3. 关于直流电动机的换向器,下列说法中正确的是()。
A.换向器由两个铜质圆环组成
B.换向器能够将直流电变为交流电
C.线圈转过平衡位置时,换向器会及时改变线圈中的电流方向
D.线圈每转过$90°$,换向器会及时改变线圈中的电流方向
A.换向器由两个铜质圆环组成
B.换向器能够将直流电变为交流电
C.线圈转过平衡位置时,换向器会及时改变线圈中的电流方向
D.线圈每转过$90°$,换向器会及时改变线圈中的电流方向
答案:C
解析:
【分析】
要解决这道题,需先明确直流电动机换向器的结构、作用及工作时机,再逐个分析选项:
1. 回忆换向器的结构:换向器是由两个铜质半环组成,而非完整圆环,据此可判断A选项正误;
2. 明确换向器的作用:换向器的核心作用是改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动,并非将直流电转化为交流电,据此判断B选项;
3. 掌握换向器的工作时机:当线圈转过平衡位置时,若不改变电流方向,线圈会因受力阻碍而停止转动,此时换向器及时改变线圈中的电流方向,让线圈受力方向改变,从而持续转动,以此判断C选项;
4. 确定换向的角度:线圈每转过180°(经过一次平衡位置)时,换向器才会改变电流方向,并非90°,据此判断D选项。
【解析】
对各选项逐一分析:
A. 换向器由两个铜质半环组成,而非完整的铜质圆环,A错误;
B. 换向器的作用是改变线圈中的电流方向,无法将直流电变为交流电,B错误;
C. 当线圈转过平衡位置时,换向器会及时改变线圈中的电流方向,使线圈受力方向改变,保证线圈持续转动,C正确;
D. 线圈每转过180°(经过一次平衡位置),换向器才会改变线圈中的电流方向,不是90°,D错误。
【答案】
C
【知识点】
直流电动机换向器的结构与作用
【点评】
本题考查直流电动机换向器的相关基础概念,需准确区分换向器的结构、作用及工作时机,避免混淆易错误点(如换向器的组成形式、换向角度等),属于对核心基础知识点的考查。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需先明确直流电动机换向器的结构、作用及工作时机,再逐个分析选项:
1. 回忆换向器的结构:换向器是由两个铜质半环组成,而非完整圆环,据此可判断A选项正误;
2. 明确换向器的作用:换向器的核心作用是改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动,并非将直流电转化为交流电,据此判断B选项;
3. 掌握换向器的工作时机:当线圈转过平衡位置时,若不改变电流方向,线圈会因受力阻碍而停止转动,此时换向器及时改变线圈中的电流方向,让线圈受力方向改变,从而持续转动,以此判断C选项;
4. 确定换向的角度:线圈每转过180°(经过一次平衡位置)时,换向器才会改变电流方向,并非90°,据此判断D选项。
【解析】
对各选项逐一分析:
A. 换向器由两个铜质半环组成,而非完整的铜质圆环,A错误;
B. 换向器的作用是改变线圈中的电流方向,无法将直流电变为交流电,B错误;
C. 当线圈转过平衡位置时,换向器会及时改变线圈中的电流方向,使线圈受力方向改变,保证线圈持续转动,C正确;
D. 线圈每转过180°(经过一次平衡位置),换向器才会改变线圈中的电流方向,不是90°,D错误。
【答案】
C
【知识点】
直流电动机换向器的结构与作用
【点评】
本题考查直流电动机换向器的相关基础概念,需准确区分换向器的结构、作用及工作时机,避免混淆易错误点(如换向器的组成形式、换向角度等),属于对核心基础知识点的考查。
【难度系数】
0.7
4. 如图所示是小华在探究如何使线圈转起来时所用的实验装置。线圈能够转动的原因是。
在实验中,为了使线圈能持续转动,采取的方法是。线圈转动过程中受到磁场力的作用,能转化为能。要想使线圈的转动方向与原来相反,可以采取的方法是或者。

在实验中,为了使线圈能持续转动,采取的方法是。线圈转动过程中受到磁场力的作用,能转化为能。要想使线圈的转动方向与原来相反,可以采取的方法是或者。
答案:磁场对通电线圈有力的作用
将线圈引线一端的绝缘层全部
刮掉,另一端只刮掉半周将线圈引线一端的绝缘层全部刮掉,另一端只刮掉半周
电
机械
改变电流方
向改变电流方向
改变磁场方向
将线圈引线一端的绝缘层全部
刮掉,另一端只刮掉半周将线圈引线一端的绝缘层全部刮掉,另一端只刮掉半周
电
机械
改变电流方
向改变电流方向
改变磁场方向
解析:
【分析】
这道题是关于通电线圈在磁场中转动的实验探究题,解题时可围绕电动机的相关知识逐步分析:首先思考线圈转动的根本原因,回忆通电导体在磁场中的受力特点;接着考虑线圈持续转动的问题,要解决平衡位置受力平衡的困境,需想到改变半周电流的方法;能量转化方面,从消耗和获得的能量类型分析;最后根据影响线圈转动方向的因素,确定改变转动方向的办法。
【解析】
1. 线圈能够转动的原因:通电线圈处于磁体的磁场中,根据磁场对通电导体有力的作用的原理,通电线圈受到磁场力的作用,从而发生转动。
2. 使线圈持续转动的方法:当线圈转到平衡位置时,线圈受力平衡,无法继续转动。此时将线圈引线一端的绝缘层全部刮掉,另一端只刮掉半周,这样在半周内线圈中有电流通过,受到磁场力作用转动,另半周利用惯性继续转动,以此实现持续转动。
3. 能量转化:线圈转动过程中,消耗了电能,同时获得了机械能,所以是电能转化为机械能。
4. 改变转动方向的方法:线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关,因此可以采取改变电流方向或者改变磁场方向的方法,使线圈的转动方向与原来相反。
【答案】
磁场对通电线圈有力的作用;将线圈引线一端的绝缘层全部刮掉,另一端只刮掉半周;电;机械;改变电流方向;改变磁场方向
【知识点】
磁场对电流的作用;电动机工作原理;能量转化
【点评】
本题综合考查了电动机的工作原理、持续转动的改进措施、能量转化以及影响转动方向的因素,是对电动机相关核心知识的全面考查,需要熟练掌握电动机的工作过程及原理。
【难度系数】
0.6
这道题是关于通电线圈在磁场中转动的实验探究题,解题时可围绕电动机的相关知识逐步分析:首先思考线圈转动的根本原因,回忆通电导体在磁场中的受力特点;接着考虑线圈持续转动的问题,要解决平衡位置受力平衡的困境,需想到改变半周电流的方法;能量转化方面,从消耗和获得的能量类型分析;最后根据影响线圈转动方向的因素,确定改变转动方向的办法。
【解析】
1. 线圈能够转动的原因:通电线圈处于磁体的磁场中,根据磁场对通电导体有力的作用的原理,通电线圈受到磁场力的作用,从而发生转动。
2. 使线圈持续转动的方法:当线圈转到平衡位置时,线圈受力平衡,无法继续转动。此时将线圈引线一端的绝缘层全部刮掉,另一端只刮掉半周,这样在半周内线圈中有电流通过,受到磁场力作用转动,另半周利用惯性继续转动,以此实现持续转动。
3. 能量转化:线圈转动过程中,消耗了电能,同时获得了机械能,所以是电能转化为机械能。
4. 改变转动方向的方法:线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关,因此可以采取改变电流方向或者改变磁场方向的方法,使线圈的转动方向与原来相反。
【答案】
磁场对通电线圈有力的作用;将线圈引线一端的绝缘层全部刮掉,另一端只刮掉半周;电;机械;改变电流方向;改变磁场方向
【知识点】
磁场对电流的作用;电动机工作原理;能量转化
【点评】
本题综合考查了电动机的工作原理、持续转动的改进措施、能量转化以及影响转动方向的因素,是对电动机相关核心知识的全面考查,需要熟练掌握电动机的工作过程及原理。
【难度系数】
0.6