5. 正确安装直流电动机模型后,接通电源,线圈中有电流但电动机不转动。下列选项中不可能导致这一现象的是(
A.线圈刚好处在平衡位置
B.转轴受到的摩擦力太大
C.电源的正、负极接反了
D.电源电压太低
C
)A.线圈刚好处在平衡位置
B.转轴受到的摩擦力太大
C.电源的正、负极接反了
D.电源电压太低
答案:C
解析:
【分析】
要解决这道题,需先明确直流电动机转动的核心条件:线圈在磁场中受到非平衡力的作用,且动力足够克服阻力。我们需要逐个分析每个选项对电动机转动的影响,找出不可能导致“有电流但不转动”的情况:
1. 线圈处于平衡位置时,受力平衡,合力为零,无法转动;
2. 摩擦力过大时,线圈的动力不足以克服摩擦力,会无法转动;
3. 电源正负极接反,只会改变线圈中电流方向,进而改变转动方向,不会让线圈停止转动;
4. 电源电压太低时,线圈电流过小,磁场力不足,无法克服阻力转动。
通过对每个选项的分析,即可确定不可能的情况。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 线圈刚好处在平衡位置时,线圈受到的两个磁场力是一对平衡力,合力为零,线圈无法转动,该情况可能导致电动机不转动;
B. 转轴受到的摩擦力太大,线圈受到的动力不足以克服摩擦力,电动机无法转动,该情况可能导致电动机不转动;
C. 电源的正、负极接反了,只会改变线圈中电流的方向,从而改变电动机的转动方向,线圈仍然会转动,不会出现“有电流但不转动”的现象,该情况不可能导致这一现象;
D. 电源电压太低时,线圈中的电流过小,线圈受到的磁场力不足,无法克服阻力转动,该情况可能导致电动机不转动。
因此,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
1. 直流电动机转动条件
2. 平衡位置特性
3. 电流对动力的影响
【点评】
本题考查直流电动机的故障分析,重点在于区分不同因素对电动机转动的影响,其中“电源正负极接反仅改变转动方向,不影响转动与否”是易混淆点,需要学生准确理解直流电动机的工作原理,避免概念混淆。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需先明确直流电动机转动的核心条件:线圈在磁场中受到非平衡力的作用,且动力足够克服阻力。我们需要逐个分析每个选项对电动机转动的影响,找出不可能导致“有电流但不转动”的情况:
1. 线圈处于平衡位置时,受力平衡,合力为零,无法转动;
2. 摩擦力过大时,线圈的动力不足以克服摩擦力,会无法转动;
3. 电源正负极接反,只会改变线圈中电流方向,进而改变转动方向,不会让线圈停止转动;
4. 电源电压太低时,线圈电流过小,磁场力不足,无法克服阻力转动。
通过对每个选项的分析,即可确定不可能的情况。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 线圈刚好处在平衡位置时,线圈受到的两个磁场力是一对平衡力,合力为零,线圈无法转动,该情况可能导致电动机不转动;
B. 转轴受到的摩擦力太大,线圈受到的动力不足以克服摩擦力,电动机无法转动,该情况可能导致电动机不转动;
C. 电源的正、负极接反了,只会改变线圈中电流的方向,从而改变电动机的转动方向,线圈仍然会转动,不会出现“有电流但不转动”的现象,该情况不可能导致这一现象;
D. 电源电压太低时,线圈中的电流过小,线圈受到的磁场力不足,无法克服阻力转动,该情况可能导致电动机不转动。
因此,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
1. 直流电动机转动条件
2. 平衡位置特性
3. 电流对动力的影响
【点评】
本题考查直流电动机的故障分析,重点在于区分不同因素对电动机转动的影响,其中“电源正负极接反仅改变转动方向,不影响转动与否”是易混淆点,需要学生准确理解直流电动机的工作原理,避免概念混淆。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示是直流电动机的示意图,下列说法中正确的是(

A.只改变电流方向,不能改变其转动方向
B.只改变磁场方向,不能改变其转动方向
C.同时改变磁场和电流方向,不能改变其转动方向
D.同时改变磁场和电流方向,能改变其转动方向
C
)A.只改变电流方向,不能改变其转动方向
B.只改变磁场方向,不能改变其转动方向
C.同时改变磁场和电流方向,不能改变其转动方向
D.同时改变磁场和电流方向,能改变其转动方向
答案:C
解析:
【分析】
要解决这道题,首先回忆直流电动机转动方向的影响因素:直流电动机的转动方向由线圈的受力方向决定,而通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。
思考逻辑:当只改变电流方向或只改变磁场方向时,线圈的受力方向会发生改变,因此转动方向改变;当同时改变磁场方向和电流方向时,线圈的受力方向不变,转动方向也不变。接下来结合这个结论逐一分析选项。
【解析】
直流电动机的转动方向由通电线圈在磁场中的受力方向决定,而受力方向与电流方向、磁场方向有关:
选项A:只改变电流方向,线圈受力方向改变,转动方向会改变,因此A错误;
选项B:只改变磁场方向,线圈受力方向改变,转动方向会改变,因此B错误;
选项C:同时改变磁场和电流方向,线圈受力方向不变,转动方向不变,因此C正确;
选项D:同时改变磁场和电流方向,线圈受力方向不变,转动方向不会改变,因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
电动机转向影响因素;通电导体受力方向;磁场对电流的作用
【点评】
本题考查直流电动机转动方向的相关知识,属于对基础知识的考查,需要明确转动方向与电流方向、磁场方向的关系,理解“只改变其中一个因素,转动方向改变;同时改变两个因素,转动方向不变”的结论。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,首先回忆直流电动机转动方向的影响因素:直流电动机的转动方向由线圈的受力方向决定,而通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。
思考逻辑:当只改变电流方向或只改变磁场方向时,线圈的受力方向会发生改变,因此转动方向改变;当同时改变磁场方向和电流方向时,线圈的受力方向不变,转动方向也不变。接下来结合这个结论逐一分析选项。
【解析】
直流电动机的转动方向由通电线圈在磁场中的受力方向决定,而受力方向与电流方向、磁场方向有关:
选项A:只改变电流方向,线圈受力方向改变,转动方向会改变,因此A错误;
选项B:只改变磁场方向,线圈受力方向改变,转动方向会改变,因此B错误;
选项C:同时改变磁场和电流方向,线圈受力方向不变,转动方向不变,因此C正确;
选项D:同时改变磁场和电流方向,线圈受力方向不变,转动方向不会改变,因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
电动机转向影响因素;通电导体受力方向;磁场对电流的作用
【点评】
本题考查直流电动机转动方向的相关知识,属于对基础知识的考查,需要明确转动方向与电流方向、磁场方向的关系,理解“只改变其中一个因素,转动方向改变;同时改变两个因素,转动方向不变”的结论。
【难度系数】
0.8
7. 要想使一台直流电动机的转速增大一些,下列方法中错误的是(
A.增大线圈中的电流
B.更换电源,使用电压较高的直流电源
C.将磁体的磁极对调一下
D.将磁场加强
C
)A.增大线圈中的电流
B.更换电源,使用电压较高的直流电源
C.将磁体的磁极对调一下
D.将磁场加强
答案:C
解析:
【分析】
要解决这道题,首先需要明确直流电动机转速的影响因素:直流电动机的转速由线圈受到的磁场力大小决定,根据磁场对通电导线的作用力公式F=BIL(B为磁场强度,I为线圈电流,L为线圈有效长度),磁场越强、线圈中的电流越大,线圈受到的作用力就越大,电动机转速也就越快。而改变磁极方向只会改变线圈的受力方向(即转动方向),不会改变受力大小,因此不影响转速。接下来逐个分析选项:
1. 选项A:增大线圈中的电流,根据F=BIL,电流I增大,线圈受力增大,转速会增大,该方法正确;
2. 选项B:更换电压较高的直流电源,在线圈电阻不变时,由欧姆定律I=U/R可知线圈电流会增大,线圈受力增大,转速增大,该方法正确;
3. 选项C:将磁体的磁极对调,仅改变线圈的受力方向,使转动方向改变,但不会改变受力大小,转速不变,该方法错误;
4. 选项D:将磁场加强,即增大B,根据F=BIL,线圈受力增大,转速增大,该方法正确。
综上,错误的方法是C选项。
【解析】
直流电动机的转速由线圈受到的磁场作用力大小决定,磁场力越大,转速越快,磁场力大小与电流大小、磁场强弱直接相关:
选项A:增大线圈电流,磁场力增大,转速增大,方法正确;
选项B:使用更高电压的直流电源,线圈电流增大,磁场力增大,转速增大,方法正确;
选项C:对调磁体磁极,仅改变转动方向,不改变磁场力大小,转速不变,方法错误;
选项D:加强磁场,磁场力增大,转速增大,方法正确。
因此错误的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
直流电动机转速影响因素;磁场对电流的作用力
【点评】
本题核心是区分直流电动机转速和转动方向的影响因素,需明确:电流大小、磁场强弱影响转速;磁极方向、电流方向影响转动方向,避免混淆两者是解题关键。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,首先需要明确直流电动机转速的影响因素:直流电动机的转速由线圈受到的磁场力大小决定,根据磁场对通电导线的作用力公式F=BIL(B为磁场强度,I为线圈电流,L为线圈有效长度),磁场越强、线圈中的电流越大,线圈受到的作用力就越大,电动机转速也就越快。而改变磁极方向只会改变线圈的受力方向(即转动方向),不会改变受力大小,因此不影响转速。接下来逐个分析选项:
1. 选项A:增大线圈中的电流,根据F=BIL,电流I增大,线圈受力增大,转速会增大,该方法正确;
2. 选项B:更换电压较高的直流电源,在线圈电阻不变时,由欧姆定律I=U/R可知线圈电流会增大,线圈受力增大,转速增大,该方法正确;
3. 选项C:将磁体的磁极对调,仅改变线圈的受力方向,使转动方向改变,但不会改变受力大小,转速不变,该方法错误;
4. 选项D:将磁场加强,即增大B,根据F=BIL,线圈受力增大,转速增大,该方法正确。
综上,错误的方法是C选项。
【解析】
直流电动机的转速由线圈受到的磁场作用力大小决定,磁场力越大,转速越快,磁场力大小与电流大小、磁场强弱直接相关:
选项A:增大线圈电流,磁场力增大,转速增大,方法正确;
选项B:使用更高电压的直流电源,线圈电流增大,磁场力增大,转速增大,方法正确;
选项C:对调磁体磁极,仅改变转动方向,不改变磁场力大小,转速不变,方法错误;
选项D:加强磁场,磁场力增大,转速增大,方法正确。
因此错误的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
直流电动机转速影响因素;磁场对电流的作用力
【点评】
本题核心是区分直流电动机转速和转动方向的影响因素,需明确:电流大小、磁场强弱影响转速;磁极方向、电流方向影响转动方向,避免混淆两者是解题关键。
【难度系数】
0.7
8. 假设所有导体都没有电阻,下列预测中正确的是(
A.白炽灯仍然能发光
B.电动机仍然能转动
C.电饭锅仍然能煮饭
D.电熨斗仍然能熨衣服
B
)A.白炽灯仍然能发光
B.电动机仍然能转动
C.电饭锅仍然能煮饭
D.电熨斗仍然能熨衣服
答案:B
解析:
【分析】
首先明确超导的核心特点是导体没有电阻,再逐一分析各选项用电器的工作原理:
1. 白炽灯、电饭锅、电熨斗的工作原理都是电流的热效应,即利用电流通过电阻产生热量来工作,根据焦耳定律Q=I²Rt,当电阻R=0时,不会产生热量,因此这类用电器无法正常工作;
2. 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,其主要是将电能转化为机械能,即使线圈没有电阻,电能也能全部转化为机械能,电动机仍能正常转动。
所以只需判断哪个用电器不依赖电流热效应工作,即可得出正确选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:白炽灯是利用电流的热效应,使灯丝发热至高温发光。若导体无电阻,根据焦耳定律Q=I²Rt,不会产生热量,灯丝无法发光,故A错误;
B选项:电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作,电能主要转化为机械能。当导体无电阻时,电能不会因电阻发热损耗,全部转化为机械能,电动机仍能正常转动,故B正确;
C选项:电饭锅利用电流热效应产生热量煮饭,无电阻时不产生热量,无法煮饭,故C错误;
D选项:电熨斗利用电流热效应产生热量熨烫衣物,无电阻时不发热,不能工作,故D错误。
综上,正确答案是B。
【答案】
B
【知识点】
电流的热效应、超导特性、电动机工作原理
【点评】
本题考查超导现象与不同用电器的工作原理,关键在于区分依赖电流热效应工作的用电器和利用磁场对电流作用的用电器,理解无电阻条件下对两类用电器的不同影响,属于基础概念应用题。
【难度系数】
0.7
首先明确超导的核心特点是导体没有电阻,再逐一分析各选项用电器的工作原理:
1. 白炽灯、电饭锅、电熨斗的工作原理都是电流的热效应,即利用电流通过电阻产生热量来工作,根据焦耳定律Q=I²Rt,当电阻R=0时,不会产生热量,因此这类用电器无法正常工作;
2. 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,其主要是将电能转化为机械能,即使线圈没有电阻,电能也能全部转化为机械能,电动机仍能正常转动。
所以只需判断哪个用电器不依赖电流热效应工作,即可得出正确选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:白炽灯是利用电流的热效应,使灯丝发热至高温发光。若导体无电阻,根据焦耳定律Q=I²Rt,不会产生热量,灯丝无法发光,故A错误;
B选项:电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作,电能主要转化为机械能。当导体无电阻时,电能不会因电阻发热损耗,全部转化为机械能,电动机仍能正常转动,故B正确;
C选项:电饭锅利用电流热效应产生热量煮饭,无电阻时不产生热量,无法煮饭,故C错误;
D选项:电熨斗利用电流热效应产生热量熨烫衣物,无电阻时不发热,不能工作,故D错误。
综上,正确答案是B。
【答案】
B
【知识点】
电流的热效应、超导特性、电动机工作原理
【点评】
本题考查超导现象与不同用电器的工作原理,关键在于区分依赖电流热效应工作的用电器和利用磁场对电流作用的用电器,理解无电阻条件下对两类用电器的不同影响,属于基础概念应用题。
【难度系数】
0.7
9. 请用笔画线代替导线把图(a)所示的实物连接起来,要求滑动变阻器的滑片向左移动时,电动机的转动速度变大,并在图(b)的虚线框内画出对应的电路图。

答案:

解析:
【分析】
首先,我们要明确题目要求:滑动变阻器滑片向左移动时电动机转速变大。电动机转速变大说明电路中电流变大,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压不变时,电流变大意味着电路总电阻变小,所以滑动变阻器接入电路的电阻要减小。
滑动变阻器的电阻由接入电路的电阻丝长度决定,滑片左移时电阻变小,就需要将滑动变阻器的左下端接线柱接入电路,上端接线柱可任选一个(因为上端金属杆的电阻可以忽略,接哪个都不影响)。
接下来思考电路连接方式:电动机、滑动变阻器、开关、电源需要串联,电流从电源正极流出,依次经过开关、滑动变阻器、电动机,最后回到电源负极,形成完整回路。
最后,绘制电路图时,要使用规范的电路元件符号,按照实物连接的串联关系画出,注意滑动变阻器的符号要体现出左下端接入的接法。
【解析】
1. 实物连接步骤:
① 从电源的正极出发,用导线连接开关的一个接线柱;
② 开关的另一个接线柱连接滑动变阻器的左下端接线柱;
③ 滑动变阻器的上端任意一个接线柱连接电动机的一个接线柱;
④ 电动机的另一个接线柱连接电源的负极,完成实物电路的串联连接。
2. 电路图绘制步骤:
① 画出电源符号,长线段为正极,短线段为负极;
② 从正极出发,依次画出开关符号、滑动变阻器符号(左下端接线柱接入,滑片靠近左下端)、电动机符号;
③ 最后将电动机的另一端连接到电源负极,形成串联电路。
【答案】
实物连接:电源正极→开关→滑动变阻器左下端接线柱→滑动变阻器上端任意接线柱→电动机→电源负极;
电路图:电源、开关、滑动变阻器(左下端接入)、电动机串联,对应图形如参考答案所示。
【知识点】
滑动变阻器的使用,实物电路连接,电路图绘制
【点评】
本题主要考察滑动变阻器的工作原理与电路连接的综合应用,需要结合欧姆定律判断电阻变化对电流的影响,同时掌握实物电路连接的规范和电路图的标准画法,是电学基础实验类的典型题目。
【难度系数】
0.6
首先,我们要明确题目要求:滑动变阻器滑片向左移动时电动机转速变大。电动机转速变大说明电路中电流变大,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压不变时,电流变大意味着电路总电阻变小,所以滑动变阻器接入电路的电阻要减小。
滑动变阻器的电阻由接入电路的电阻丝长度决定,滑片左移时电阻变小,就需要将滑动变阻器的左下端接线柱接入电路,上端接线柱可任选一个(因为上端金属杆的电阻可以忽略,接哪个都不影响)。
接下来思考电路连接方式:电动机、滑动变阻器、开关、电源需要串联,电流从电源正极流出,依次经过开关、滑动变阻器、电动机,最后回到电源负极,形成完整回路。
最后,绘制电路图时,要使用规范的电路元件符号,按照实物连接的串联关系画出,注意滑动变阻器的符号要体现出左下端接入的接法。
【解析】
1. 实物连接步骤:
① 从电源的正极出发,用导线连接开关的一个接线柱;
② 开关的另一个接线柱连接滑动变阻器的左下端接线柱;
③ 滑动变阻器的上端任意一个接线柱连接电动机的一个接线柱;
④ 电动机的另一个接线柱连接电源的负极,完成实物电路的串联连接。
2. 电路图绘制步骤:
① 画出电源符号,长线段为正极,短线段为负极;
② 从正极出发,依次画出开关符号、滑动变阻器符号(左下端接线柱接入,滑片靠近左下端)、电动机符号;
③ 最后将电动机的另一端连接到电源负极,形成串联电路。
【答案】
实物连接:电源正极→开关→滑动变阻器左下端接线柱→滑动变阻器上端任意接线柱→电动机→电源负极;
电路图:电源、开关、滑动变阻器(左下端接入)、电动机串联,对应图形如参考答案所示。
【知识点】
滑动变阻器的使用,实物电路连接,电路图绘制
【点评】
本题主要考察滑动变阻器的工作原理与电路连接的综合应用,需要结合欧姆定律判断电阻变化对电流的影响,同时掌握实物电路连接的规范和电路图的标准画法,是电学基础实验类的典型题目。
【难度系数】
0.6