仍为 此时 对照表格，R=200Ω对应温度为50℃，即50℃时停止加热，故C错误。 D. 加热状态下，发热电阻产生的热量 故D正确。 3．电动车锁车后被推动时会发出报警，是因为车上安装有振动电缆报警器，其中有磁性材料形成永久磁场，当电缆振动时，活动导线切割磁感线产生感应电流触发报警的设备。下列选项中，原理与该设备相同的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】振动电缆报警器的工作原理，电磁感应现象—— 闭合电路的导体切割磁感线，产生感应电流（机械能转化为电能），对应发电机原理。 A．奥斯特实验，原理是电流的磁效应（电生磁），故A不符合题意； B．导体棒、灵敏电流计组成无电源回路，导体切割磁感线时产生感应电流，是电磁感应现象（发电机模型），故B符合题意； C．有电源，通电线圈在磁场中受力转动，是电动机原理（通电导体在磁场中受力），故C不符合题意； D．电磁铁实验，原理是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选 B。 4．如图所示是某小组自制的简易电动机。电动机工作时（     ） A．将电全部转化为机械能 B．电路中的电荷沿线圈向下移动 C．仅调换磁铁两极，线圈转动方向不会改变 D．原理是磁场对通电导体有力的作用 【答案】D 【详解】A．电动机工作时，大部分电能转化为机械能，还有一部分电能因电流的热效应转化为内能，无法将电能全部转化为机械能，故A错误； B．干电池正极在上，电流方向为从线圈上端流向下端；导线中定向移动的是带负电的自由电子，自由电子移动方向与电流方向相反，因此定向移动的电荷实际向上移动，故B错误； C．通电线圈在磁场中的转动方向和电流方向、磁场方向都有关，仅调换磁铁两极，改变磁场方向，线圈转动方向会改变，故C错误； D．电动机的工作原理就是磁场对通电导体有力的作用，故D正确。 故选D。 5．如图所示，学校的物理兴趣小组用漆包线自制了一个简易电动机，甲图是电路图，乙图是他们绕制的线圈，线圈的下方是一强磁铁，漆包线在线圈的两端各伸出约5cm，将电路的两端分别接在铁圈A、B上，A、B固定在木支架上，下列说法正确的是（　　） A．若要该电动机持续转动起来必须用小刀将一端漆包线全部刮掉，另一端刮掉半周 B．电动机的工作原理是电磁感应 C．如果同时改变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向改变 D．移动滑动变阻器滑片不能改变电动机的转速 【答案】A 【详解】A．若要使该电动机的线圈持续转动，需要在线圈刚转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够继续转动。如果两端均全部刮掉，当线圈转过平衡位置时，由于电流方向不变，线圈的受力方向也不变，线圈会在平衡位置附近来回摆动一下而停止，不能持续转动。当一端全部刮掉时，该端与换向器始终接通，另一端刮半周，则线圈有半周处于通电状态而受力转动，另外半周电路中无电流，线圈由于惯性继续转动，从而实现持续转动，故A正确； B．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，而不是电磁感应，电磁感应是发电机的工作原理，故B错误； C．电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，当只改变其中一个因素时，电动机的转动方向就会发生改变，如果同时改变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向不改变，故C错误； D．滑动变阻器和线圈串联，移动滑动变阻器滑片可以改变电路上的电流大小，电流越大，电动机的转速就越快，说明移动滑动变阻器滑片能改变电动机的转速，故D错误。 故选A。 6．新考法·磁场对导体的作用 神舟载人飞船与空间站进行自主对接时，为减小对接过程中的震动以保证安全，飞船内置了电磁阻尼器。它由磁铁和线圈构成（如图所示），当线圈水平向左运动时，线圈边中会产生电流，同时边受到向右的阻力，以阻碍其靠近。当仅将磁体的南北极上下调换时，线圈所受阻力方向为_____。 【答案】向右 【详解】当磁体的南北极上下调换时，磁场方向反向。线圈向左运动时，ab边切割磁感线的方向不变，但磁场方向反向，因此感应电流的方向也反向。根据左手定则，磁场方向和电流方向都反向时，安培力的方向不变。所以，线圈所受阻力方向仍为向右。 7．物理老师打开电流表的外壳让同学们观察电流表内部结构，其结构示意图如图甲所示，给线圈通入电流后，线圈会沿顺时针转动。若撤去磁体，再给电表线圈通入大小和方向均相同的电流，指针将________（选填“不动”“顺时针转动”或“逆时针转动”）；若将磁铁两个磁极对调，再给线圈通入大小相同方向相反的电流，电表指针将沿________（选填“顺”或“逆”）时针转动。把线圈拆出来，其侧面示意图如图乙所示，若通入图中标注方向的电流，它的A端是________（选填“N”或“S”）极。 【答案】 不动 顺 S 【详解】[1]电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受力转动，电流表通电后线圈转动，带动指针偏转，撤去磁体再次通电，指针不动。 [2]通电线圈在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关，当两个因素都改变时，受力方向不变。即将磁铁两个磁极对调，再给线圈通入大小相同方向相反的电流，电表指针偏转方向不变，将沿顺时针转动。 [3]由图乙可知，电流从线圈上方流入，由安培定则可知，A端为S极。 8．如图所示，图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“○”表示图甲中的导线（观察的视线沿导线由b往a看），在磁场中分别转动到1、2、3、4位置，则从1位置转到4位置的过程中，发电机产生的电流方向________（选填“会变化”或“不变”）。在1位置时，电路中________（选填“会”或“不会”）产生感应电流。 【答案】 会变化 不会 【详解】[1][2]乙图中磁感线方向水平向右，在位置1时导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不会产生感应电流；在位置2、3、4时导体会切割磁感线，能产生感应电流；由于切割磁感线的方向不同，故发电机产生的电流方向会变化。 9．如图所示为某电动机的原理图。EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，（OO'为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，螺线管E端为________（选填“N”或“S”）极，若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将________（选填“顺时针转动”或“逆时针转动”）。 【答案】 N 顺时针转动 【详解】[1]由图可知，电流从螺线管E左端流入，F端流出，根据安培定则可判断出螺线管的E端为N极。 [2]因为电动机中通电线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关，只改变其中一个因素，转动方向改变；若同时改变电流方向和磁场方向，转动方向不变。将电源的正负极对调，根据安培定则，两个螺线管的磁极改变，F端为N极，P端为S极，磁场方向改变；线圈中的电流方向也改变，即磁场方向和电流方向同时改变，所以线圈的转动方向不变，仍顺时针转动。 10． (1)如图是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供，abcd是线圈，闭合开关。 ①图1中P为磁体N极，Q为磁体___________极（选填“N”“S”）。 ②图1中线圈ab边受力方向竖直向下，图2中将电源正负极调转后ab边的受力方向竖直向___________（选填“上”“下”），依据是___________。 (2)图3中能体现发电机原理是图___________（选填“丙”，“丁”），图4表示导体棒（露出一端）垂直于纸面运动时产生了感应电流。则它的运动方向可能是图中的哪些选项？______。 【答案】(1) N 下 图1中线圈ab边受力方向竖直向下，图2中将电源正负极调转后，ab边的电流方向改变，同时电磁铁的磁场方向改变，两个方向同时改变，则ab边受力方向不变，仍是竖直向下。 (2) 丁 ACD 【详解】（1）[1]图1中P为磁体N极，根据电流从左侧上方流入电磁铁，根据安培定则知，Q为磁体N极。 [2][3]略。 （2）[1]由图可知，丙图中给线圈通电，使其在磁场中受力转动，是通电导体在磁场中受力，是电动机的原理，图丁中没有电源，是闭合线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流，使电流表指针偏转，是发电机的原理。 [2]电路中能产生感应电流，说明导体做切割磁感线运动，ACD中的导体都做切割磁感线运动，而B中的导体运动方向与磁感线方向相反，没有切割磁感线，不会产生感应电流。故选ACD。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十七章 电动机与发电机 常考题型·精准突破 考点一 磁场对通电导体的作用 ◆题型1 通电导体受力方向、大小判断 1．(1)C (2) 左 右 (3)电动机 2． 右 电子定向移动形成电流，电子定向移动的方向与电流的方向相反，与甲图对比可知，电流方向相反，磁场方向不变，则受力方向改变 3．C ◆题型2 直流电动机结构、换向器作用 4．(1) 电刷 换向器 (2)对调电源的正负极或对调磁极 (3)变慢 5．导体 磁体的磁极上下调换（或调换导线所接的电源两极） 6．(1) 力 方向 (2) 闭合电路 相同 考点二 电磁感应现象（磁生电） ◆题型1 感应电流产生条件判断 7．(1)判断是否产生感应电流以及电流的方向 (2)会 (3)反向 (4)切割磁感线 (5) 磁场 运动方向 (6)运动速度 8．A 9．C ◆题型2 发电机 10．AD 11．(1)电磁感应 (2)交流 12．B 考点三 易混装置辨析、电动机发电机模型区分 ◆题型1 扬声器、动圈式话筒原理辨析 13．左右往复 磁场 14．通电线圈 电磁感应 扬声器 15． 发电机 改变 ◆题型2 电动机、发电机模型图判断 16．A 17． B C A 18． 甲 乙 综合攻坚·知能拔高 1．B 2．D 3．B 4．D 5．A 6．向右 7．不动 顺 S 8．会变化 不会 9．N 顺时针转动 10．(1) N 下 图1中线圈ab边受力方向竖直向下，图2中将电源正负极调转后，ab边的电流方向改变，同时电磁铁的磁场方向改变，两个方向同时改变，则ab边受力方向不变，仍是竖直向下。 (2) 丁 ACD / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $