专题十五 电动机与发电机--【高效二轮复习】2023-2024学年中考科学二轮复习（浙教版）
试卷更新日期：2024-03-28 类型：二轮复习
一、电动机与发电机的结构
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1. 小明发现电吉他的发音是通过电磁拾音装置连接扬声器而实现的。拾音器的基本结构如图1所示，由铜线绕成线圈，金属吉他弦被磁化成一个磁体，拨动吉他弦的时候就相当于铜线圈在切割弦的磁场，从而产生感应电流，电流越大声音越响。小明想探究吉他的响度与什么有关。用电流检测仪器测得某一次拨弦的电流情况，如图2所示。小明得出吉他的响度与弦的振动的幅度有关，越用力拨弦（使弦拉伸幅度变大，振动变快），声音越响的结论。
(1)、 小刚同学觉得小明同学的实验结论不够科学，你觉得实验存在哪些问题。(2)、观察图2可知电流方向在不断变化，引起电流方向变化的原因是。(3)、若选用材质的金属弦（填“铜质弦”或“铁质弦”），无论如何拨动金属弦，扬声器都不能发音。2. 我国的磁悬浮列车和高铁技术都处于世界领先水平。
(1)、上海磁悬浮列车的结构如图所示。要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是（填“N”或“S”）极，该列车运行时依据磁极间相互作用的原理是。(2)、高铁采用了“再生制动”技术，即车到站前关闭电源，此时电机线圈随车轮在磁场中转动，利用的原理将车辆的机械能转化为电能。3. 如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 （选填“发电机”或“电动机”），若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 （选填“相同”或“相反”）。
4. 如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器线圈接通电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当手机放在充电器上的时候，手机中的线圈就会产生感应电流，实现无线充电
(1)、手机线圈中产生电流是利用现象。(2)、当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示，则图中B点的磁场方向是（选填“向上”或“向下”）。5. 华华同学对手机无线充电的原理感到好奇。查阅资料后得知：充电时充电器内的发射线圈产生磁场，手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电，结构如图甲。学过电磁感应原理的华华同学提出质疑：手机和充电器在充电过程中都不动，并没有做切割磁感线运动，为何会产生感应电流？对此，她设计了图乙实验进行验证。
(1)、闭合开关后灵敏电流计指针被没有发生偏转。华华认为，可能是P线圈中的电流过小，于是她将滑片向左移。她的这一操作是基于什么猜想？(2)、滑片左移后，仍未观察到指针偏转，但再断开开关、闭合开关、移动滑片时灵敏电流计指针有明显偏转。请教科学老师后得知：当闭合电路围成的平面内磁感线数量发生改变时，电路中能产生感应电流。请根据上述事实，解释在该实验中若导体ab上下运动时，则闭合电路中不产生感应电流的原因（图丙）.操作序号
开关及滑动变阻器状态
灵敏电流计指针偏转方向
1
开关由断开变为闭合
向左
2
开关由闭合变为断开
向右
3
开关闭合时，滑片向左移动
向左
4
开关闭合时，滑片向右移动
向右
5
开关闭合后，滑片不移动
不偏转
6
改变电源正负极，闭合开关，滑片向左移动
向左
7
改变电源正负极，闭合开关，滑片向右移动
向右
(3)、华华发现不同情况下灵敏电流计指针偏转方向不同。她猜测与Q线圈中的电流方向改变有关，于是进行实验并记录现象。请判断华华的说法是否正确，并合理选择上表格中的两次实验说明理由。.6. 材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。材料二：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了剩用磁场获得电流的愿望。
(1)、进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时，小磁针发生明显偏转的是(选填“甲”或“乙”)。(2)、科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于的科学猜想。(3)、科拉顿的实验中，(选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是。7. 学校开展项目化学习挑战赛-为夜跑者设计制作节能夜跑灯。[提供器材]塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯(图甲，LED灯具有单向导电性，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“-”极流入时，LED灯则不发光)等。
[项目要求]设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能，使LED灯发光是利用原理。
[方案设计]乙图为小柯设计的节能夜跑灯结构图，磁体在水管中可来回移动，线圈缠绕在塑料水管外壳并与一盏LED灯构成闭合电路。
[产品制作]小柯用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，探究感应电压大小和线圈匝数关系，具体数据如丙所示。根据表中数据分析可得出结论。确定匝数后，制作夜跑灯绑在小臂上，跑步时甩臂使一盏工作电压为1.8V的LED灯发光。
[项目评价]
节能夜跑灯设计制作评价量表(节选)
评价指标
5分
3分
1分
自评
夜跑灯设计图
有设计图且设计合理、结构有标注
有设计图且设计合理
有设计图但设计不合理
产品性能
发光情况
两盏LED灯交替发光
两盏LED灯发光
一盏LED灯发光
使用情况
日常跑步甩臂发光
快于日常跑步甩臂发光
手中摇动发光
根据评价表，小柯设计的夜跑灯发光情况一项评分为1分，请在图示虚线框内改进设计图使该指标达到5分。
8. 根据装配直流电动机模型实验，回答下列问题。(1)、直流电动机的工作原理是。电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠（填名称）来实现的。(2)、实验中要研究电动机转动方向和转动速度的影响因素，请你在下列方框中画出电路图。
(3)、若要改变电动机的转动方向，下列方法中可行的是 （填字母）。A、同时改变电流方向和磁场方向 B、只改变电流方向或只改变磁场方向 C、使电动机线圈中的电流增大 D、使磁场增强(4)、你在安装电动机模型的时候，如果遇到电动机转子不转，请你分析可能的原因及解决的办法（写出两种）。原因 1：；解决办法：。
原因 2：；解决办法：。
9. 电和磁是密不可分的，请根据题目要求回答下列问题：
(1)、如左图是直流电动机原理图，其中 F 是 ， 它能使线圈经过平衡位置时自动改变其中电流方向，从而使线圈能连续转动。(2)、通电后，转动的线圈中 dc 边受力方向跟和有关。直流电动机转动过 程中把电能转化为能。(3)、某同学在装配直流电动机模型时，他正确连接电路后闭合开关，发现电动机并没有如期转动起来，而他轻轻拨了一下线圈，电动机就能连续转动了，由此写出一条你认为电动机不会转动的原因：。如果要让电动机的转动速度加大，你认为他可以怎么做？请你写出一种方法：。(4)、右图是小张在探究电磁感应现象时所做的几个实验，由图中（用甲、乙、丙表示）两图可以得出下述结论：感应电流方向与导体作切割磁感线运动方向有关。很多学校的同学都在操场用长导线来做书本上“摇动电线发电”的实验，在导线长度和摇线快慢一定时，你认为两个摇动电线的同学应该选择下列哪种方向站立，电流会更大？（选填序号）A．两同学东西方向站立 B．两同学南北方向站立
10.图 (甲)是直流电动机模型，图 (乙)是自制简易电动机模型．现在主要讨论图(乙)简易电动机的制作与操作问题：
(1)、绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理．按这种方法刮漆，目的是使线圈能够 ， 因此这一部位就相当于(填某一部件的名称)．(2)、如整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试?① ； ② ．
(3)、通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：① ； ② ．