7 直流电是指电流方向保持不变的电流。交流电是指电流方向随时间做周期性变化的电流。如图所示为电动机的原理图,该电动机线圈外部供给的是

直流
电,线圈内部的是交流
电。(均选填“直流”或“交流”)答案
7.直流 交流
解析
【分析】首先明确直流电和交流电的定义,再结合电动机的结构特点分析:电动机外部连接的是直流电源,根据直流电“电流方向保持不变”的定义,可判断外部供给的电流类型;线圈转动时,换向器会改变线圈内部的电流方向,使线圈持续转动,由此判断线圈内部的电流类型。
【解析】1. 观察原理图,电动机外部电路连接的是直流电源,符合直流电“电流方向不变”的特征,因此线圈外部供给的是直流电;2. 线圈在磁场中转动时,为让线圈持续转动,换向器会在线圈转过平衡位置时改变线圈内部的电流方向,使线圈内部的电流方向随时间做周期性变化,符合交流电的定义,因此线圈内部是交流电。
【答案】直流 交流
【知识点】直流电、交流电、电动机原理
【点评】本题考查直流电与交流电的定义及电动机的工作原理,核心是区分电动机外部和内部的电流特点,理解换向器的作用是解题关键,属于基础概念题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 观察原理图,电动机外部电路连接的是直流电源,符合直流电“电流方向不变”的特征,因此线圈外部供给的是直流电;2. 线圈在磁场中转动时,为让线圈持续转动,换向器会在线圈转过平衡位置时改变线圈内部的电流方向,使线圈内部的电流方向随时间做周期性变化,符合交流电的定义,因此线圈内部是交流电。
【答案】直流 交流
【知识点】直流电、交流电、电动机原理
【点评】本题考查直流电与交流电的定义及电动机的工作原理,核心是区分电动机外部和内部的电流特点,理解换向器的作用是解题关键,属于基础概念题。
【难度系数】0.5
8 小明同学按如图所示的方式,将线圈置于磁体的两磁极间。闭合开关接通电源,线圈会发生转动。

(1)左半边线圈所受磁场力的方向与右半边线圈
(2)小华同学看了小明的设计后,认为该电动机无法持续工作,线圈转动几圈后,导线就会搅起来,最终将电动机卡住。你是否同意小华同学的观点?请说明理由。
(3)请你对小明同学的设计图进行改进,使电动机能持续工作。
(1)左半边线圈所受磁场力的方向与右半边线圈
相反
(选填“相同”或“相反”),原因是:磁场方向相同,左、右半边线圈通入的电流方向相反
。(2)小华同学看了小明的设计后,认为该电动机无法持续工作,线圈转动几圈后,导线就会搅起来,最终将电动机卡住。你是否同意小华同学的观点?请说明理由。
(3)请你对小明同学的设计图进行改进,使电动机能持续工作。
答案
8.(1)相反 磁场方向相同,左、右半边线圈通入的电流方向相反
(2)不同意,电动机的确无法持续工作,但是导线不会搅起来。当左边线圈转到右边时,磁场方向、电流方向都未发生改变,所以所受磁场力的方向也不会依旧向上,同理可知右边线圈的受力情况,因此线圈会来回摆动,最终停在中间位置。
(3)在电路的输入端安装换向器,适时改变线圈中电流的方向,使线圈持续同方向转动下去。(或适时改变磁场的方向)
(2)不同意,电动机的确无法持续工作,但是导线不会搅起来。当左边线圈转到右边时,磁场方向、电流方向都未发生改变,所以所受磁场力的方向也不会依旧向上,同理可知右边线圈的受力情况,因此线圈会来回摆动,最终停在中间位置。
(3)在电路的输入端安装换向器,适时改变线圈中电流的方向,使线圈持续同方向转动下去。(或适时改变磁场的方向)
解析
【分析】
要解答本题,需结合通电线圈在磁场中受力的规律:通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关,若其中一个因素改变,受力方向会改变;电动机持续转动需要换向器改变线圈电流方向。对于(1),对比左右线圈的电流方向和磁场方向,判断受力方向;(2)分析无换向器时线圈的运动状态;(3)根据电动机持续转动的条件,明确改进措施。
【解析】
(1)通电线圈在磁场中受力方向由电流方向和磁场方向决定。本题中,左、右半边线圈所处的磁场方向相同,但通入的电流方向相反,因此左半边线圈所受磁场力的方向与右半边线圈相反。
(2)不同意小华同学的观点。该设计没有换向器,当线圈转动时,磁场方向和线圈中的电流方向均未改变,线圈转过平衡位置后,受力方向不会改变,线圈会来回摆动,最终停在平衡位置,不会出现导线搅起卡住的情况。
(3)要使电动机持续工作,需在线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向,因此应在电路输入端安装换向器,适时改变线圈中的电流方向,让线圈持续沿同一方向转动;也可通过适时改变磁场方向实现。
【答案】
(1)相反;磁场方向相同,左、右半边线圈通入的电流方向相反
(2)不同意,电动机的确无法持续工作,但是导线不会搅起来。当左边线圈转到右边时,磁场方向、电流方向都未发生改变,所以所受磁场力的方向也不会依旧向上,同理可知右边线圈的受力情况,因此线圈会来回摆动,最终停在中间位置。
(3)在电路的输入端安装换向器,适时改变线圈中电流的方向,使线圈持续同方向转动下去。(或适时改变磁场的方向)
【知识点】
磁场对通电导线的作用;电动机的工作原理;换向器的作用
【点评】
本题围绕电动机的核心原理展开,考查了通电导体受力方向的影响因素、电动机无法持续转动的原因及改进方法,是对电动机基础知识点的综合应用,需学生理解换向器的功能。
【难度系数】
0.5
要解答本题,需结合通电线圈在磁场中受力的规律:通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关,若其中一个因素改变,受力方向会改变;电动机持续转动需要换向器改变线圈电流方向。对于(1),对比左右线圈的电流方向和磁场方向,判断受力方向;(2)分析无换向器时线圈的运动状态;(3)根据电动机持续转动的条件,明确改进措施。
【解析】
(1)通电线圈在磁场中受力方向由电流方向和磁场方向决定。本题中,左、右半边线圈所处的磁场方向相同,但通入的电流方向相反,因此左半边线圈所受磁场力的方向与右半边线圈相反。
(2)不同意小华同学的观点。该设计没有换向器,当线圈转动时,磁场方向和线圈中的电流方向均未改变,线圈转过平衡位置后,受力方向不会改变,线圈会来回摆动,最终停在平衡位置,不会出现导线搅起卡住的情况。
(3)要使电动机持续工作,需在线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向,因此应在电路输入端安装换向器,适时改变线圈中的电流方向,让线圈持续沿同一方向转动;也可通过适时改变磁场方向实现。
【答案】
(1)相反;磁场方向相同,左、右半边线圈通入的电流方向相反
(2)不同意,电动机的确无法持续工作,但是导线不会搅起来。当左边线圈转到右边时,磁场方向、电流方向都未发生改变,所以所受磁场力的方向也不会依旧向上,同理可知右边线圈的受力情况,因此线圈会来回摆动,最终停在中间位置。
(3)在电路的输入端安装换向器,适时改变线圈中电流的方向,使线圈持续同方向转动下去。(或适时改变磁场的方向)
【知识点】
磁场对通电导线的作用;电动机的工作原理;换向器的作用
【点评】
本题围绕电动机的核心原理展开,考查了通电导体受力方向的影响因素、电动机无法持续转动的原因及改进方法,是对电动机基础知识点的综合应用,需学生理解换向器的功能。
【难度系数】
0.5
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