初中物理2015汇编--电动机
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【重磅】有关初中物理科普资料试题汇编【有答案】1.2015年3月9日,全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”(如图28所示)从阿联酋首都阿布扎比起程,开始环球飞行。
将用时四到五个月穿越海洋陆地,完成人类史上首次太阳能环球飞行计划。
“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料。
它的翼展达到72m,比波音747-8型的翼展还要宽3.5m;机长22.4m,接近一个篮球场的长度;而质量仅有2300kg,跟一辆中型轿车相差无几。
它的起飞速度为35km/h,最大速度约140km/h。
“阳光动力2号”的机翼、机身和水平尾翼上共贴敷了17248片135µm厚的单晶硅薄膜太阳能电池。
这些电池可以产生最大70kW的功率,这些电力可以输出给四台单台功率13.5kW的电动机带动四扇4m 直径的双叶螺旋桨给飞机提供动力。
“阳光动力2号”白天会爬升到9000m的高度以避开气流并最大化利用太阳能,此时的温度急剧升高,而夜晚则半滑翔飞行,逐渐降低到1500m高度,其速度并不大,因此夜里对能源的需求也大大减少。
(1)“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料。
“极轻”的物理含义是()(2)“阳光动力2号”吸收()能转化为电能,电能转化为飞机需要的其他形式能。
(3)在狭小的机舱内,两名瑞士飞行员将轮流驾驶,每次连续飞行5个昼夜,速度按80km/h计算,每次连续飞行的距离是()km。
(4)阳光动力2号从夜晚航行转为白天航行过程中,飞机的重力势能逐渐。
2.小明参观科技馆时,看到下面的资料:“蛟龙号”载人深潜器(如图29所示)是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器,也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。
“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用,对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义。
“蛟龙号”,最大工作设计深度为7000米。
“蛟龙号”深海通讯靠“声”不靠“电磁”,陆地通信主要靠电磁波,速度可以达到光速。
初中物理公式汇编天下事只怕用心二字,凡事用心去做,终有成功之时。
金榜题名是老师、家长和你的共同愿望。
理想在前,更是决战的关键时期,你的付出就是我们共享快乐的保证!莫负期望,祝成功!张老师2015年2月2日一、质量与密度1、表达式:ρ=mV(此式中ρ与m、与v均无关,其大小只取决于物质本身的状态、温度、压强,密度是物质本身的一种性质)2、质量一定时,不同物体的密度与物体的体积成反比,即ρ1︰ρ2=V2︰V13、体积一定时,不同物体的密度与物体的质量成正比,即ρ1︰ρ2=m1︰m24、变形式:m =ρV V =m ρ二、机械运动1、速度:v =st变形式:s =vt v =st2、在匀速直线运动中,物体的速度始终不变,大小与路程、时间长短均没有关系3、常见速度值:15℃时空气中的声速340m/s;真空中的光速3×108 m/s三、力和运动1、力的三要素:大小、方向、作用点2、重力:G=mg(g=9.8N/kg,重力方向竖直向下、指向地心)3、静止在水平面上物体对的压力、支持力、重力的关系:F压=N支(相互作用力);N支=G(平衡力)4、力和运动的关系:受平衡力 处于平衡状态(运动状态不变)(或F合=0)四、压强和浮力1、压强:P = F S 变形式:F =PS S = FP水平面上的静止物体对地面的压强:P =F S =G S =mg S =ρVgS=ρgh2、液体压强:P =ρ液gh ( h 是深度,推导过程:P =F S =G S =mg S =ρVgS =ρgh )3、浮力公式:(1)压力差法:F 浮=F 下表面-F 上表面 (2)称重法:F 浮=G 空-G 液(3)悬浮、漂浮法:F 浮=G 物 (4)阿基米德定律:F 浮=G 排=m 排g =ρ液gV 排 4、物体的浮沉条件(起始状态:物体完全浸没) (1)合力判断法① F 浮>G 物 上浮 最终结果漂浮,此时F 浮=G 物(V 物>V 排) ② F 浮=G 物 悬浮 最终停在液体中任意位置(V 物=V 排) ③ F 浮<G 物 下沉 最终结果沉底,此时F 压=G -F 浮 (2)密度判断法(条件:实心物体)① ρ液>ρ物 上浮 最终结果漂浮,此时F 浮=G 物(V 物>V 排) ② ρ液=ρ物 悬浮 最终停在液体中任意位置(V 物=V 排) ③ ρ液<ρ物 下沉 最终结果沉底,此时F 压=G -F 浮 五、机械和功1、杠杆平衡的条件: F 1L 1=F 2L 22、用滑轮组竖直匀速提升物体一般情况:W 有=Gh ,W 总=Fs ,s =nh ,η=W 有W 总=Gh Fs =GnF ,v 自由端=nv 物不考虑摩擦、绳重的情况: F =1n (G +G 动),η=G G +G 动3、用滑轮组水平匀速拉动物体一般情况:W 有=fs ,W 总=Fs 自由端,s 自由端=ns 物,η=W 有W 总=fs 物Fs 自由端=fnF,v 自由端=nv 物不考虑机械摩擦的情况:F = 1n f4、斜面匀速提升物体一般情况:W 有=Gh ,W 总=FL ,η=W 有W 总=GhFL不考虑斜面摩擦的情况:F =G hL5、功的计算公式:W =Fs6、功率的计算公式:P =Wt =Fv7、机械效率公式:η=W 有W 总六、能及其转化1、物体温度变化时吸放热公式:Q =cm △t2、燃料燃烧时放热公式: Q =mq (适用于固体、液体)Q =Vq (适用于气体)3、热平衡方程(1)无热损失(Q 放=Q 吸)高低温物体之间发生热传递时: c 1m 1△t 1=c 2m 2△t 2 燃料燃烧放热用来加热物体时: m 1q =cm 2△t (2)有热损失(ηQ 放=Q 吸)高低温物体之间发生热传递时: c 1m 1△t 1η=c 2m 2△t 2 燃料燃烧放热用来加热物体时: m 1q η=cm 2△t 4、热机效率:η= Q 有Q 总= W mq = Pt mq七、电路相关规律1、欧姆定律:I = U R 变形式:R = UI U =IR2、串联、并联电路特点串联电路①电流关系:I =I 1=I 2=…=I n ②电压关系:U =U 1+U 2+…+U n ③电阻关系:R =R 1+R 2+…+R n并联电路:①电流关系:I =I 1+I 2+…+I n ②电压关系:U =U 1=U 2=…=U n ③电阻关系:1R =1R 1+1R 2+…+1R n不管是串联电路还是并联电路,只要一个电阻阻值变大,则总电阻都变大 ④电功关系:W =W 1+W 2+…+W n ⑤电功率关系:P =P 1+P 2+…+P n ⑥焦耳热关系:Q =Q 1+Q 2+…+Q n ⑦比值关系: I 1︰I 2=1︰1U 1U 2=W 1W 2=P 1P 2=Q 1Q 2=R 1R 2④电功关系:W =W 1+W 2+…+W n ⑤电功率关系:P =P 1+P 2+…+P n ⑥焦耳热关系:Q =Q 1+Q 2+…+Q n ⑦比值关系: U 1︰U 2=1︰1I 1I 2=W 1W 2=P 1P 2=Q 1Q 2=R 2R 13、电功、电功率、焦耳热计算公式4、电动机的相关计算 ①消耗的电能:W =UIt ②产生的内能:Q =I 2Rt③产生的机械能:W 机=UIt -I 2Rt ④机械效率:η=W 机W =UIt -I 2RtUIt①总功率:P 总=UI ②热功率:P 热=I 2R ③机械功率:P 机=UI -I 2R ④机械效率:η=P 机P 总=UI -I 2RUI 如果电动机卡住不转,则电能全部转化为内能,相当于纯电阻电路,可使用欧姆定律。
初中物理2015汇编--电动机1、如图所示,直导线通电时发生偏转,说明对电流有力的作用。
可以利用这个原理制作(电动机/发电机),如果只改变电流方向,直导线偏转方向。
答案磁场电动机改变2、直流电动机是利用制成的.电动机基本由两部分组成:能够转动的和固定不动的.电动机是把能转化成能的机器.答案通电线圈在磁场中受力转动的原理、转子、定子、电、机械;3、将一直流小电动机与小灯泡按如图4所示的电路连接,在小电动机转轴上绕线,然后用力拉线,使电动机转动。
在电动机转动过程中,小灯泡发光,下列关于该现象的说法中正确的是()①电产生了磁,使电动机转动②磁产生了电,使小灯泡发光③在这里,电动机是电源④转速越快,灯泡越亮A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④答案 D4、在安装直流电动机模型的实验中,小杰同学安装了一台如图所示的直流电动机模型。
安装完毕,闭合开关后,线圈顺时针方向转动,则能使线圈逆时针方向转动的做法是()A.减小一节电池B.把磁铁的两极对调C.增加一节电池D.把电源两极对调答案 BD5、如图所示的四幅图中,用来研究通电直导线在磁场中受到力的作用的实验装置是()答案 B6、如图所示为“安装直流电动机模型”实验的电路图.实验时,闭合开关S线圈转动,再将滑动变阻器滑片P向左移动,电动机转速将变;若开关S闭合后线圈不转,则他应该检查:(1)线圈中是否有断路;(2)磁体是否还具有磁性;(3)电刷与的摩擦是否太大及轴与轴架的摩擦是否太大等.答案快换向器7、在如图所示的实验装置中,当开关闭合时,能观察到导体棒ab沿金属导轨运动.利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是()A.电热器B.发电机C.电动机D.电磁继电器答案 C8、如图20.5-6是一个扬声器构造示意图,线圈通过的电流是方向不断的交变电流,当线圈通过图中所示的电流时,线圈受磁铁的作用向左运动,当线圈通过相反方向的电流时,线圈受磁铁的作用向运动,线圈不断地来回,带动纸盆也来回,扬声器就发出声音。
答案变化,右,振动,振动9、如图20.5-2所示是动圈式话筒的结构示意图。
当你对着话筒说话或唱歌时,人的声带由于产生的声音,通过传播到膜片,使与膜片相连的线圈跟着一起,线圈在磁场中的这种运动,能产生随声音的变化而变化的,经放大后,通过扬声器(喇叭)还原成声音.线圈在运动中能量的转化情况是。
答案振动,空气,振动,电流,机械能转化为电能10、如图20.4-8为我们实验室所用电流表的内部结构示意图.当接入电路,有电流通过线圈时,线圈带动指针偏转.测量时首先把强弱变化的电流转换为线圈受力大小的变化,其物理原理是;再将线圈受力的大小转换为线圈偏转角度的大小,其物理原理是。
答案通电导线在磁场中受到力的作用;力可以改变物体的运动状态11、图20.4-4(甲)是直流电动机模型(主要部件见文字说明),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,刮漆方法见放大图。
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图(甲)中的(填某一部件的名称)。
(2)如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做哪些尝试?(说出两点即可)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。
答案(1)导电,换向器;(2)①将线圈拨转一定角度;②增大电源电压(或换一块磁性更强的磁体);(3)①只改变电流方向;②只改变磁场方向.12、如图20.4-3所示为小玲和小辉同学制作的直流电动机模型,他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,磁体放在线圈下,闭合开关且用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来.(1)直流电动机的工作原理是。
(2)将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮半周,其作用与直流电动机中的作用相同。
(3)通过改变方向,可以改变线圈的转动方向。
(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,线圈不能连续转动,请你分析可能的原因是。
答案(1)通电线圈在磁场中受力转动,(2)换向器,(3)磁场或电流,(4)磁场太弱或开始时线圈处在平衡位置13、利用图20.4-2所示的实验装置探究“磁场对通电导线的作用”的实验过程如下:(1)按图20.4-1安装好实验装置,闭合开关,发现金属棒向右运动。
(2)保持磁场方向不变,改变电路中电流的方向,闭合开关,闭合开关,观察金属棒的运动情况。
(3)保持电流方向不变,把磁铁的N、s极对调一下,闭合开关,观察金属棒的运动情况。
(4)让磁场的方向、电流的方向同时改变,观察金属棒的运动情况。
根据你观察到的情况,完成下表。
实验序号磁极位置电流方向金属棒的运动方向1 上N下S 从b流向a 右2 上N下S 从a流向b3 上S下N 从a流向b4 上S下N 从b流向a由于磁场对通电导线作用力的方向与多种因素有关,所以实验探究的过程中用到了法。
答案左,右,左,控制变量14、直流电动机的主要组成部分是、、换向器和电刷。
观察直流电动机模型的两个电刷,它们分别与换向器的相接触,使电源和线圈组成电路,又能使线圈在经过平衡位置时能及时地电流的方向。
答案线圈,磁体,两个铜半环,闭合,改变15、如图5-1-28所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行.接入电路后,观察到小磁针偏转.(1)实验探究的是通电直导线周围是否存在________.(2)改变直导线中的电流方向,小磁针的偏转方向也发生改变,表明______________________.(3)实验中用到的一种重要科学研究方法是________.A.类比法 B.转换法C.控制变量法D.等效替代法答案 (1)磁场(2)电流的磁场方向与电流方向有关(3)B16、如图所示四个实验现象中,揭示了电动机工作原理的是()A.B.C.D.答案C17、如图所示,L为带动线圈转动的摇把,图中表示指针可来回摆动的电流表,关于此工作原理图,下列说法正确的是()A.这是电动机的工作原理图B.用该原理可制成手摇发电机,转动摇把L让线圈转起来,电流表的指针来回摆动C.用该原理可制成手摇发电机,如果只拿掉电流表,其他电路连接不变,转动摇把L让线圈转动,线圈中会产生电流D.用该原理制成的机器正常工作时,电能转化为机械能答案 B18、在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关系时,一位同学做了如图a、b、c的三个实验.图中AB表示闭合电路的一部分导线,导线上的箭头表示电流的方向,F表示导线受力的方向,S、N表示蹄形磁铁的南北极.(1)通过实验a和b说明,通电导线在磁场中的受力方向与_________ 的方向有关.(2)通过实验相a和c说明,通电导线在磁场中的受力方向与_________ 的方向有关.答案(1)通过实验a和b说明,通电导线在磁场中的受力方向与电流的方向有关.(2)通过实验相a和c说明,通电导线在磁场中的受力方向与磁场的方向有关.19、小丽利用如图23所示的装置,“探究通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关”,当小丽闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动。
断开开关S0,然后小丽只将磁铁N、S 极对调位置,闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动。
通过上述实验,小丽得出实验结论:“通电导体在磁场中受力方向只与磁场方向有关”,请你选用图23所示电路中的元件,设计一个实验证明小丽的观点是错误的。
请你简述实验步骤和实验现象。
答案20、电动机是根据______的原理制成的,一台电动机正常工作时,两端的电压为220V,通过线圈的电流为10A,若此线圈的电阻为2Ω,那么它的电功率是______W,这台电动机1min内产生的热量是______J,这台电动机的效率是______.答案通电线圈在磁场中受力而转动(磁场对电流的作用、通电导体在磁场中受力而运动) 2200 1.2×104 90.9%21、如图甲,将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来.(1)闭合开关,电动机转动,这是利用通电线圈在里受力转动的原理工作的;如果想改变电动机的转动方向,我们可以采取的措施是.(2)刚闭合开关时,小电灯发出明亮的光,但随着电动机转得越来越快,小电灯的亮度逐渐减弱;当转速正常时,小电灯的亮度稳定不变,此时用手指轻轻捏住电动机的转轴,使电动机的转速减慢,你猜想这时小电灯的亮度将(选填“变亮”“变暗”或“不变”),理由是.(3)如果将小电灯换成灵敏电流表,电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针偏转,这是现象,它在生活中的应用有(举出一例即可).答案解:(1)闭合开关,电动机转动,这是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的;如果想改变电动机的转动方向,我们可以采取的措施是:改变电流的方向或改变磁场的方向;(2)捏住电动机的转轴,会将电动机消耗的电能转化为内能,由非纯电阻电路转化为纯电阻电路,电源输出的所有功率都变为线圈电阻消耗的热功率了,而加在其上的电压不变,所以电流急剧上升,电动机线圈大量发热,此时电流变大,灯泡变亮;(3)电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针偏转,这是电磁感应现象,它在生活中的应用有发电机等.故答案为:(1)磁场;改变电流的方向;(2)变亮;电流变大;(3)电磁感应;发电机.22、如图18所示为小明和小华同学制作的直流电动机模型.他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕成矩形线圈,以线圈引线为轴,用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮;将线圈放在支架上,磁体放在线圈下,闭合开关且用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来.(1)线圈能够转动的原因是.(2)将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮半周,其作用与直流电动机中的作用相同.(3)只改变方向或方向,都可以改变线圈的转动方向.(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,线圈不能连续转动,请你分析可能的原因是.(写出一点即可)答案(1)通电线圈在磁场里受力转动或磁场对通电导体有力的作用(2)换向器(3)电流磁场(或磁感线)(4)磁铁磁性太弱或转轴和支架之间阻力太大、恰好处于平衡位置,注意答电池电压太低、电流太小、电路有断路的不得分。
23、如图是直流电动机的工作原理图,“CD”部件我们称之为____________,它的作用是当线圈转动到平衡位置时,能自动改变______________________________,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。