（考前練兵）2019中考物理備考全攻略 專題17 電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)（含解析）.doc

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專題17 電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī) ?知識(shí)點(diǎn)1 認(rèn)識(shí)電動(dòng)機(jī) 1、電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，效率高，應(yīng)用廣泛。 2、電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 主要由兩部分組成，①磁體，②線圈。 在實(shí)際生活中使用的電動(dòng)機(jī)，往往磁體固定不動(dòng) ，叫做定子；而線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，叫做轉(zhuǎn)子。 3、電動(dòng)機(jī)的類型 電動(dòng)機(jī)分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。 4、電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化 主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。電動(dòng)機(jī)利用電來(lái)工作，工作時(shí)需要消耗電能，從而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)具有動(dòng)能，即機(jī)械能。 ?知識(shí)點(diǎn)2 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原因的猜想 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)需要外界給予通電，即電動(dòng)機(jī)線圈中需要有電流，線圈在通電后轉(zhuǎn)動(dòng)，說明線圈在通電后受到力的作用，這個(gè)作用力是怎樣產(chǎn)生的呢？結(jié)合磁場(chǎng)和電流等因素，關(guān)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因我們有以下猜想。 1、通電線圈在磁場(chǎng)中受到力的作用； 2、磁場(chǎng)對(duì)通電線圈產(chǎn)生力的作用； 3、電動(dòng)機(jī)中磁體的磁場(chǎng)與線圈中電流的磁場(chǎng)存在相互作用； 4、電流在磁場(chǎng)中受到力的方向跟電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)。 例1 （xx?德陽(yáng)）下列說法中正確的是（） A．從能量角度來(lái)看，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，表明了電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B．在跳遠(yuǎn)比賽中加速助跑，是為了增大身體的慣性，可以跳得更遠(yuǎn)一些 C．聲音也可以在真空中傳播 D．奧斯特實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 【答案】A 【解析】 A、從能量轉(zhuǎn)化角度來(lái)看，磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，消耗了電能，使通電導(dǎo)體發(fā)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)，表明了電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A正確； B、慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，在跳遠(yuǎn)比賽中加速助跑，是為了利用慣性使人跳得更遠(yuǎn)，但不能增大身體的慣性，故B錯(cuò)誤； C、聲音的傳播需要介質(zhì)，聲音不能在真空中傳播，故C錯(cuò)誤； D、奧斯特實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。 例2 （xx?荊門）電磁炮是利用電磁技術(shù)制成的一種新型武器，具有速度快、命中率高等特點(diǎn)。其原理是利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用，下列敘述中與此原理相同的是（） A．水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作為我們提供源源不斷的電能 B．奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線能使小磁針偏轉(zhuǎn)方向 C．電動(dòng)機(jī)接通電源正常工作 D．工廠使用大型電磁鐵完成物品運(yùn)輸任務(wù) 【答案】C 【解析】 ?知識(shí)點(diǎn)3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，力的方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān)。 當(dāng)有一個(gè)因素改變時(shí)，力的方向就會(huì)改變；若同時(shí)改變兩個(gè)因素，力的方向不變。 實(shí)驗(yàn)證明：磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的大小與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和電流的大小有關(guān)。磁場(chǎng)越強(qiáng)，電流越大，作用力就越大。 例1 （xx?東營(yíng)）電動(dòng)汽車越來(lái)越多地進(jìn)入普通家庭，電動(dòng)汽車的核心部件是電動(dòng)機(jī)，下面圖中能正確反映電動(dòng)機(jī)工作原理的是（） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】 例2 （xx?淄博）如圖是探究“通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力”的實(shí)驗(yàn)裝置。瞬間接通電路，原來(lái)靜止的導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)。要使導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，可行的措施是（） A．將磁體的N、S極對(duì)調(diào) B．增大電源電壓 C．換用磁性更強(qiáng)的磁體 D．將磁體的N、S極對(duì)調(diào)，同時(shí)改變電流的方向 【答案】A 【解析】 ?知識(shí)點(diǎn)4 換向器的作用與電動(dòng)機(jī)的工作原理 1、磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用 把線圈放在磁場(chǎng)中，接通電源，發(fā)現(xiàn)通電線圈在磁場(chǎng)里發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但不嫩持續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)下去，最終會(huì)下圖中的平衡位置上。 2、換向器的結(jié)構(gòu)和作用 （1）結(jié)構(gòu)：兩個(gè)彼此絕緣的金屬環(huán)組成，如下圖。 （2）作用：當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，就立即改變線圈中的電流方向，則線圈兩邊的受力方向就會(huì)改變，由于受力方向改變，線圈就可以繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。如下圖 3、直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)應(yīng)用換向器及時(shí)改變電流的方向，以保持線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。用直流電源供電的電動(dòng)機(jī)叫做直流電動(dòng)機(jī)。 4、左手定則 伸開左手，讓磁感線穿入手心（手心對(duì)準(zhǔn)N極，手背對(duì)準(zhǔn)S極），四指指向電流方向，那么大拇指的方向就是導(dǎo)體受力方向。 例1 （xx?百色）如圖所示，可以用來(lái)研究電動(dòng)機(jī)工作原理的是（） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 例2 （xx?昆明）在探究“電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中： （1）我們首先想到的是磁體間發(fā)生相互作用是因?yàn)橐粋€(gè)磁體放在了另一個(gè)磁體的磁場(chǎng)中，那么通電導(dǎo)體周圍也存在，磁體會(huì)對(duì)通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用嗎？ （2）如圖所示，將一根導(dǎo)體ab置于蹄形磁鐵的兩極之間，未閉合開關(guān)前，導(dǎo)體，閉合開關(guān)后，導(dǎo)體，說明磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體有力的作用。 （3）斷開開關(guān)，將圖中磁鐵的N、S極對(duì)調(diào)，再閉合開關(guān)，會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體ab的運(yùn)動(dòng)方向與對(duì)調(diào)前的運(yùn)動(dòng)方向，說明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與有關(guān)。 （4）斷開開關(guān)，將圖中電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，再閉合開關(guān)，會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體ab的運(yùn)動(dòng)方向與對(duì)調(diào)前的運(yùn)動(dòng)方向，說明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與有關(guān)。 （5）如果同時(shí)改變磁場(chǎng)方向和電流方向，確定受力方向與磁場(chǎng)方向或電流方向是否有關(guān)（填“能”或“不能”）。 【答案】 （1）磁場(chǎng)；（2）靜止不動(dòng)；運(yùn)動(dòng)；通電；（3）相反；磁場(chǎng)方向；（4）相反；電流方向；（5）不能。 【解析】 ?知識(shí)點(diǎn)5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1、定義 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象；產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。 感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。 2、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 ①、電路必須是閉合的； ②、一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中； ③、在磁場(chǎng)中的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。 3、電流方向影響因素 感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向和磁感線方向有關(guān)。 若導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反，或磁感線方向改為與原方向相反，則感應(yīng)電流方向?qū)⑴c原方向相反；若導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向都變?yōu)楹驮瓉?lái)相反，則感應(yīng)電流的方向不變。 4、能量轉(zhuǎn)化 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。 5、對(duì)電磁感應(yīng)條件的理解 ①、要有一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。注意是“部分導(dǎo)體”而非“整個(gè)電路”，注意要“切割磁感線”，也就是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向一定要與磁感線方向成一定角度，而不能與磁感線不行。 ②、電路應(yīng)該是閉合而非斷開的，即組成電路的各個(gè)元件連接成一個(gè)電流的通路。如果不閉合就只在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電壓，因?yàn)椴婚]合就行不成電荷定向移動(dòng)的通路，自然沒有電流。 例1 （xx?柳州）如圖所示，某同學(xué)將導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針會(huì)偏轉(zhuǎn)。若將導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)指針將________偏轉(zhuǎn)；若保持導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中靜止，電流計(jì)指針將_________偏轉(zhuǎn)。（均選填“會(huì)”或“不會(huì)”） 【答案】會(huì)；不會(huì)。 【解析】 例2 （xx?張家界）現(xiàn)在興起的智能手機(jī)無(wú)線充電主要是運(yùn)用電磁感應(yīng)技術(shù)，當(dāng)電源的電流通過充電底座中的送電金屬線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，帶有金屬線圈的智能手機(jī)靠近該磁場(chǎng)就能接受磁場(chǎng)，產(chǎn)生電流，實(shí)現(xiàn)充電過程。以下設(shè)備也是利用“磁生電”工作的是（） A．電磁起重機(jī) B．揚(yáng)聲器 C．電烙鐵 D．動(dòng)圈式話筒 【答案】D 【解析】 從題意中知道，手機(jī)中的線圈，能將底座產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為電流給手機(jī)電池充電，是利用電磁感應(yīng)原理工作的； A、電磁起重機(jī)是利用電流的磁效應(yīng)工作的，故A不符合題意； B、揚(yáng)聲器是利用通電導(dǎo)體受到磁場(chǎng)力的作用工作的，故B不符合題意； C、電烙鐵是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故C不符合題意； D、動(dòng)圈式話筒是利用閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故D符合題意。 例3 （xx?巴彥淖爾）科學(xué)家經(jīng)過長(zhǎng)期研究，發(fā)現(xiàn)了電和磁有密切的聯(lián)系，其中兩項(xiàng)重要的科學(xué)探究如圖甲、乙所示，下列關(guān)于這兩項(xiàng)科學(xué)探究的說法正確的是（） A．甲圖實(shí)驗(yàn)探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用 B．乙圖實(shí)驗(yàn)所揭示的原理可制成電動(dòng)機(jī) C．甲圖中導(dǎo)體棒ab只要運(yùn)動(dòng)，電路中就會(huì)產(chǎn)生電流 D．乙圖中若只將磁體的兩極對(duì)調(diào)，導(dǎo)體棒ab的運(yùn)動(dòng)方向不改變 【答案】B 【解析】 ?知識(shí)點(diǎn)6 發(fā)電機(jī)的工作原理 1、結(jié)構(gòu)：主要由磁體和線圈組成。 實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的磁體是轉(zhuǎn)動(dòng)的電磁鐵（轉(zhuǎn)子），線圈是鑲嵌在自由硅鋼片的槽（定子）中的 2、原理：根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。 3、能得轉(zhuǎn)化 發(fā)電機(jī)工作時(shí)將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。比如水利發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等。 4、種類：直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)兩種。 5、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的對(duì)比 裝置 能量轉(zhuǎn)化 原理 作用 發(fā)電機(jī) 其他形式的能 電能 電磁感應(yīng) 電源 電動(dòng)機(jī) 電能 機(jī)械能 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng) 用電器 6、右手定則 伸開右手，讓磁感線傳入手心（手心對(duì)準(zhǔn)N極，手背對(duì)準(zhǔn)S極），大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)放向，則四指所指方向?yàn)閷?dǎo)體中感應(yīng)電流的方向。 例1 （xx?十堰）下列選項(xiàng)中，可以用來(lái)演示發(fā)電機(jī)原理的是（） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 例2 （xx?淮安）在探究“產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”實(shí)驗(yàn)中。 （1）實(shí)驗(yàn)中，觀察_______判斷電路中是否有感應(yīng)電流。 （2）閉合開關(guān)，若導(dǎo)體AB不動(dòng)，左右移動(dòng)磁體，電路中________（選填“有”或“無(wú)”）感應(yīng)電流。 （3）該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：閉合電路的一部分導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中做_______運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 （4）如果將小量程電流表?yè)Q成________，可以探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用。 【答案】（1）電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)；（2）有；（3）切割磁感線；（4）電源。 【解析】 （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)，來(lái)確定電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流；