热点专题19电动机与发电机(解析版)

1、热点专题19电动机与发电机专题核心脚磁场对通电导线的作用：1通电导体在磁场里受到力的作用，力的方向跟磁感线的方向垂直，跟电流的方向垂直;2 通电导体在磁场里受力的方向，跟电流的方向和磁感线的方向有关。产生感应电流的必要条件：1电路必须是闭合的；2局部导体在磁场中做切割磁感线运动。* 专题集训、单项选择题1 . 2021北京初三期末如下图的四个实验中，跟电磁感应现象有关的是申乙南11A 甲图中，将磁铁靠近小磁针，小磁针发生了偏转 B 乙图中，将磁铁靠近钢棒，钢棒可以吸引小铁钉 C.丙图中，闭合开关后线圈发生了转动D 丁图中，线圈转动时小灯泡开始发光【答案】D【解析】A不符合题意;A 甲图中，将磁

2、铁靠近小磁针，小磁针发生了偏转，是磁极间的相互作用，故B 乙图中，将磁铁靠近钢棒，钢棒可以吸引小铁钉，是钢棒被磁化造成的，故B不符合液体;C不符合题意;C.丙图中，闭合开关后线圈发生了转动，是通电导线在磁场中受到力的作用，故D 丁图中，线圈转动时切割磁感线运动产生感应电流，小灯泡发光，这是电磁感应现象，故D符合题意。2 2021长春市朝阳区教育局初三期末如下图的实验中，能说明电动机工作原理的是A .B.D.【答案】B【解析】A 此图是奥斯特实验，证明了电流的周围是存在磁场的，故A不符合题意。B .当闭合开关之后通电导体运动，说明了通电导体在磁场中收到力的作用，故B符合题意。C 说明磁极之间的相

3、互作用，故C不符合题意。D 在外力的作用下使导体做切割磁感线的运动，那么电流表的指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这 是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D不符合题意。二、多项选择题3. 2021河北初三期末以下说法正确的选项是A .电磁铁是利用电流的磁效应来工作的B .奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场C .电动机是根据电磁感应现象制成的D 磁场是由无数条磁感线组成的【答案】AB【解析】A 电磁铁是利用电流的磁效应制成的，电磁铁的磁性强弱跟通过它的电流强弱有关，通过的电流越大磁性越强；故A正确；B .奥斯特实验说明了通电导线周围存在着磁场，且磁场的方向与电流的方向有关，故B正确；C.发

4、电机原理是电磁感应现象，而电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故C错误;D 磁体周围存在磁场，磁场是客观存在的物质，磁感线是为了形象直观地描述磁场而引入。故D错误。4. 2021北京初三期末如下图，为探究物理规律的四个实验，abed为物理规律的应用实例，箭头表示规律和应用的对应关系，其中对应关系正确的选项是【答案】BCD【解析】A 磁悬浮陀螺依据磁极间的相互作用来实现悬浮的，没有用到电荷间的相互作用，故A错误；B .图中通过改变连入电路的电阻丝的长度改变连入电路的电阻，进而改变电路中的电流，这也是滑动变阻器的变阻原理，对应关系正确，故B正确；C 图说明通电导体在磁场中受力，电动

5、机就是根据这个原理制成的，故C正确；D 图说明电流的磁效应，电铃是利用电流磁效应制成的，故D正确。5. 2021北京初三期末以下说法正确的选项是A 奥斯特实验说明，导体周围都存在磁场B .磁场对放入其中的磁体有力的作用C 电动机是利用电磁感应原理创造的D .将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点，小磁针静止时 N极所指的方向就是 P点的磁场方向【答案】BD【解析】A 奥斯特实验说明，通电导体周围存在磁场，故A错误；B 磁场的根本性质是对放入其中的磁体有力的作用，故B正确；C 电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的，它是把电能转化为机械能的装置。故C错误;D 小磁针静止时N极所指的方向

6、就是该点磁场的方向；所以将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点， 小磁针静止时 N极所指的方向就是 P点磁场的方向，故 D正确。6. 2021全国初三专题练习在如下图的电路中，闭合开关S后会发现与弹簧相连的条形磁体颜色深的一极为N极向左滑动那么以下分析正确的选项是A 电磁铁的A端为N极，电源左端为 “ + 极B 利用这一现象揭示了通电线圈在磁场中受力运动C 当滑动变阻器的滑动片 P向左端移动时，弹簧将伸长D 假设滑动变阻器的滑片 P不动，抽去电磁铁铁芯，弹簧将变长【答案】AB【解析】A 闭合开关S后会发现与弹簧相连的条形磁体颜色深的一极为 N极向左滑动，即相互吸引，所以电磁铁A端是N极，B端是S

7、极，据安培定那么可知，电流从左端流入，所以电源的左端为“ + 极，故A正确；B .通电导线在周围存在磁场，所以通电导线在磁场中受力运动，故B正确；C.假设滑片向左滑动，电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性变弱，吸引力变小，故弹簧变短，故C错误；D 假设滑动变阻器的滑片 P不动，抽去电磁铁铁芯，即磁性变弱，吸引力变小，故弹簧变短，故D错误;应选AB 7 2021北京初三期末关于家庭电路与平安用电，以下说法中正确的选项是A .我国家庭电路的频率是 50HzB .不高于36V的电压对人体一般是平安的C 家庭电路中空气开关跳闸，一定是由于电路短路引起的D 保险丝熔断后，可以用铜丝代替保险丝接入电路中【答案

8、】AB【解析】A 我国电网的交流电在 1s内完成周期性变化的次数 50次，即频率为50Hz，故A正确；B .对人体的平安电压不高于 36V，故B正确；C 家庭电路中空气开关跳闸，可能是用电器的总功率过大，也可能是电路中发生了短路，故C错误；D 家庭电路中保险丝熔丝熔断后如果用铜丝代替保险丝，铜丝的熔点较高，不能及时熔断，起不到保护作用，故D错误。三、填空题8. ( 2021广东初三期末)悬浮灯泡能够悬浮发光，如图甲所示。图甲中的基座内有一个电磁铁，而悬浮的灯 泡内部装有用闭合线圈连接的 LED灯和条形磁铁，其内部结构如图乙所示。甲乙(1) 当基座内电路接通电源后，灯泡能克服重力悬浮在空中是因为

9、同名磁极(2) 乙图中的电源左端为 极。(3) 假设要使灯泡悬浮的高度增加，你可以采取的方法是 【答案】相互排斥负 向左调节滑动变阻器或增加线圈匝数【解析】(1) 1由磁极间的相互作用可知，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；所以灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互排斥；(2) 2乙图中悬浮灯泡内部的条形磁铁的下端为S极，根据同名磁极相互排斥可知，灯受到向上磁力与重力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上，这两个力是一对平衡力；所以与电源相连 的通电螺线管上端应为S极，下端为N极，由安培定那么可知，电源右端为正极，左端为负极；(3) 3要使灯泡悬浮的高度增加，就要增大其磁

10、性，所以可以向左调节滑动变阻器，或增加线圈匝数。9. ( 2021湖南初三期末)小刚将“ 220V 100W的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，如下图，他发现发光的灯丝来回振动，这一现象的产生原因跟 (选填电动机或发【答案】电动机电机的工作原理一致，灯丝来回振动而不是偏向一侧的原因和 一直在改变有关。电流方向【解析】 闭合开关，灯泡发光，说明有电流通过灯丝，当用一蹄形磁铁去靠近发光的灯泡的玻璃泡时，灯丝来回振动，那么说明了磁场对通电导体有力的作用，电动机是利用这一原理制成；由于照明电路中使用的是交流电，通过小灯泡的电流方向在不断发生变化，故小灯泡的灯丝在磁场中受力是

11、变化的，所以，小灯泡的灯丝会 抖动。四、实验题10. (2021全国初三专题练习)同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线烧成约 3cmX2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm 然后，用小刀刮两端引线的漆皮用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上两个支架分别与电池的两极相连把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如下图给线圈 通电并用手轻推一下，线圈就会不停的转下去.(1 )在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 (填选项“A或“B.A 两端全刮掉B 一端全部刮掉，另一端只刮半周(2) 线圈在转动过程中能转化为能.(3) 小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，写出一条

12、可能造成该现象的原因.【答案】B 电 机械电源电压较低【解析】(1) 1在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向，为了使线圈能持续转动，采取将线圈一头的绝缘漆刮去， 另一头刮去一半的方法， 相当于一个简易的 换向器来改变通入线圈的电流方向， 应选B ；(2) 23根据电动机的原理可知，电动机能转动的原因是通电线圈在磁场中受磁力的作用而转动，线圈在转动过程中消耗电能转化为机械能；(3) 4小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，可能是电源电压较低、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置.ab水平向右移11. (2021湖北中考模拟)小明同学做了一个如下图的装置，闭合开关，用外力使导

13、体棒 动，发现导体棒 cd也随之运动起来，在此实验中:(1)实验装置中的甲局部，应用的物理原理是(2) 实验装置中的乙局部，在cd棒运动过程中，是将电能转化成 能.(3) 此装置中 (填 甲或 乙)局部产生的现象，与生活中电动机的工作原理是相似的.【答案】电磁感应现象机械 乙【解析】(1) 电磁感应现象，即闭合电路的局部导体在磁场中做切割磁感线运动，此时电路中就会产生感应电流， 发电机就是利用该原理制成的；(2 )直流电动机原理是通电导线在磁场中受力的作用；故由题干中电路的结构和特点分析判断即可解决该题.【详解】由题干图可知：闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一局部导体在磁

14、场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生， 这是利用电磁感应现象的原理实现的， 此时导体ab相当于电源; 此装置中的cd相当于放入磁场中的通电导体，据通电导体在磁场中受力的作用，故cd受力运动，它是将电能转化为机械能；(3)电动机是利用通电导线在磁场中受力作用的原理工作的，故与乙装置产生的现象相类似.故答案为 电磁感应现象；(2)机械；(3)乙.五、综合题12. (2021山东中考真题)节能减排，绿色环保，新能源汽车成为未来汽车开展的方向。某种型号纯电动汽 车的局部参数如表：空车质量1380kg最大功率100kW轮胎与地面总接触面积2最高时速120km/h电池容量最大续行里程260km假

15、设汽车上只有司机一人，质量为60kg，汽车以60km/h的速度匀速行驶 36km，耗电9kW?h，汽车所受的阻力为汽车总重的 倍。g = 10N/kg，试问：(1) 电动机的工作原理是 (选填电流的磁效应、磁场对电流的作用)电动汽车前进和倒退是通过改变来改变电动机的转动方向的。(2) 电动汽车对水平地面的压强是多少 ?(3) 电动汽车牵引力所做的功是多大 ?(4) 电动汽车电能转化为机械能的效率是多大 ?【答案】磁场对电流的作用电流的方向4.5 XI05Pa2.592 107J80%【解析】(1) 电动机的工作原理是磁场对电流的作用；电动汽车的前进和倒车时，要改变电动机的转动方向，而电 动机的

16、转动方向与电流和磁场方向有关，而改变电流方向更为方便；即改变通电导体的电流电动汽车前进 和倒退是通过改变电流的方向来改变电动机的转动方向的。(2) 电动汽车对水平地面的压力为：F = G=( mi+m2)g=( 1380kg+60kg ) xi0N/kg = 1.44 I04N ;F 1 44 104Nc电动汽车对地面的压强为：p= = =4.5 M05Pa；2(3) 电动汽车匀速行驶，所以牵引力与阻力平衡，那么电动汽车受到的牵引力为：F = f = 0.05G = 0.05 K.44 X04N = 720N ;那么电动车行驶 60km，牵引力做的功为：W= Fs= 720NK36X103 m

17、 = 2.592 107J；(4 )这个过程耗电：W总=9kW?h= 9X3.6 106 j= 3.24 107J；电动汽车电能转化为机械能的效率：n=W 豎 100% = 80%。W总3.24 10 J13. (2021山东中考模拟)物理学中，磁场的强弱用磁感应强度表示，符号是B，单位是T。磁感应强度的大小和方向都相同的磁场叫做匀强磁场。(1)如图甲，相距为 L的两光滑水平放置的平行导轨，整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。当通过金属棒ab的电流为I时，金属棒受到水平向右的磁场力F磁，F磁的大小与磁感应强度 B、导轨间距L、电流I的乘积成正比，且比例系数为1。那么F磁=。甲

18、乙电磁炮，它的根本原理是：把待发射的炮弹放(2 )根据磁场对电流产生力的作用人们研制出一种武器置在图乙中的金属棒 ab上，如图乙所示。假设炮弹的质量为M (金属棒的质量忽略不计)，在磁场力的作用下炮弹沿轨道向前运动。试证明当炮弹在磁场中滑行的距离为s时炮弹的速度v J年产。(物体运2 动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系为：s=mv)2F【答案】BIL详见解析【解析】(1 )由F磁的大小与磁感应强度 B、导轨间距L、电流I的乘积成正比，且比例系数为1得到，F磁=BIL ；(2)由物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系得到:mv2s=FMv22F磁，F磁=BIL，得到s=Mv22BI

19、Lv=2BILsM14. (2021 山东中考模拟)电磁旋转实验早在1812年，丹麦物理学家奥斯特就有了电磁之间是统一的想法.1820年春，奥斯特在他的讲座上当众展示了一个精彩的实验：在直导线附近(导线需要南北放置)，放置一枚小磁针，当导线中有电流通过时，磁针发生了偏转后通过深入的实验研究，当年的7月份奥斯特发表论文，揭示了电流的磁效应.1821年，英国物理学家法拉第重复完成奥斯特实验，并亲手做了其它许多实验，如图甲所示，就是著名的电磁旋转实验装置，图乙为这一装置的结构简图，其中A是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁，黑色局部表示水银实验现象是：如果通电导线B附近只有磁铁 A的

20、一个极N，磁铁A就会围绕导线B旋转；反之，通电导线 C也会围绕固定磁铁 D的磁极N旋转，这一装置实际上就是最早的电动机请根据上述阅读材料，答复以下各题:(1 )图乙所示装置中，与法拉第电磁旋转实验工作原理一致的是A .，小灯泡发光B .电路接通时，小磁铁和螺钉一起转动D电路接通时，电铃不停地响2实验研究说明：通电导线与磁铁间相互作用力的方向与通电导线中的电流方向和磁铁产生的磁场方向有关由此可知图所示的装置接通电源后，从上向下看，当磁铁A绕通电导线B逆时针旋转时，通电导线C将绕磁铁D 选填： 顺时针或 逆时针旋转.【答案】BC 顺时针【解析】1 、由阅读材料可知这一装置实际上就是最早的电动机.图所示装置中，与法拉第电磁旋转实验工作原理一致的是BC,