2025年初中物理自制静电电动机模型考卷

2025年初中物理自制静电电动机模型考卷2025年初中物理自制静电电动机模型考卷

姓名：______班级：______学号：______得分：______

（考试时间：90分钟，满分：100分）

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**一、选择题（每小题2分，共10分）**

（本题型共5小题，每小题只有一个正确答案）

1.自制静电电动机模型的主要原理是利用______。

A.电磁感应现象

B.静电感应现象

C.热力学原理

D.声波振动原理

2.制作静电电动机模型时，通常选用______材料作为转子。

A.金属

B.塑料

C.陶瓷

D.玻璃

3.静电电动机模型无法持续转动的主要原因是______。

A.电压不足

B.转子质量过大

C.静电荷泄漏

D.磁场干扰

4.在自制静电电动机模型中，______是产生静电的关键。

A.电池

B.摩擦起电

C.电机线圈

D.传动轴

5.若静电电动机模型转动不稳定，可能的原因是______。

A.静电荷量不足

B.转子平衡失调

C.电压过高

D.材料绝缘性差

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**二、填空题（每空1分，共10分）**

（本题型共5空，请将答案填写在横线上）

6.自制静电电动机模型利用______原理使转子持续转动。

7.制作静电电动机模型时，常用______和______材料进行摩擦起电。

8.静电电动机模型的主要结构包括______、______和______。

9.静电荷在转子上的分布不均会导致______现象。

10.若静电电动机模型无法转动，可能需要检查______和______是否完好。

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**三、简答题（每题4分，共12分）**

（本题型共3小题，请简要回答问题）

11.简述静电电动机模型的工作原理。

12.制作静电电动机模型时，如何选择合适的材料？

13.若静电电动机模型转动速度过慢，可能的原因有哪些？

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**四、作图题（6分）**

（本题型共1题，请绘制静电电动机模型的简易结构图，并标注关键部件）

14.绘制一个简易的静电电动机模型结构图，标注转子、支架、绝缘材料等关键部件。

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**五、实验探究题（10分）**

（本题型共1题，请根据实验现象回答问题）

15.实验中，当用丝绸摩擦玻璃棒后，静电电动机模型能够转动。若改用毛皮摩擦橡胶棒，能否转动？并解释原因。

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**六、计算题（每题5分，共10分）**

（本题型共2题，请根据公式和数据进行计算）

16.某静电电动机模型在摩擦后，转子上的静电荷量为2×10⁻⁶C，若电压为5000V，求转子上的电势能。

17.若静电电动机模型的效率为60%，输入功率为2W，求其输出机械功率。

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**七、论述题（12分）**

（本题型共1题，请结合实际分析问题）

18.结合自制静电电动机模型的制作过程，分析其在教育中的意义，并提出改进建议。

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**六、计算题（每题5分，共10分）**

（本题型共2小题，请根据公式和数据进行计算）

16.某静电电动机模型在摩擦后，转子上的静电荷量为2×10⁻⁶C，若电压为5000V，求转子上的电势能。

17.若静电电动机模型的效率为60%，输入功率为2W，求其输出机械功率。

**七、论述题（12分）**

（本题型共1小题，请结合实际分析问题）

18.结合自制静电电动机模型的制作过程，分析其在教育中的意义，并提出改进建议。

**八、材料选择题（每题2分，共6分）**

（本题型共3小题，每小题只有一个正确答案）

19.制作静电电动机模型时，选用塑料材料作为转子，其主要优势是______。

A.导电性好

B.绝缘性强

C.质量轻

D.耐高温

20.若静电电动机模型需要更强的静电效果，应选择______材料进行摩擦。

A.玻璃与橡胶

B.金属与塑料

C.丝绸与玻璃

D.毛皮与橡胶

21.在自制静电电动机模型中，支架材料应选择______。

A.金属以增强导电

B.塑料以增强绝缘

C.陶瓷以增强耐热性

D.玻璃以增强美观

**九、实验步骤题（8分）**

（本题型共1小题，请按步骤描述实验过程）

22.请简述制作简易静电电动机模型的步骤，包括材料准备、摩擦起电、组装等关键环节。

**十、故障排除题（10分）**

（本题型共1小题，请根据现象分析原因）

23.在实验中，静电电动机模型转动后很快停止，可能的原因有哪些？请至少列举三种并说明解决方法。

**十一、原理应用题（6分）**

（本题型共1小题，请结合原理回答问题）

24.静电电动机模型与传统的电磁电动机有何区别？在哪些场景下更适合使用静电电动机模型？

**十二、安全操作题（4分）**

（本题型共1小题，请根据安全规范回答问题）

25.在制作和实验静电电动机模型时，应注意哪些安全事项？请至少列举两种。

**十三、数据测量题（7分）**

（本题型共1小题，请根据实验数据回答问题）

26.实验中，测量到静电电动机模型的转动周期为0.5秒，若电压增加一倍，转动周期会如何变化？请解释原因。

**十四、创新设计题（9分）**

（本题型共1小题，请结合实际提出设计）

27.如何改进自制静电电动机模型，使其转动更稳定、效率更高？请提出至少两种创新设计思路。

**十五、总结评价题（5分）**

（本题型共1小题，请结合实际评价）

28.总结自制静电电动机模型在教育中的价值，并评价其在培养学生科学素养方面的作用。

**一、选择题答案**

1.B2.B3.C4.B5.B

**二、填空题答案**

6.静电感应

7.丝绸、玻璃（或毛皮、橡胶）

8.转子、支架、绝缘材料

9.偏转

10.静电荷量、绝缘材料

**三、简答题答案**

11.自制静电电动机模型利用静电感应原理，通过摩擦使转子带上静电荷，静电荷在电场力作用下发生偏转，驱动转子持续转动。

12.选择材料时需考虑绝缘性（如塑料）、轻量化（如铝箔）、易于摩擦起电（如玻璃与丝绸）等特性。

13.原因：静电荷量不足、转子不平衡、摩擦起电效果差、绝缘材料破损等。

**四、作图题答案**

14.（略，需绘制包含转子、支架、绝缘材料等结构的示意图）

**五、实验探究题答案**

15.能转动。因为毛皮摩擦橡胶棒会产生静电荷，静电荷在电场力作用下仍能驱动转子转动，尽管效果可能不如丝绸摩擦玻璃棒明显。

**六、计算题答案**

16.电势能E=qV=2×10⁻⁶C×5000V=0.01J

17.输出功率P_输出=效率×输入功率=0.6×2W=1.2W

**七、论述题答案**

18.教育意义：帮助学生理解静电感应、电荷相互作用等基本物理原理；培养动手能力和实验设计能力。改进建议：优化绝缘材料、增加静电荷收集装置、设计可调节电压的电路等。

**八、材料选择题答案**

19.C20.D21.B

**九、实验步骤题答案**

22.步骤：

①准备材料：塑料圆盘（转子）、铝箔（线圈）、丝绸、玻璃棒、支架等；

②用丝绸摩擦玻璃棒，使玻璃棒带正电荷；

③将铝箔线圈固定在塑料圆盘上，确保线圈能随圆盘转动；

④将塑料圆盘固定在绝缘支架上，用玻璃棒靠近但不接触线圈，使静电荷感应；

⑤调整角度，使感应电荷受力驱动转子转动。

**十、故障排除题答案**

23.原因及解决方法：

①静电荷泄漏：检查绝缘材料是否破损，更换或修复；

②转子不平衡：重新平衡转子质量分布；

③摩擦起电效果差：更换摩擦材料（如用毛皮摩擦橡胶棒代替丝绸摩擦玻璃棒）。

**十一、原理应用题答案**

24.区别：静电电动机依靠静电场力驱动，无需外部电源；电磁电动机依靠电磁场力驱动，需外部电源。适用场景：微型仪器、无电源环境下的短时驱动。

**十二、安全操作题答案**

25.安全事项：

①避免静电荷积累过多导致火花；

②使用绝缘工具操作。

**十三、数据测量题答案**

26.转动周期会减小。电压增加一倍，电场力增强，转子加速更快，周期缩短。

**十四、创新设计题答案**

27.设计思路：

①采用多层绝缘材料减少电荷泄漏；

②设计可调节角度的静电场分布装置，优化受力效果。

**十五、总结评价题答案**

28.价值：直观展示静电现象，加深对电荷相互作用的理解；作用：培养观察能力、问题解决能力及科学探究精神。

**知识点分类总结**

1.**静电学原理**

-静电感应：电荷在电场中重新分布的现象。

-摩擦起电：通过摩擦使物体带电，本质是电子转移。

-电场力：电荷在电场中受力的作用力。

2.**材料科学基础**

-绝缘材料：阻止电荷流动的材料（如塑料、橡胶）。

-导电材料：利于电荷流动的材料（如金属、铝箔）。

3.**力学原理**

-转子平衡：影响转动稳定性的关键因素。

-受力分析：电场力驱动转子转动的力学原理。

**各题型知识点详解及示例**

1.**选择题**

-考察基础概念，如静电感应原理（例：题目1）。

-示例：判断材料属性（例：题目19选择塑料的优势）。

2.**填空题**

-考察术语记忆，如关键部件名称（例：题目8的转子、支架）。

3.**简答题**

-考察原理描述能力，如工作原理的阐述（例：题目11）。

4.**作图题**

-考察结构理解，需准确绘制并标注（例：题目14）。

5.**实验探究题**

-考察现象分析能力，如不同材料的效果对比（例：题目15）。

6.**计算题**

-考察公式应用，如电势能计算（例：题目16）。

7.**论述题**

-考察综合分析能力，如教育意义与改进建议（例：题目18）。

8.**材料选择题**

-考察材料特性对比，如绝缘性优势（例：题目19）。

9.**实验步骤题**

-考察操作规范性，如摩擦起电步骤（例：题目22）。

10.**故障排除题**

-考察问题诊断能力，如原因分