第十七章 电动机与发电机 测试卷

第十七章电动机与发电机测试卷时间：70分钟满分：70分一、填空题(每小题2分，共20分)1.蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路，如图所示，现将该导体竖直向上快速移动(沿图示箭头方向)，电路中无(选填“有”或“无”)感应电流产生。

第1题图第3题图2.电动自行车已经成为很多人近距离出行的交通工具，当其正常行驶时，后轮电机驱动轮胎前进，此时电机属于电动机(选填“电动机”“发电机”或“热机”)。

3.如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，将导线框沿图示方向拉出过程中，导线框中能(选填“能”或“不能”)产生感应电流。

4.电动汽车以电能为动力源，属于新能源汽车。如图所示，在给蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的用电器(选填“电源”或“用电器”)，从能量转化的角度看，电动汽车在行驶的过程中与电动机(选填“电动机”或“发电机”)相同。

第4题图第5题图5.如图所示，将扬声器的线圈一端连接电源负极，另一端A与电源正极不断碰触，会听到扬声器发出“咔咔”的响声，这是因为变化的电流通过绕圈，使其在磁场中受到变化的力，从而带动锥形纸盆振动而发声。

6.如图所示是直流电动机的模式图，它利用换向器与电刷接触的方式，解决了线圈连续转动和导线缠绕问题。

第6题图第8题图7.“扬声器”、“电饭煲”这两个电器中与电动机的工作原理相似的是扬声器。

8.如图，a在磁场中沿AB(选填“AB”“BC”或“CA”)段运动不能产生感应电流。

9.如图所示，若金属圆环固定，圆心在O点。条形磁铁从圆环正上方自由下落至O点的过程中，圆环中产生如图逆时针方向的感应电流；若将条形磁铁用细绳吊起固定不动，在圆环竖直向上运动过程中，圆环中将产生逆时针(选填“顺时针”或“逆时针”)方向的感应电流。

第9题图第10题图10.某幼儿园里有一块能发电的地板，当有人在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪，地板下方的结构如图所示，当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈做切割磁感线运动，闭合电路中产生感应电流，小灯泡发光。随着小朋友的上下往复运动，线圈产生的电流是交流电(选填“交流电”或“直流电”)。

二、选择题(每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意)11.乘坐地铁等公共交通工具时，将交通卡靠近闸机的检测点，闸机内线圈就会产生感应电流识别信息，方便快捷。下列选项中与该原理相同的是(C)A.电风扇 B.LED灯 C.发电机 D.电热毯12.下列设备与应用的物理知识相符的是(D)A.电磁继电器——磁场对电流的作用B.发电机——通电导线周围有磁场C.电动机——电磁感应D.验电器——同种电荷相互排斥13.如图所示的四个实验，其中能说明发电机原理的是(D)A B C D14.跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线作跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则(C)A.向任意方向摇绳均可产生电流B.电流方向与绳子运动方向无关C.此过程中机械能转化为电能D.跳绳发电属于电流的磁效应15.对如图所示四幅图的说明中，错误的是(A)A.图甲中地球磁场的N极在地理北极的附近B.图乙中电风扇的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用C.图丙中电磁起重机吸起大量钢铁利用的是电流的磁效应D.图丁中摇动发电机的手柄，线圈快速转动，切割磁感线，小灯泡发光16.如图所示，在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置，以下正确的是(D)A.接电源，实验原理和电动机的工作原理不相同B.接电源，实验过程中可以将机械能转化为电能C.接电流表，实验原理和电动机的工作原理相同D.接电流表，移动直导线电流表指针不一定偏转第16题图第17题图17.图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则(D)A.线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下B.线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcba流过线圈C.线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下D.线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下三、实验题(第18题4分，第19题4分，第20题8分，共16分)18.在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。甲乙(1)利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在ab之间接入电源(选填“灵敏电流计”或“电源”)，根据该原理可制成电动机。

(2)在图乙中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上(选填“上”或“下”)。

(3)要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的电流方向。

19.学习了电流的磁场和磁场对电流有力的作用的知识之后，某学校兴趣小组的同学猜想：“既然电流周围存在磁场，那么两根相互靠近的通电导线之间将会发生相互作用”。于是他们将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图甲所示)，先后通上如图(乙、丙、丁)所示大小和方向的电流，通过反复实验证实了他们的猜想。请你根据下面的实验现象，回答问题：甲乙丙丁(1)平行放置的两根通电导线之间作用力的特点是：①当两根导线通同向电流时，两根导线相互吸引；

②当两根导线通反向电流时，两根导线相互排斥。

(2)两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与导线之间的距离、导线的长度有关外，还与电流大小有关，你猜想的依据是因为丙、丁两图通上不同大小的电流后导线形变的程度不一样，说明力的大小不一样。

20.如图，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。实验次数导体棒移动情况灵敏电流计指针偏转情况1竖直向上不偏转2竖直向下不偏转3水平向左向右偏转4水平向右向左偏转(1)闭合开关后，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体ab相当于电路中的电源(填电路元件名称)。

(2)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，将磁极对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。

(3)下列物品中，应用该实验结论工作的是C(填序号)。

A.电铃 B.电风扇C.动圈式话筒 D.动圈式扬声器(4)实验中将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是产生的感应电流太小；

(5)从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将机械能转化为电能。

四、计算与推导题(第21题5分，第22题7分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分)21.电动机是一种使用广泛的动力机械。从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。如果有一个直流电动机，把它接入0.3V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.6A。若把它接入3V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是2A；如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？(提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)解：已知U1＝0.3V，I1＝0.6A，由I＝UR可得，电动机线圈电阻R＝U1I1＝0.3V0.6A＝0.5Ω，转子被卡住时的电流I'＝U2R＝3V0.5Ω＝6A，此时电动机的发热功率P'＝I'2R22.已知电风扇的主要部件是电动机，一台电风扇的铭牌上标有“220V110W”的字样。(1)电风扇的电动机通电会转动，它是根据什么原理工作的？(2)电风扇工作时不能降低气温，但为什么人吹电风扇时会感觉凉爽？(3)已知电风扇的电动机内线圈电阻为2Ω。在电风扇正常工作5min的过程中，通过电风扇的电流是多少？线圈产生的热量又是多少？解：(1)电风扇的主要部件是电动机，它是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的。(2)电风扇工作时不能降低气温，但可以加快人体汗液的蒸发，蒸发要吸热，使人体的温度降低，所以人吹电风扇时会感觉凉爽。(3)通过电风扇的电流I＝PU＝110W220V＝0.5A，在电风扇正常工作5min的过程中，线圈产生的热量Q＝I2Rt＝(0.5A)2×2Ω×5×60s＝23.当今社会电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力。某直流电动机的铭牌上标有“220V5.5kW”字样，电动机线圈的电阻为0.4Ω。(1)电动机的工作原理是什么？(2)该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？(3)在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊的味道，请你从能量转化角度解释该现象。解：(