本试题 “下列配对选项中完全正确的是[ ]A.B.C.D.” 主要考查您对直流电动机
连通器原理及应用
质量的测量,天平的使用
力与运动的关系
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
工作原理 | 直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的,它在工作时将电能转化为机械能 |
基本构造 | 直流电动机主要由两部分组成,即能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里,能够转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子,电动机工作时,转子在定子中飞快地转动。如图所示 |
能量转化 | 电能转化为机械能 |
换向器 | (1)构造:由两个铜制半球环构成 (2)作用:能自动地改变线圈中的电流方向,使线圈能连续转动 |
优点 | 构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小,价格便宜、无污染 |
直流电动机 | 交流电动机 | ||
构造 | 相同 | 均由磁体,线圈组成 | |
不同 | 需要换向器(两个半铜环),外电路上有电源 |
用两个铜环和电刷连接电路,外电路上无电源 | |
原理 | 相同 | 均受磁场方向影响 | |
不同 | 磁场对通电线圈的作用 | 电磁感应现象 | |
用途 | 相同 | 两者一起帮助人类利用水能、内能、核能等 | |
不同 | 电能转化为机械能机械能 | 转化为电能 |
直流电动机不转或转速过小的原因:
安装直流电动机模型时,线圈不转的原因主要有电路开路、磁铁无磁性和线圈处于平衡位置等几种情况。转速过小是因为电流小或磁性弱。
例1正确连接好直流电动机模型的电路后,合上开关,电动机不转,试列出可能产生故障的原因及相应排除故障的方法。
(1)____,排除故障的办法____;
(2)____,排除故障的办法____;
(3)____,排除故障的办法____。
解析:通电线圈在磁场作用下才能运动,如果磁铁失去磁性,电动机就不会转动。电动机靠换向器改变线圈中电流方向,使线圈连续转动,但若换向器接触不良,则不能使线圈连续转动。线圈通过平衡位置时靠的是惯性,但线圈如果原来是静止在平衡位置的,那么线圈将保持静止的状态。
答案:(1)磁铁无磁性 更换磁铁(2)线圈处于平衡位置 让线圈转过平衡位置(3)电刷与换向器接触不良 可压紧电刷与换向器
用控制变量法判断通电导体在磁场中受力情况:
通电导体在磁场中受力情况的判定常与电动机原理对应结合,通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关:
例如图所示,导体放入(a)图磁场中的受力方向已经标出,请在(b)图、(c)图上标出它的受力方向。
解析:通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向都有关系。
比较图(a)、(b):磁感线方向相同,都是垂直纸面向里,电流方向相反,受磁场力方向也应相反,(a)图向左,则(b)图向右。
比较图(b)、(c):电流方向相同而磁场方向相反,受到磁场力的方向也应该相反,因(b)图水平向右,所以(c)图应水平向左。
答案:如图甲、乙
特点:
连通器里的同种液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。
应用:
乳牛自动喂水器、茶壶、锅炉水位计、船闸等。如图所示。
说明:
(1)连通器的特点既可以通过实验归纳得出,也可以通过理论推导得出。
(2)理论推导的过程(建立模型法):如图,液体不流动一液片处于平衡状态一液片两侧受到的压力相等(F左=F右)→液片两侧受到的压强相等(p左=P右)→两管液面高度相等(h左=h右)→两管液面相平。
(3)连通器特点应用:连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时各个容器中的液面才是相平的。如果容器倾斜,则各容器中的液体即开始流动,由液柱高的一端向液柱低的一端流动,直到各容器中的液面相平时,才停止流动。
放 | 将天平放在水平台上 |
移 | 使用前将游码移至称量标尺左端的“0”刻线处 |
调 | 调节横梁上的平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻线处,这时横梁平衡。凋节平衡螺母的方法可归结为“螺母反指针”,也就是当指针向右偏,应将横梁上的平衡螺母向左调,即螺母调的方向与指针偏转的方向相反 |
称 | 称量时,把被测物体放在左盘,估计一下被测物体质量后,用镊子按“先大后小”的顺序向右盘中依次试加砝码,如果添加最小的砝码偏多,而取出这个最小的砝码又偏小,这时应取出最小的砝码,再调节游码在游码标尺上的位置,直到天平指针指在分度盘的中央刻线处.特别注意:被测物体和砝码的位置是“左物右码” |
读 | 右盘里砝码的总质量加上游码标尺上游码的示数值,就是被测物体的质量,即:m物=m砝+m游;游码的示数值以游码的左侧对齐格数为准;在使用天平时,若不小心按“左码右物”的方式放置,那么被测物体的质量应等于砝码质量之和减去游码在标尺上的示数值 |
收 | 测量完毕,把被测物体取下,砝码放回盒中,游码拨回标尺零刻度线处,即“取下物体,砝码回盒,游码回零” |
3.天平的使用可用以下口诀记忆
(1)天平先要放水平,游码左移要归零,旋转螺母针指中,左物右码要记清,砝码要用镊子取,湿、液要用容器称,先大后小移游码,渎数两码要相加。
(2)测质量,用天平,先放平,再调平,游码左移零,螺母来调平,左物右码要记清,先大后小镊取码,平衡质量加游码。
使用天平常见的问题
1.游码未归零问题
题型特征:游码未置于标尺左端的零刻度线处就将天平调节平衡了,而在称量的过程中又移动了游码的位置。游码在天平的使用过程中的作用相当于一个其数值可以变化的小砝码,只要游码位置不动,就没有起到小砝码的作用.因而物体的质量与游码位置无关。但当游码移动时,情况就发生了变化,在正常使用情况下,将游码向右移动,相当于在右盘中添加砝码;同理,若将游码向左移动,则相当于在左盘中添加砝码(或者相当于在右盘中减去砝码)。
2.物码错位问题
题型特征:称量时误将被测物体和砝码位置放反。正常情况下,物体(质量为m物)放在天平左盘,砝码(质量为m码)放在天平右盘,且游码(质量为m游)是作为小砝码在使用的,所以有m左=m右即m物=m码+ m游;若物码错位放置,则等式为m码=m物+m游,即被测物体的质量m物=m码一m游。
3.砝码不规范问题
如果砝码磨损,其质量减小,用它来平衡与它示数相同的物体,必须向有移动游码,因此,读出的数值是砝码示数加上游码所对的刻度值,它比物体质量大。如果砝码上粘有其他物质,砝码的质量比它的实际质量大,称量时,导致游码向右移动较少,读出的数值比物体的实际质量小。
条件 | 力的方向与物体的运动方向 | 物体所处状态 | 运动状态 |
—— | 静止状态或匀速直线运动状态 | 运动状态不变 | |
合力不为零 | 相同 | 速度增大,并且做直线运动 | 运动状态一定改变 |
相反 | 速度减小,仍做直线运动 | ||
不一致 | 运动方向改变,做曲线运动 |
与“下列配对选项中完全正确的是[ ]A.B.C.D.”考查相似的试题有: