2018年九年級物理下冊 第17章 電動機與發(fā)電機課時詳解詳析 （新版）粵教滬版

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1、 17.1　關(guān)于電動機轉(zhuǎn)動的猜想 新知要點測評 對點練習(xí) 1.電風(fēng)扇　空調(diào)　洗衣機　解析:電動機主要是將電能轉(zhuǎn)化為機 械能. 2.(1)電動機啟動和停止方便　(2)電動機結(jié)構(gòu)簡單、造價較低　 解析:對照電動機與熱機進行分析,從控制、制造、環(huán)保等方面總結(jié)電動機的優(yōu)越性. 3.(1)通電導(dǎo)體在磁場中會受一個磁場力的作用　(2)將磁體取走,再給銅導(dǎo)體通電,看通電導(dǎo)體是否仍發(fā)生運動.　 解析:從實驗現(xiàn)象可知,在有電流通過ab且銅導(dǎo)體在磁場中時,導(dǎo)體才會發(fā)生運動,由于力是改變物體運動狀態(tài)的原因,故可猜想,通電導(dǎo)體在磁場中會受到一個磁場力的作用;若進一步探究猜想的正確性,可將磁體取走,

2、再給導(dǎo)體ab通電,看是否仍發(fā)生運動,若不發(fā)生運動,則可說明,只有通電導(dǎo)體在磁場中才會受到力的作用. 4.(1)改變電流方向　改變磁場方向 (2)接線柱接觸不良　磁鐵的磁性不夠強　線圈匝數(shù)太少　電池電壓不夠(任選兩條) (3)滑動變阻器　電路圖如圖所示 解析:通電線圈在磁場中的受力方向與磁場的方向和線圈中電流的方向有關(guān),因此改變磁場的方向或改變線圈中電流的方向均能改變線圈的轉(zhuǎn)動方向;線圈不轉(zhuǎn)動的原因很多,如:①接線柱接觸不良;②磁鐵的磁性不夠強;③線圈匝數(shù)太少;④電池電壓不夠等;電動機的原理是磁場對電流的作用,因此磁場越強,電流越大,力越大,在磁場和線圈不變的情況下,通過改變線圈的電

3、流大小,可調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)動速度. 課時層級訓(xùn)練 【測控導(dǎo)航】 知識點 題號 生活中的電動機 1,2,3 關(guān)于電動機轉(zhuǎn)動的猜想 4,5,6,7,8,9,10 基礎(chǔ)鞏固 1.ACD　汽油機做功沖程是將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,故選項B錯誤,A,C,D正確. 2.B　電風(fēng)扇是利用通電導(dǎo)線在磁場中運動而使扇葉轉(zhuǎn)動的;電爐、電飯煲均為利用電流的熱效應(yīng);電鈴是利用電流的磁效應(yīng).故選B. 3.B　錄音機倒帶時,電動機并沒有倒轉(zhuǎn),它是靠改變齒輪的轉(zhuǎn)動方式實現(xiàn)“倒帶”的;汽車使用的是內(nèi)燃機,不是電動機,汽車的倒行,不是靠改變曲軸的轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)的(汽車曲軸的轉(zhuǎn)向不可改變);風(fēng)扇的快慢擋是靠改變電

4、流大小實現(xiàn)的. 4.B　電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的原理制成的,通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān),二者只改變一個時,導(dǎo)體受力方向改變,二者同時改變時,導(dǎo)體受力方向不變.所以要改變電動機的轉(zhuǎn)動方向,可采取的措施是只改變電流方向或只改變磁場方向.故正確選項為B. 5.D　電動機的原理是磁場對電流的作用,而作用力的方向與導(dǎo)體中電流的方向和磁場方向兩個因素有關(guān),兩個因素中只改變?nèi)我粋€因素,作用力的方向就會相反,同時改變兩個因素,則作用力方向不變,因此答案為D. 6.D　電動機的線圈在平衡位置時,受力平衡,所以不會轉(zhuǎn)動,這時需要施加一個外力,使線圈轉(zhuǎn)過平衡位置,線圈才

5、能轉(zhuǎn)動. 7.電流　 8.轉(zhuǎn)子上的一組線圈　一組線圈中的一個線圈　杠桿　 解析:在科學(xué)研究中,對復(fù)雜事物進行簡化,是一種常用的思路和方法,線圈組可以簡化為一組線圈,一組線圈又可簡化為一個線圈,一個線圈又可簡化為一段直導(dǎo)線.初中物理中這樣的例子很多,如杠桿,不論杠桿的形狀如何,都可以簡化成一根可以繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒. 9.(1)使線圈越過平衡位置　(2)通電線圈在磁場中受力的作用　(3)只改變磁場方向　只改變電流方向　 解析:從題圖裝置可以看出,此時線圈平面與磁感線垂直,線圈處于平衡位置,此時線圈受力平衡,用手推動一下后,線圈受力不平衡而發(fā)生轉(zhuǎn)動,所以推動一下的目的是使線圈越過平衡位置

6、,使線圈能夠轉(zhuǎn)動;線圈轉(zhuǎn)動后依靠磁場對通電線圈的作用力和慣性使線圈在支架上不停地轉(zhuǎn)動,由于線圈在磁場中受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān),所以要改變線圈的轉(zhuǎn)動方向只需改變線圈中電流方向或磁場方向即可. 能力提升 10.(1)電源不能供電或電路斷路;(2)電源電壓太低;(3)電動機轉(zhuǎn)動部分所受的摩擦力太大;(4)電動機上磁體的磁性太弱等. 解析:根據(jù)電動機轉(zhuǎn)動的猜想和構(gòu)造可知:線圈固定在支架上時若線圈與固定部分摩擦力太大,電動機可能不會轉(zhuǎn)動;電動機兩端的電壓太低,也可能導(dǎo)致電動機不轉(zhuǎn)動;電動機的供電線圈出現(xiàn)開路導(dǎo)致電動機沒有電流通過也可能使電動機不能轉(zhuǎn)動. 17.2　探究電動機轉(zhuǎn)動的

7、原理 新知要點測評 對點練習(xí) 1.B　通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用,受力方向與磁場方向和電流方向有關(guān).如果只改變一個因素,則導(dǎo)線受力方向改變,如果同時改變兩個因素,則導(dǎo)線受力方向不變.此實驗是電能轉(zhuǎn)化為機械能. 2.(1)下　(2)下　(3)上　解析:通電導(dǎo)體在磁場中受力運動時,其運動方向隨電流方向和磁場方向的改變而改變.電流方向或磁場方向中任何一個方向改變,通電導(dǎo)體的運動方向就改變,而電流方向和磁場方向這兩個方向同時改變時,通電導(dǎo)體的運動方向不變. 3.如圖所示 解析:由圖(甲)可知,此時磁場對通電導(dǎo)線作用力的方向向右,改變實驗條件,磁場的方向改變,電流的方向也改變了,所以所

8、受力的方向不改變,還是向右. 4.B　電動機是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力的規(guī)律而制成的,導(dǎo)體所受力的大小與電流大小和磁場強弱有關(guān),導(dǎo)體所受力的方向和電流方向及磁場方向有關(guān),電動機內(nèi)的磁場固定不變,如果導(dǎo)體中的電流方向也不變,則每一個導(dǎo)體所受力的方向不變,電動機就不會轉(zhuǎn)動,為了能連續(xù)地轉(zhuǎn)動下去,要改變電流方向,換向器就是完成這一任務(wù)的 裝置. 5.電流方向　機械能　解析:通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān).直流電動機中“換向器”的作用就是當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時,能自動改變線圈中的電流方向,從而改變線圈的受力方向,使通電線圈能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動;電動機消耗電能,得到了機械能,故工作時

9、的能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機械能. 6.B　由題圖可知,當(dāng)磁場中的導(dǎo)體ab有電流通過時,就沿導(dǎo)軌運動,這時電能在磁場中轉(zhuǎn)化為機械能,是電動機的原理,故選B. 7.電動機　交變　解析:電動機是利用通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用的原理制成的;當(dāng)揚聲器線圈中有電流通過時,線圈受到磁場力的作用而運動,這與電動機的工作原理相同;揚聲器主要由線圈、永久磁體、錐形紙盆組成,當(dāng)線圈中通過交變電流時,線圈受到磁場力的作用而來回振動,帶動紙盆也來回振動,使揚聲器發(fā)聲. 8.(1)電流　磁場　(2)通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動　(3)平衡位置　方向　換向器　(4)線圈　磁體　轉(zhuǎn)子　定子　(5)電　機械　 解析:電動機

10、是主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置,要使直流電動機中的線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動,必須使線圈在轉(zhuǎn)過平衡位置時,利用換向器改變線圈中的電流方向,在電動機模型中,磁體是固定不動的,線圈是可以轉(zhuǎn)動的. 課時層級訓(xùn)練 【測控導(dǎo)航】 知識點 題號 磁場對通電導(dǎo)線的作用 1,2,6,9,10 換向器的作用 3,7 電動機的原理 4,5,8 基礎(chǔ)鞏固 1.C　當(dāng)通電導(dǎo)線方向與磁感線方向垂直時,通電導(dǎo)線一定受磁場力的作用;當(dāng)通電導(dǎo)線跟磁感線方向平行時,通電導(dǎo)線一定不受磁場力的作用.故選C. 2.B　根據(jù)題圖信息,電流從電源的正極出發(fā)回到負(fù)極,判斷線圈中cd段導(dǎo)線的電流方向由c到d;在磁場方向不變的情況

11、下,ab段的電流方向和cd段的電流方向相反,則可以判斷ab段導(dǎo)線受磁場力的方向與cd段相反,ab段受磁場力的方向向上,所以cd段受磁場力的方向 向下. 3.D　將線圈兩端的漆全部刮去后,沒有了換向器,不能改變線圈中的電流方向,就不能改變線圈的受力方向,所以閉合開關(guān)S后,線圈只能偏轉(zhuǎn)至水平位置,不能持續(xù)轉(zhuǎn)動,要想讓線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動,需增加換向器,可在線圈的一端重抹油漆,干后在適當(dāng)位置刮去半圈,相當(dāng)于添加一個換向器,使線圈能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動,故選項D符合要求;換用電壓更大的電源、換用磁性更強的磁體、重新制作匝數(shù)更多的線圈不能改變線圈的受力方向,線圈仍然不能持續(xù)轉(zhuǎn)動,故選項A,B,C不符合要求. 4.

12、B　電車電動機工作時利用了磁場對電流的作用,故A正確;電車電動機能夠?qū)㈦娔艽蟛糠洲D(zhuǎn)化為機械能,但也會產(chǎn)生一少部分內(nèi)能,故B錯誤;一般情況下,電車電動機的能量損失小,所以電動機的效率比柴油機的效率高,故C正確;電車不存在尾氣的排放、噪音小,所以對環(huán)境的污染比柴油車對環(huán)境的污染小,故D正確. 5.D　要分析通電線圈在磁場中的受力,首先要明確線圈在磁場中的平衡位置.通電線圈的平面與磁感線平面垂直時,線圈受到磁場的作用力是一對平衡力,我們把這個位置稱為平衡位置.題圖(甲)中線圈處于非平衡位置,線圈會受力轉(zhuǎn)動,題圖(乙)中線圈處于平衡位置,受到一對平衡力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài). 6.B　直流電動機線圈的

13、轉(zhuǎn)動方向與線圈中的電流方向和磁場方向有關(guān),若使通入直流電動機的電流方向改變或磁場的方向改變,它的轉(zhuǎn)動方向?qū)⒏淖?但是如果同時改變電流的方向和磁場的方向,線圈的轉(zhuǎn)動方向?qū)⒉蛔? 7.電流　換向器　半圓環(huán)　解析:在直流電動機中有一個重要的裝置叫換向器,它是由兩個銅制的半圓環(huán)組成.它的作用是當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時就能自動改變線圈中的電流方向,從而改變線圈的受力方向,使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動下去. 8.(1)由a到b　(2)改變電流方向(或調(diào)換磁極)　(3)電　內(nèi)　 解析:(1)由于電流從電源的正極出發(fā),故此時題圖(甲)中ab的電流方向是由a到b; (2)據(jù)題圖(乙)能看出,再向下轉(zhuǎn)動,磁場力會阻礙線圈運

14、動,故此時必須改變線圈的受力方向,所以可以通過改變線圈中的電流方向使得線圈持續(xù)順時針轉(zhuǎn)動; (3)若把題圖(丙)中的電源換為電阻,快速轉(zhuǎn)動線圈,此時相當(dāng)于一個發(fā)電機,即能產(chǎn)生電能,故是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程;同時電阻發(fā)熱,這是電流的熱效應(yīng),該過程是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程. 能力提升 9.(1)運動　(2)反向運動　(3)電流　磁場　(4)加快　電流的大小　磁場的強弱　 解析:(1)由于通電導(dǎo)線在磁場中受磁場力會運動起來,因此把導(dǎo)線放在磁場里,接通電源,讓電流通過導(dǎo)線ab,會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線ab運動;(2)通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用,所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān),所以把電源的正負(fù)極

15、對調(diào)后接入電路,使通過導(dǎo)線的電流方向與原來相反,這時導(dǎo)線ab將反向運動;(3)只保持電源的正負(fù)極不變,對調(diào)磁體的磁極,使磁場的方向與原來相反,這時導(dǎo)線ab將反向運動,由此可以得出通電導(dǎo)線在磁場中要受到力的作用,而且受力的方向與磁場方向和電流方向有關(guān);(4)通過導(dǎo)體的電流越大、磁場的磁性越強,導(dǎo)體運動的速度越快;這說明導(dǎo)體在磁場中受到力的作用,力的大小跟電流的大小和磁場的強弱有關(guān). 10.(1)B　(2)電　機械　(3)線圈處于平衡位置(填“電源電壓太低”或“軸所受阻力太大”均可)　 解析:(1)將線圈兩端引線的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,這樣在一個半周內(nèi)受到磁場力的作用,另一個半周沒

16、有電流通過,不受磁場力的作用,利用慣性轉(zhuǎn)動,故應(yīng)選B;(2)電動機轉(zhuǎn)動消耗了電能,得到了機械能;(3)電動機模型不轉(zhuǎn)動的原因可能有:線圈處于平衡位置、電源電壓太低、軸所受阻力太大等. 強化訓(xùn)練(二) 1.D　電動機與熱機相比,電動機具有的優(yōu)點有構(gòu)造簡單、體積小;操作方便,閉合開關(guān)就開動,斷開開關(guān)就停止;效率高、無污染等,因此在日常的生活和生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛.電動機工作時需消耗電能,將電能轉(zhuǎn)化為機械能,這不是優(yōu)點. 2.B　直流電動機內(nèi)的線圈轉(zhuǎn)到線圈平面與磁感線垂直時,由于受到平衡力的作用,線圈會靜止,這時換向器改變線圈里的電流方向,從而改變線圈的受力方向,于是線圈受到非平衡力的作用,繼續(xù)

17、轉(zhuǎn)動下去. 3.C　通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向不但和電流方向有關(guān),還和磁場方向有關(guān).電動機消耗了電能得到了機械能,故電動機是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的機器.電磁鐵磁極的方向與電流的方向和線圈的繞法有關(guān),故在繞法一定時,電磁鐵的電流方向改變,電磁鐵的南、北極改變.在插入的鐵芯一定的情況下,電磁鐵的磁性強弱不但與電流大小有關(guān),還與線圈的匝數(shù)有關(guān). 4.B　通電導(dǎo)體在磁場中受到磁場力作用;導(dǎo)體受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān),其中一個因素改變,則受力方向改變,則兩個因素都改變,受力方向不變. 5.A　(甲)中線圈能發(fā)生轉(zhuǎn)動,(乙)中線圈處在平衡位置,ab,cd邊受力都沿豎直方向,線圈不能轉(zhuǎn)動,故選A

18、. 6.C　電動機工作過程中,消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能,但有一少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電動機工作過程中,安裝了換向器,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時及時改變線圈中電流的方向,從而改變線圈的受力方向,使線圈能夠保證持續(xù)轉(zhuǎn)動. 7.D　對于直流電動機,只能用直流電源來供電,所以電動機的外部電流的方向是不變的;而電動機能持續(xù)地轉(zhuǎn)動下去,即線圈中的電流必須在線圈轉(zhuǎn)過平衡位置后就需要通過換向器改變一次方向,所以線圈中的電流方向是變化的. 8.C　通電導(dǎo)體在磁場中所受磁場力的方向與導(dǎo)體中電流的方向和磁場的方向均有關(guān),A順時針旋轉(zhuǎn)90°即與(甲)相同,由此判斷A中導(dǎo)體b的受力方向豎直向下;B相對于(甲)來說,只改

19、變了磁場方向,而電流方向沒有改變,因此導(dǎo)體b的受力方向與(甲)相反,即水平向右;同理D中裝置情況與(甲)相比只改變了電流方向,導(dǎo)體b的受力方向與(甲)相反;C中裝置相對于(甲)來說,磁場和電流的方向均發(fā)生了改變,則導(dǎo)體b的受力方向也應(yīng)水平向左. 9.磁場　解析:電動機工作特點是當(dāng)給電動機通電后,電動機就會轉(zhuǎn)動,是根據(jù)磁場對放入其中的通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用制成的. 10.磁場　力　電動　解析:給直導(dǎo)線通電,直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場,蹄形磁體對通電直導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用,人們根據(jù)這個原理制成了電 動機. 11.通電導(dǎo)體(或通電金屬桿)　電動　右(或相反方向)　 解析:通電導(dǎo)體在磁場中會受力而運動,

20、這個受力運動的方向跟磁場方向和電流方向有關(guān),要改變通電導(dǎo)體在磁場中受力運動的方向,要么只改變磁場的方向,要么只改變導(dǎo)體中電流的方向;當(dāng)對調(diào)電源正、負(fù)兩極,即改變了電流方向,金屬桿向相反方向運動起來. 12.通電導(dǎo)體在磁場中受力而運動　換向器　 解析:電動機是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置,其原理是利用了通電導(dǎo)體在磁場中受力而運動,為了使線圈能沿同一個方向轉(zhuǎn)動,在線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時,利用換向器來改變線圈中的電流方向,使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動下去. 13.從b到a　左　解析:由題圖可知導(dǎo)線ab中電流方向是從a到b,所以帶負(fù)電的自由電子定向移動的方向是從b到a;通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向與磁場方向、電流方向

21、有關(guān).導(dǎo)線ab受到磁場力的作用而向左運動,如果只將磁場方向變?yōu)榕c原來方向相反,那么導(dǎo)線ab將向右運動;如果同時將電流方向和磁場方向變?yōu)榕c原來方向相反,那么導(dǎo)線ab仍將向左運動. 14.運動　停止運動　改變　改變　電流方向　磁場方向　 解析:當(dāng)閉合開關(guān),導(dǎo)體棒AB中會有電流通過,此時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒AB由靜止變?yōu)檫\動,說明通電導(dǎo)體棒在磁場中受力的作用;若將磁鐵移開,即只有通電導(dǎo)體棒,沒有磁場,通電導(dǎo)體棒AB將不受力的作用,停止運動;由于通電導(dǎo)體棒在磁場中所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān),所以在如題圖實驗中改變導(dǎo)體棒AB中的電流方向,則通電導(dǎo)體棒AB的運動方向?qū)⒏淖?保持導(dǎo)體棒AB中的電流方

22、向不變,把磁鐵的磁極對調(diào),會觀察到導(dǎo)體棒AB的運動方向與原來相反,表明通電導(dǎo)體棒在磁場中的受力方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān). 15.(1)電流(或通電線圈)　電流方向不同　90　(2)換向器　剛轉(zhuǎn)過　 16.(1)由c到d (2)如圖所示 解析:(1)根據(jù)圖示信息,電流從電源的正極出發(fā)回到負(fù)極,判斷線圈中cd段導(dǎo)線的電流方向由c到d; (2)根據(jù)cd段導(dǎo)線受磁場力的方向如圖所示,ab段的電流方向和cd段電流方向相反,磁感線方向不變,則可以判斷ab段導(dǎo)線受磁場力的方向與cd段相反. 17.3　發(fā)電機為什么能發(fā)電 新知要點測評 對點練習(xí) 1.C　使銅棒豎直向上或向下運動,

23、銅棒沒有切割磁感線運動,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A,B錯誤;將磁體的N,S極對調(diào),仍使銅棒水平向右運動,磁場方向發(fā)生改變,則感應(yīng)電流方向發(fā)生改變,電流表指針向左偏轉(zhuǎn),故C正確;保持銅棒靜止不動,使磁體水平向左運動,銅棒相對向右切割磁感線運動,感應(yīng)電流方向不變,故D錯誤. 2.A　由題圖知甲是“先運動后生電”,運用的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,它是將機械能轉(zhuǎn)化為電能,該裝置產(chǎn)生的現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用是發(fā)電機;乙是“先通電后運動”,運用的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用,它是將電能轉(zhuǎn)化為機械能,該裝置產(chǎn)生的現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用是電動機;改變導(dǎo)體的運動方向,感應(yīng)電流方向會發(fā)生改變.故A選項 正確. 3.A　手

24、電筒中沒有電池,在轉(zhuǎn)動手電筒的搖柄時,手電筒中的永磁體在線圈中運動,運動是相對而言的,相對于永磁體而言,線圈在做切割磁感線運動,線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流通過燈泡時,小燈泡就會發(fā)光.因此這種手電筒的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,發(fā)電機就是利用該原理制成的,故選A. 4.B　我們知道閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中切割磁感線時,電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,但是如果將題圖開始時線圈所在的位置畫成如圖所示,就可看出線圈在轉(zhuǎn)動的一瞬間,并沒有切割磁感線,也就是說當(dāng)線圈平面與磁感線方向垂直時,線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,其他各時刻ab,cd邊都切割磁感線,所以A,C兩項錯誤;ad,bc兩邊盡管不停旋轉(zhuǎn),但與磁感線并不相

25、切割,D項錯誤;在線圈轉(zhuǎn)動的前半周中,ab,cd邊切割磁感線方向不變,線圈中產(chǎn)生的電流方向不變,故B選項正確. 課時層級訓(xùn)練 【測控導(dǎo)航】 知識點 題號 探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1,2,3,4,6,7,8,9,10 發(fā)電機的原理 5 基礎(chǔ)鞏固 1.A　由題圖可知是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置,發(fā)電機是根據(jù)此原理制造的,故選A. 2.A　手搖式手電筒,只要轉(zhuǎn)動手電筒的搖柄,燈泡就能發(fā)光,這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;A圖是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的,故A符合題意;B圖中沒有開關(guān),無法控制電路,故B不符合題意;C圖是探究電流磁效應(yīng)的,故C不符合題意;D圖是探究通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的,故D不符合

26、題意. 3.D　(甲)圖說明了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時才會產(chǎn)生感應(yīng)電流”;(乙)圖說明電流周圍存在磁場,即電流的磁效應(yīng);(丙)圖說明同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引;(丁)圖中滑動變阻器接入電路的電阻越小,吸引的大頭針的個數(shù)越多,說明電磁鐵的磁性強弱與電流的大小有關(guān),因此選D. 4.D　閉合電路的一部分導(dǎo)體只有在磁場中做切割磁感線運動時,才會產(chǎn)生感應(yīng)電流.A中,磁場的方向由上向下,而導(dǎo)線a沿斜向上的方向運動,切割磁感線,故A中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流;B中,磁場由下向上,導(dǎo)線a水平向右運動,切割磁感線,故B中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流;C中,磁場由上向下,導(dǎo)線a

27、水平向左運動,切割磁感線,故C中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流;D中,磁場方向由下向上,導(dǎo)線a豎直向上運動,運動方向與磁場方向平行,故不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選D. 5.D　發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)的原理工作的,它是把動能轉(zhuǎn)化為電能,所以A錯;無論怎樣搖動轉(zhuǎn)輪,線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時,都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,由于手搖發(fā)電機轉(zhuǎn)速不快,燈泡就會短時閃光,所以B錯;轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快,產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大,燈泡的實際功率越大,燈泡會越亮,所以C錯;轉(zhuǎn)輪在一個周期切割磁感線方向改變兩次,所以產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向改變兩次,所以D對. 6.慣性　感應(yīng)電流　機械能　解析:停止供電后,列車仍能前進是因為高速行駛的列車具有慣性,會保持原來的運動速

28、度繼續(xù)前進;電機線圈轉(zhuǎn)動中由于切割磁感線而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,將列車的機械能轉(zhuǎn)化為電能. 7.(1)無　(2)水平方向左右　解析:(1)閉合開關(guān),讓導(dǎo)體棒AB保持靜止,沒有做切割磁感線的運動,電路中無感應(yīng)電流產(chǎn)生;(2)閉合開關(guān),當(dāng)導(dǎo)體棒AB沿水平方向左右運動時,做切割磁感線的運動,電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生. 8.電流表無法檢測該實驗產(chǎn)生的微小電流　將電流表更換為靈敏電流計,閉合開關(guān)后,左右快速移動金屬棒,觀察靈敏電流計指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)　 解析:因為電磁感應(yīng)實驗中產(chǎn)生的感應(yīng)電流一般很小,所以實驗中選用的是靈敏電流計(表盤上標(biāo)有字母G),而小東選用的是一般的電流表,所以測不出電流.當(dāng)然,本實

29、驗中還要選擇磁場較強的磁體,移動金屬棒時速度不能太慢,也可以使用線圈來代替單根的金屬棒,這些措施都可使實驗效果更明顯. 9.拉動甲時,銅棍乙也會隨之運動.銅棍和導(dǎo)軌形成了閉合電路,拉動銅棍甲時,因切割磁感線在閉合電路中產(chǎn)生電流,由于銅棍乙處于磁場中,當(dāng)有電流通過它時就受到磁場力作用,因此銅棍乙也隨之運動起來. 解析:我們可以把本題分解成兩部分,第一部分由MN,QP和甲、乙共同組成一個閉合電路,當(dāng)用力沿導(dǎo)軌拉動銅棍甲時,相當(dāng)于閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動,這時電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流;第二部分,感應(yīng)電流通過銅棍乙時,相當(dāng)于通電導(dǎo)體在磁場中受到磁場力的作用而運動. 能力提升 10

30、.不偏轉(zhuǎn)　不偏轉(zhuǎn)　偏轉(zhuǎn)　閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動　 解析:導(dǎo)體水平左右運動,如題圖(甲)所示,電流計指針不偏轉(zhuǎn),因為開關(guān)沒有閉合;導(dǎo)體豎直上下運動,如題圖(乙)所示,電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),因為導(dǎo)體沒有做切割磁感線運動;導(dǎo)體水平左右運動,如題圖(丙)所示,電流計指針偏轉(zhuǎn),電路中有電流產(chǎn)生;由此可得出,感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動. 章末知識復(fù)習(xí) 題組訓(xùn)練 1.B　在磁體外部,磁感線總是從N極發(fā)出,最后回到S極,故A錯;奧斯特實驗說明通電導(dǎo)體周圍存在磁場,故B正確;通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與電流方向和磁場方向都有關(guān)系,故C錯;閉合電

31、路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,才會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D錯. 2.D　圖(a)驗證閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流,是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;圖(b)驗證了通電導(dǎo)體周圍存在磁場;圖(c)中,根據(jù)右手螺旋定則可判斷螺線管的右端是N極;圖(d)驗證通電導(dǎo)體在磁場中受力,利用此裝置原理制造了電動機而不是發(fā)電機. 3.D　A圖說明的是電流的磁效應(yīng);B圖是電磁繼電器的原理;C圖是電動機的原理圖;D圖是發(fā)電機的原理圖;故選D. 4.C　地磁場的南北極與地理南北極相反,地磁場的南極在地理的北極附近,故A正確;電磁起重機的主要元件是電磁鐵,它的工作原理是電流的磁效應(yīng),故B正確;動圈式話筒的原

32、理是電磁感應(yīng)原理,電動機原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動原理,故C錯誤;發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,將機械能轉(zhuǎn)化為電能,故D正確. 5.B　(甲)圖閉合開關(guān)后,電流從電源的正極流出,螺線管中的電流方向向上,根據(jù)右手螺旋定則可以判斷出左端為N極,小磁針靜止時N極應(yīng)指向左側(cè),A錯誤;(乙)圖閉合開關(guān)后,電流從電源的正極流出,螺線管中的電流方向向右,根據(jù)右手螺旋定則可以判斷出上端為N極,同名磁極相互排斥.滑片向右滑動時,接入電路中的電阻變小,電路中的電流變大,通電螺線管的磁性增強,排斥作用增強,所以彈簧測力計的示數(shù)變小,B正確;圖(丙)是演示磁場對電流作用的實驗裝置,是電動機的原理圖,C錯誤;圖

33、(丁)是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置,是發(fā)電機的原理圖,運動時,切割磁感線,電路中有感應(yīng)電流,D錯誤. 6.C　轉(zhuǎn)動球的時候就可以給電池充電,可知在轉(zhuǎn)動球的時候是可以發(fā)電的,故球的內(nèi)部裝置相當(dāng)于一個發(fā)電機,將機械能轉(zhuǎn)化成電能.充電過程中,將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在電池內(nèi),故它是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理工作的. 7.D　閉合開關(guān),乙電機轉(zhuǎn)動,乙?guī)蛹纂姍C轉(zhuǎn)動,A選項正確;開關(guān)S閉合后,燈泡發(fā)光,說明電路中有電流,由甲電機提供,甲電機相當(dāng)于發(fā)電機,B選項正確;閉合開關(guān),乙電機轉(zhuǎn)動,乙電機相當(dāng)于電動機,C選項正確;將電源正負(fù)極對調(diào),甲、乙電機的轉(zhuǎn)速不變,甲電機產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變,燈泡的實際功率不變

34、,亮度不變,D選項錯誤. 8.(乙)　解析:據(jù)“當(dāng)未消磁的標(biāo)簽通過超市安檢門時,安檢門上的線圈會產(chǎn)生電流,觸發(fā)報警器”可知,該過程是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程;(甲)圖線圈通電能運動,故是電動機工作原理,將電能轉(zhuǎn)化為機械能;(乙)圖是電磁感應(yīng)裝置,將機械能轉(zhuǎn)化為電能,故(乙)與安檢門的工作原理相同. 9.(1)有　(2)加快導(dǎo)體做的運動速度(換一個磁性更強的磁體;把導(dǎo)體換成線圈)　 解析:(1)閉合開關(guān),若導(dǎo)體ab不動,左右移動磁鐵,則相當(dāng)于導(dǎo)體做切割磁感線的運動,所以電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生;(2)實驗現(xiàn)象不太明顯,可以加快導(dǎo)體的運動速度,或換一個磁性更強的磁體,或把導(dǎo)體換成線圈,都可以增大

35、感應(yīng)電流,使實驗現(xiàn)象更明顯. 10.(1)磁場　電流的方向　(2)磁　解析:(1)在(甲)圖的實驗中,當(dāng)閉合開關(guān)后,可以觀察到磁場中的金屬棒ab在導(dǎo)軌上向左運動,這說明通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用,即磁場對通電導(dǎo)體有力的作用;若只對調(diào)電源正負(fù)極接線,金屬棒ab會向右運動,這說明通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與電流的方向有關(guān);(2)據(jù)題意可知,若使得線框轉(zhuǎn)動,就必須有電流,且有磁場,所以對于柱形體來說,必須有磁性,為磁體,且必須具有導(dǎo)電性,為導(dǎo)體. 易錯集訓(xùn) 1.A　電動機的工作原理是:通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用,故A正確;B為發(fā)電機的原理圖,其原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故B錯;C為電流的磁效應(yīng),故

36、C錯;D實驗裝置研究的是電磁鐵的磁性與電流大小的關(guān)系,故D錯. 2.B　A圖電路中有電源,是利用通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用的原理工作的,故A選項錯誤;B圖電路中沒有電源,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動時,其恰好切割磁感線運動,于是燈泡中就會有電流通過,這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故B選項正確;C圖裝置中有電流通過時,磁場中的線圈會轉(zhuǎn)動,是利用通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用的原理工作的,故C選項錯誤;D圖實驗是著名的奧斯特實驗,該實驗說明了通電導(dǎo)線周圍存在著磁場,故D選項錯誤. 3.A　(甲)圖實驗演示的是電流的磁效應(yīng),A正確;(乙)圖實驗是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,可用來演示發(fā)電機的工作原理,B錯誤;根據(jù)右手螺旋定則可知,(丙)圖實驗中通電螺線管的B端是N極,C錯誤;(丁)圖實驗可用來演示通電導(dǎo)體在磁場中受力運動,而不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,D錯誤. 11