全国中考物理总复习 第16讲 电动机 磁生电（基础讲练+锁定考试目标+导学必备知识+规律方法探究）（含解析） 新人教版

第16讲电动机磁生电考纲要求备考指津1知道通电导线在磁场中受到力的作用，受力的方向与电流方向及磁场方向的关系，知道电动机的原理和应用。2通过实验，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，会判断感应电流的方向。电动机和发电机的原理，从能量转化角度认识电动机和发电机，电磁感应现象，电动机和发电机在实际生产生活中的应用，是近几年中考的重点问题。预计在今后的中考中，产生感应电流的条件，通电导线在磁场中受到力的作用，从能量转化角度认识电动机和发电机，将是考查的热点。考点1电动机1通电导体在磁场中要受到力的作用。从能的转化观点来看，这是将电能通电转化为机械能导体受力而运动，这正是制造电动机的基础。2通电导体在磁场中受力的方向跟电流的方向和磁感线的方向有关，导体受力的方向既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直。3电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。如图所示是直流电动机的工作原理图。电动机的构造电动机由能够转动的线圈和固定不动的磁体两部分组成。在电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。换向器的作用当线圈到达平衡位置时能自动地改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。考点2磁生电1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时，导体中就会产生感应电流，这种现象称为电磁感应；由电磁感应产生的电流叫做感应电流。2感应电流的方向与导体的运动方向和磁感线的方向有关。3在电磁感应现象里，通电导体在磁场中运动，将机械能导体运动转化为电能产生电流；4发电机发电机是根据电磁感应原理制成的；交流发电机发出的是大小和方向都发生周期性变化的电流，称交变电流；交变电流每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是赫兹，简称赫，符号是HZ，我国电网交变电流供电频率为50_HZ。1科学家在物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程，最早利用磁场获得电流促使人类进入电气化时代的科学家是。A牛顿B奥斯特C托里拆利D法拉第2如图所示的实验装置，可以用来。A研究感应电流的方向与磁场方向的关系B研究发电机的工作原理C研究通电导体在磁场中所受的力的方向与什么因素有关D研究电磁铁的磁性与什么因素有关3电动机主要是由定子和_组成，它是利用通电线圈在_中受力而转动的原理制成的。4实验装置中，用棉线将铜棒AB悬挂于磁铁N、S极之间，铜棒的两端通过导线连接到电流表上。当AB做切割磁感线运动时，能观察到电流表的指针发生偏转。利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是。A电熨斗B电动机C电磁继电器D发电机1例谈磁场对电流的作用在实际中的应用电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，其主要构造是转子和定子，动圈式扬声器也是利用磁场对电流的作用制成的，这两种用电器在工作中都把电能转化为机械能。【例1】电动机是一种高效率、低污染的设备，广泛应用于日常生活和生产实践中，下列家用电器中应用了电动机的是。A电饭锅B洗衣机C电热水壶D电热毯解析电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动，洗衣机中装有电动机，它是电能转化为机械能的机器，其他三种用电器都是利用了电流的热效应，是电能转化为内能。答案B2如何正确理解电磁感应现象闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象。产生感应电流的条件是1导体是闭合电路的一部分；2导体在磁场中做切割磁感线运动。感应电流的方向由导体切割磁感线的运动方向和磁场方向共同决定。根据已知条件判断感应电流的产生在中考中多以选择题和填空题的形式出现。【例2】探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示。甲AB棒垂直磁感线左右运动乙AB棒沿着磁感线上下运动丙AB棒垂直磁感线左右运动1本实验中，我们通过观察什么现象来判断电路是否有感应电流_。2通过比较图_与图_可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；通过比较图_与图_可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。3若图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，电路_感应电流。选择“有”或“无”解析本题考查实验探究产生电磁感应的条件。通过观察电流表指针的偏转来判断电路是否有感应电流；通过比较图甲与图丙可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；通过比较图甲与图乙可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动；若图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，导体同样会切割磁感线，电路中会产生感应电流。答案1电流表指针的偏转2甲丙甲乙3有解答此类问题时一定要注意1闭合电路；2一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。这两个条件缺一不可。12012山东烟台中考如图所示是小明探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，其中能够使电流计指针发生偏转的是。AAB不动，磁体上下移动BAB不动，磁体左右移动C磁体不动，AB上下移动D磁体与AB一起向右移动22011辽宁大连中考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只改变磁场方向D同时改变电流方向和磁场方向32011山东烟台中考如图所示，A表示垂直于纸面的一根导体，它是闭合电路的一部分，它在磁场中沿图示的方向运动时，哪种情况下不会产生感应电流。42012山东烟台中考发电机和电动机的相继问世，使人类大规模用电成为现实。发电机是根据_原理制成的；电动机是根据_原理制成的。52012广东中考如图是探究电磁感应现象的实验装置。保持U形磁铁不动，闭合开关，若金属棒AB竖直向上运动，此时灵敏电流表的指针_；若金属棒AB水平向左运动，此时灵敏电流表的指针_。如果保持金属棒AB不动，闭合开关，当U形磁铁水平向右运动时，灵敏电流表的指针_。均选填“偏转”或“不偏转”62011山东潍坊中考如图所示是教材上研究电磁感应现象的实验装置，AB是一段粗铜导线，通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上。通过一系列的实验操作，分析总结出了产生感应电流的条件。请你回想你们当时在做这个实验时的情境，并参照下表示例，再写出其中的两次实验操作及相应的实验现象序号操作现象示例AB静止不动电流计指针不动121如图为研究磁场对通电导线作用的实验装置，当接通电源，有电流由A至B通过导线AB时，它将受到磁场力作用而向左运动，则。A当磁场方向相反时，AB将向右运动，电能转化为机械能B当电流方向相反时，AB将向右运动，机械能转化为电能C当电流和磁场方向同时改变时，AB将向右运动，电能转化为机械能D当电流和磁场方向同时改变时，AB将向左运动，机械能转化为电能2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3回顾如图所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程，你认为以下说法正确的是。A让导线在磁场中静止，蹄形磁铁的磁性越强，电流表指针偏转角度越大B用匝数较多的线圈代替单根导线，且使线圈在磁场中静止，这时电流表指针偏转角度大些C蹄形磁铁固定不动，使导线沿水平方向运动时，电流表指针会发生偏转D蹄形磁铁固定不动，使导线沿竖直方向运动时，电流表指针会发生偏转4下列用电器中利用电磁感应现象工作的是。A电烤箱B电铃C动圈式话筒D电风扇5如图所示的四个图的装置可以用来演示物理现象，则下列表述正确的是。A图甲可用来演示电磁感应现象B图乙可用来演示磁场对电流的作用C图丙可用来演示电流的磁效应D图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系6小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验，下列说法正确的是。A电风扇发电的原理是电磁感应B电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用C电风扇发电过程是把电能转化为机械能D小灯泡发光是把光能转化为电能7课外活动时，有几位同学讨论关于电动机和发电机的问题，他们有以下几种说法，你认为其中正确的是。A电动机工作时把电能转化为机械能B发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的C电动机是利用电磁感应原理制成的D发电机工作时把电能转化成其他形式的能8多选如图所示的装置中，纸片上粘着线圈，线圈的两端用导线引出，接在能测微小电流的示波器上，线圈放在磁体的磁极附近。当你对着线圈大声说话时，示波器上有波形出现即产生电流，则。A产生的电流是感应电流B此装置能把声音信号转变成电信号C若线圈绕中心轴转动，示波器一定有波形出现D若线圈绕中心轴转动，示波器一定无波形出现9如图是一个简易的发电装置示意图，当让导线AB向右运动时，电流表指针向左偏转；将AB改为向左运动时，电流表指针将会向_偏转；实验结果表明感应电流的方向与导线切割磁感线的_有关，如果导线左右往复运动，电路中产生的是_。10如图是探究“怎样产生感应电流”的实验装置，AB是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。1本实验中，如果_，我们就认为有感应电流产生。2闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路_感应电流选填“有”或“无”。3小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关”，小李猜想“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关。”请你根据图中所示的实验装置，帮助小李设计实验来验证她的猜想，你设计的实验做法是_。11同学们对手摇发电机非常感兴趣，他们想发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢于是他们开展了探究，以下是他们所用的发电机和实验记录表实验顺序线圈转速线圈转向小灯泡亮度1231根据表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与_有关。2手摇发电机在发电时将_能转化为电能。3他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列方法属于“转换法”的是_填序号根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱；研究电流时，把电流比作水流；研究动能与速度关系时，让物体的质量保持不变。4判断电流大小，除了借助小灯泡观察之外，实验室常用_表来测量。参考答案基础自主导学自主测试1D2C3答案转子磁场4D知能优化训练中考回顾1B2C通电导线在磁场中受力的方向跟磁场方向和电流方向有关，只改变磁场方向或只改变电流方向都可以改变其受力方向，而同时改变电流方向和磁场方向，其受力方向不变。所以正确的选项是C。3C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。由题图可知，选项C中的导体并没有切割磁感线，所以不会产生感应电流。4答案电磁感应通电导体在磁场中受磁场力作用而运动5答案不偏转偏转偏转6答案竖直上下移动AB，指针不发生偏转；左右移动AB，指针发生偏转左右加快移动AB，指针偏转幅度变大；换用磁性较大的磁铁，以同样速度左右移动AB，指针偏角更大；AB不动，左右移动磁铁，指针偏转；AB左右移动方向不同，指针偏转方向不同等解析产生感应电流的条件1闭合电路中的一部分导体；2导体做切割磁感线的运动。二者缺一不可，要验证感应电流产生的条件，可将导体AB向不同方向运动，观察电流表指针是否偏转，若电流表指针不动，说明无感应电流产生；若电流表指针偏转，说明有感应电流产生。本题是开放性试题，有多种实验操作，答案只要合理即可。模拟预测1A通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向有关，接通电源，有电流由A至B通过导线AB时，它将受到磁场力作用而向左运动，当磁场方向相反时，AB将向右运动，电能转化为机械能。2C当直流电动机的线圈刚好处于平衡位置时，线圈两边受力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，这时线圈两边受到平衡力的作用，线圈不转动，这时只要用手轻轻地拨一下线圈，使线圈转过这个平衡位置，通电线圈在磁场力的作用下就能够转动了，故正确的选项是C。3C感应电流产生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，A、B均静止，故不能产生感应电流；D中导线沿竖直方向运动不能切割磁感线，故不能产生感应电流；只有C正确。4C电烤箱是利用了电流的热效应，电铃是利用了电磁铁，电风扇是利用了磁场对电流的作用电动机，动圈式话筒是将声音振动转化为变化的电流，利用了电磁感应原理，故正确的选项是C。5C甲、丙、丁中均有电源，电磁感应现象是磁生电现象；电磁感应装置相当于电源。甲演示磁场对电流的作用，丙可演示电生磁，即通电直导线周围存在磁场，丁是演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关；乙是演示电磁感应现象，只要闭合开关后，让AB在磁场中做切割磁感线运动，通过观察灵敏电流表指针偏转演示磁生电现象。6A直观分析，灯泡发光是电能转化为光能，因风扇叶片转动产生了电流，风扇将机械能转化为电能；发电机与电动机设备相同，只是原理不同，发电机运用电磁感应原理产生感应电流，电动机是利用了磁场对电流产生力的作用。7A电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，电动机工作时将电能转化为机械能，选项A对，选项C错。发电机是利用电磁感应原理制成的，发电机工作时将机械能转化为电能。8ABC从图示装置看出线圈、导线与示波器构成一个闭合的电路，当有电流通过示波器时，会有波形出现，对着线圈说话时，线圈随声波而振动，切割磁体周围的磁感线，产生感应电流，将声音信号转化为变化的电流，故A、B正确；当线圈绕中心轴转动时，同样能切割磁感线产生感应电流，故选项C正确，D错误。9答案右运动方向方向变化的电流解析感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向有关，当只改变一个因素时，感应电流的方向变得与原来相反。10答案指针偏转有保持其他条件不变，只改变AB运动速度的大小，观察灵敏电流计指针偏转角度解析灵敏电流计也是利用磁场对电流的作用制成的