电动机习题有答案.doc

20.4
1、磁场对通电导线有力的作用，其方向与                、             有关。
2、电动机是由两部分组成，能够转动的线圈（又称为       ）和固定不动的磁体（又称为         ）。
3、电动机广泛地应用于工厂、农村和日常生活中，电动机是将        能转化为机械能的装置。
4、电动机是利用            在磁场中受力转动的原理制成的。在直流电动机中，每当线圈转过平衡位置时，           能自动改变线圈中的电流方向。
5、线圈平面与磁场方向        的位置是线圈的平衡位置，经实验，通电线圈在磁场中       连续转动，因为线圈越过平衡位置以后，它受到的力要        它转动。在实际的直流电动机中，在线圈经过平衡位置时通过       来改变电流方向，使电动机的线圈在后半圈也获得         ，线圈就更平稳，更有力的转动下去。
6、 实际电动机的内部线圈总是有电阻的，电流通过时会发热，一部分电能转化为             能，使电动机的温度升高，这就是说，电动机工作时，并没有将电能全部转化成      能。
7、 直流电动机的主要组成部分是     、       、换向器和电刷。观察直流电动机模型的两个电刷，它们分别与换向器的               相接触，使电源和线圈组成      电路，又能使线圈在经过平衡位置时能及时地         电流的方向。
8、图为我们实验室所用电流表的内部结构示意图．当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转．该电流表的工作原理是___________________________________________
9、如图所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是　　W；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是　　J．
10、如图 8所示，晓明在探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动，如将蹄形磁体的N、S极对调，会观察到AB水平向    运动。
11、如下图中图甲是研究通电导体在磁场中受力情况的实验示意图，将开关闭合之后，铜棒能在磁场中向左运动。由此请你猜想：在图乙中，如果一个电子沿虚线方向快速进入磁场，则它在磁场中            （选填“会”或“不会”）沿直线运动。

12、闭合开关后，用手按住玩具电动机的转子，不让它转动，这时与电动机并联的电压表读数为3伏，与电动机串联的电流表读数为6安．松手后，电动机正常转动，此时电流表读数为1安．这台电动机正常转动时，每秒钟有     焦的电能转变为机械能．
13、电动机是根据______的原理制成的，一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它的电功率是______W，这台电动机1min内产生的热量是______J，这台电动机的效率是______.
14、电动机通电后转动是将电能转化为       能，电灯工作时主要是将电能转化为       能，由此可见用电器在工作时，电流经过用电器电流做功，实现了将电能转化为         能，转化能量的多少，可用        来表示。
15、一个实验用的电动机与电流表串联后接在6V直流电源上．闭合开关后电动机并没转动，这时电流表的读数为3A．检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了，排除故障后，让电动机带动抽水机转动，这时电流表的读数为1A，由此可以算出，此时电动机做机械功的功率为 W，电动机线圈电阻为           Ω
16、如图所示我们中学实验室常用的电压表，它是一种磁电式仪表，当表内有电流通过时，它的指针会发生偏转，可以猜想电压表里面除了导线和指针外，还一定有                      ，你依据的原理是                                 。
17、如图是直流电动机的工作原理图，“CD”部件我们称之为____________，它的作用是当线圈转动到平衡位置时，能自动改变__________________，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时，是把电能转化为_____________。
18、图18所示的实验中，闭合开关后，支架上原先静止的轻质铝管会朝某个方向滚动，这表明磁场对通电导体会产生______的作用。改变磁场的方向或者______的方向，可以使原先静止的铝管开始运动的方向发生改变。______（选填“电动机”或“发电机”）就是根据这个原理制成的。

19、某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=10kg，电源提供给电动机的电压为U=20V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，则电动机的线圈电阻R=      Ω，电动机提升重物的效率η=      。
20、把一个线圈放在磁场里，接通电源，通电线圈转到如图所示的位置时，线圈的ab和cd边在磁场里受到力的作用，这两个力恰好在_________________，而且大小 _______，方向__________，构成一对平衡力，所以线圈就停在这个平衡位置上。
21、直流电动机中，换向器的作用是当线圈转到     位置时，就能自动改变线圈中      的方向，使线圈可以不停地转动下去。电磁铁和永久磁铁相比，优点是：它的磁性有无可以由      来控制，它的磁性强弱可以由        来控制，它的南北极可以由      来控制。
22、市面上有一种如图所示的“一拖五耳机分线器”，它可以让MP3输出的音乐同时供五个人聆听，这五幅耳机的连接方式是        ；我们常用的耳机（动圈式）的工作原理是                    。

23、如图20.5-6是一个扬声器构造示意图，线圈通过的电流是方向不断        的交变电流，当线圈通过图中所示的电流时，线圈受磁铁的作用向左运动，当线圈通过相反方向的电流时，线圈受磁铁的作用向       运动，线圈不断地来回       ，带动纸盆也来回       ，扬声器就发出声音。
24、在如图所示的实验装置中，当开关闭合时，能观察到导体棒ab沿金属导轨运动.利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是（     ）
A.电热器          B.发电机           
C.电动机          D.电磁继电器

25、电动机是一种高效率、低污染的动力设备，广泛应用于各种家用电器。下列家用电器中应用了电动机的是
A．电饭锅         B．洗衣机        
C．电热毯         D．电热水壶
26、几位同学课后讨论直流电动机时，有下面几种说法，你认为不正确的是 【    】
A．直流电动机将电能转化为机械能
B．直流电动机的电源是直流电，线圈中的电流方向是不变的
C．直流电动机中的换向器是由彼此绝缘的两个金属半环制成的
D．直流电动机的优点是容易改变转动方向，可以连续调节转动速度
27、小华安装好直流电动机模型，通电后电动机正常运转，她还想使电动机的转速加快，可采用的方法是           【    】
A．增大电流            B．减小电流
C．对调电源正负两极    D．对调磁体南北两极
28、 小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作．他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是                【    】
A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良
B．电源电压太低
C．线圈刚好处于平衡位置
D．线圈中的电流太小
29、用如图20.4-5所示的实验装置可以探究  【    】
 A．电流的磁效应
 B．电流的热效应
 C．电磁铁的磁性强弱
 D．磁场对电流的作用

30、要改变直流电动机的旋转方向，可行的办法是(　　)　
A．改变磁场的强弱　　　　　　　　　　　　B．改变电流的大小
C．改变磁场的方向　　　　　　　　　　　　D．同时改变电流的方向和磁场的方向
31、下列四幅图中，可以用来探究磁场对电流作用力的是(　　)

　A　　　　　 　　B　　　　　C　　　　　　D
32、下列装置中，与发电机工作原理相同的是

A．甲与乙          B．乙与丙         
C．丙与丁          D．甲与丁
33、如图所示，L为带动线圈转动的摇把，图中表示指针可来回摆动的电流表，关于此工作原理图，下列说法正确的是
A.这是电动机的工作原理图
B.用该原理可制成手摇发电机，转动摇把L让线圈转起来，电流表的指针来回摆动
C.用该原理可制成手摇发电机，如果只拿掉电流表，其他电路连接不变，转动摇把L让线圈转动，线圈中会产生电流
D.用该原理制成的机器正常工作时，电能转化为机械能
34、下面四幅图中能反映电动机工作原理的是（  )
35、图所示的是直流发电机的工作原理图，关于直流发电机的下列说法中正确的是(　　)
A．直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电
B．直流发电机线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电
C．它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的
D．图中的E、F称为换向器，它的作用是改变线圈内的电流方向
36、下列家用电器中，利用磁场对电流作用的原理来工作的是：（      ）
A．电风扇     B．电热毯   
C．白炽灯     D．电饭煲
37、在如图所示的实验装置中，当直导线通电后，观察到直导线运动起来，利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是（　　）
A．电磁铁
B．发电机
C．电动机
D．电磁继电器

38、发电机和电动机的相继问世，使电能的大规模生产和利用成为现实，人类社会进入了电气化时代．如图所示的四幅图中，属于发电机原理实验图及其应用图的是（　　）
A． ①③ B． ②④ C． ②③ D． ①④

39、图7是电动机的结构示意图，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，它们彼此绝缘，并随线圈一起顺时针转动．M和N是电刷，它们跟铜半环接触，使电源和线圈组成闭合电路．以下说法正确的是
A．不能用石墨材料来制作电刷M、N
B．电流的方向始终由电刷N到电源“+”极
C．只对调电源正、负极，线圈将逆时针转动   
D．电动机是把机械能转化为电能的装置
40、矩形通电线圈在磁场中的位置如图所示，该线圈这时是否受到磁场力的作用？是否会发生转动？

1、在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关系时，一位同学做了如图a、b、c的三个实验．图中AB表示闭合电路的一部分导线，导线上的箭头表示电流的方向，F表示导线受力的方向，S、N表示蹄形磁铁的南北极．
（1）通过实验a和b说明，通电导线在磁场中的受力方向与　_________　的方向有关．
（2）通过实验相a和c说明，通电导线在磁场中的受力方向与　_________　的方向有关．

2、小华组装了一台直流电动机模型，她将电动机模型接入如图(a)所示的电路中，已知电源电压U=3V，并保持不变，线圈电阻R=1.5，接通电路后，电动机正常转动，电流表读数I=0.8 A，已知电动机正常工作时的能量转化关系如图(b)所示，摩擦不计。

求：(1)电动机正常转动1 min消耗的电能W和线圈产生的热量Q．
(2)电动机输出的机械功率P． (3)电动机能量转换效率．

3、电车、电气列车、电动自行车、电动摩托车、电动汽车已相继诞生，为现代化城市交通的发展作出了巨大贡献。请回答：
(1)这些电动工具的“心脏”是什么?它是利用什么原理制成的?
2)电动交通工具有哪些优点?目前电动交通工具的最大问题是什么?

参考答案

1、 电流方向，磁场方向 
2、转子，定子
3、 电 
4、通电线圈；换向器 
5、垂直；受力；阻碍；换向器；动力
6、热（内）；机械（动）  
7、 线圈，磁体，两个铜半环，闭合，改变
8、通电导线在磁场中受到力的作用(或磁场对电流有力的作用)
9、（1）由电路图可知，电压表测电动机两端电压，
∵串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，
∴滑动变阻器两端电压UR=U﹣U1=12V﹣10V=2V，
则I===0.2A，
则滑动变阻器消耗的功率PR=URI=2V×0.2A=0.4W；
（2）由焦耳定律得：
电动机内部线圈产生的热量Q=I2R1t=（0.2A）2×2Ω×5×60s=24J．
故答案为：0.4； 24
10、左           32、做功   机械
11、不会
12、2．5焦
13、通电线圈在磁场中受力而转动(磁场对电流的作用、通电导体在磁场中受力而运动)  2200   1.2×104   90.9%
14、机械  光  其他形式  电功（电能） 
15、命题意图  区分纯电阻和非纯电阻电路计算方法的不同。
思路点拨  当电动机不转时，其电能全部转化为内能，可以利用欧姆定律。当转动后就不能利用了。
全程精解  电动机卡住，线圈电阻为

总功率P=UI’=6V×1A=6W
发热功率P热=I’2R=(1A)2×2Ω=2W
机械功率P机=P-P热=4W
误区分析  在计算电动机做机械功率时要把它和发热功率和总功率区分开。
16、磁铁  通电导体在磁场中会受到力的作用  
17、换向器   线圈中的电流方向    机械能
18、力；电流；电动机  
19、0.4 90%  
20、同一直线  相等  相反

21、 平衡   电流  电流的通断   电流的大小  电流的方向
22、并联；通电导体在磁场中受力而运动（或：磁场对通电导体有力的作用）
23、 变化，右，振动，振动
二、选择题

24、C
25、B
26、B  
27、A  
28、C  
29、D  
30、C　
31、A　解析：A图中，闭合开关，通电导体在磁场中会受力而运动，是探究磁场对电流作用力的装置；B图是探究电磁感应的装置；C图和D图是探究电流磁效应的装置．
32、C
33、B
34、C 
35、A　解析：直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电；发电机是根据电磁感应原理制成的；图中的E、F称为换向器，它们的作用是保证供给外部电路的是直流电．
36、 A
37、C
38、图①是研究电磁感应现象的，是发电机原理，符合题意；
图②是研究磁场对电流的作用力的，是电动机原理，不符合题意；
图③是电动机模型，不符合题意；
图④是发电机模型，符合题意．
故选D．
39、C； 
三、简答题

40、分析各边所受磁场力的方向．
通电线圈位于图所示位置时，它的每条边都与磁感线垂直，所以每条边都受到磁场力的作用，但由于该位置是线框平面与磁感线相垂直的位置，即平衡位置，这时线框对应边所受磁场力大小相等，方向相反，在同一直线上，相互平衡，因此线圈不会发生转动．
1、（1）通过实验a和b说明，通电导线在磁场中的受力方向与　电流　的方向有关．
（2）通过实验相a和c说明，通电导线在磁场中的受力方向与　磁场　的方向有关．
2、(1)消耗的电能W=UIt=144 J   线圈产生的热量Q=I2Rt=57.6 J 
(2)机械能E=W一Q=86．4 J  机械功率P==1.44W 
(3)能量转化效率×100％=60％
3、(1)电动工具的“心脏”是电动机。它是利用磁场对电流的作用的原理制成的。
(2)电动交通工具的优点是：操作方便，无污染，节省能源，体积小等(答两条即可)；电动交通工具的最大问题是我国的电力资源不足。

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