题目内容
【题目】小明在学习了“电与磁”内容后做了以下探究,请你完成下列问题。
(1)小明利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”时,应在“a”、“b”之间接入____(选填“灵敏电流计”“电源”“灯泡”),可制成___机,该原理是___;
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是___(选填字母);
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体竖直运动的方向
C.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
D.改变磁极方向,同时改变导体水平运动的方向
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程的能量转化是___;
(4)完成上述实验后,小明还想探究“磁场对通电导体的作用”,只需将 a、b 两接线柱间的器材换为___(选填“灵敏电流计”“电源”“灯泡”)即可,为了进一步探究,小明多做了如图甲乙丙三组实验,通电后图甲中ab段导线受磁场力的方向竖直向上,请在图丙中作出ab段导线所受到的磁场力F′的示意图;
(_____________)
(5)生产实际中,为使直流电动机的转子能持续不停地转动,在此结构的基础上主要是通过加装___来实现的,其所用到的原理是___。
【答案】灵敏电流计 发电 电磁感应 C 机械能转化为电能 电源 换向器 通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向有关
【解析】
(1)[1][2][3]探究“感应电流产生的条件”时,将机械能转化为电能,没有电源,为了实验现象明显,利用灵敏电流计显示是否有电流产生,而不选用灯泡,故选用灵敏电流表,可以制成发电机,发电机是利用电磁感应现象制成的。
(2)[4]感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线的方向有关。
A.使用磁性更强的磁体,可以改变感应电流的大小,不能改变感应电流的方向,不合题意。
B.保持磁体静止,只改变导体竖直运动的方向,导体不切割磁感线,电路中不会产生电流,不合题意。
C.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向,电路中产生的电流方向改变,符合题意。
D.改变磁极方向,同时改变导体水平运动的方向,电流的方向不改变,故不合题意。
故选C。
(3)[5]感应电流的产生的过程,是机械能转化为电能的过程。
(4)[6]因为通电导体在磁场中受力会运动,观察图可知缺少一个电源,因此利用如图甲所示的装置研究“磁场对通电导体的作用”时,应在a、b之间接入电源。
[7]由于电流从电源的正极出发,故此时图中ab的电流方向是由a到b;在图丙中,由于电流的方向和磁场的方向均没有改变,故此时线圈所受力的方向仍不变,即力的方向仍是向上的,如图所示:
(5)[8][9]直流电动机的线圈可以持续转动,是因为它加装了换向器,该装置能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,其原理是通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向有关。
【题目】阅读短文,回答问题。
水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 2018 年 10 月 20 日,国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 成功实现水上起降, 如图所示。AG600 装有 4 台国产 WJ6 涡轮螺旋桨发动机,是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机,既能在陆地上起降,又能在水面上起降,是一艘会飞的船。
飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能 之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。
飞机的部分参数如下表所示:
WJ6 发动机数量 | 4 台 | M 大起飞质量 | 53.5t |
最大巡航速度 | 500km/h | 发动机巡航推力 | 4.6×104 N |
发动机的热效率 | 40% | 发动机的推进效率 | …… |
(1) “鲲龙”AG600 在水面降落的过程中,重力势能_________,动能_________。
(2)机翼外形做成上凸下平的流线型是利用了_________的原理,从而产生较大的升力。
(3)AG600 以最大速度满载巡航 2h,消耗燃油 5000kg,燃油完全燃烧获得的内能是_________J, 此过程中发动机的推进效率为_________。(燃油的热值g=4.6×107J/kg)
(4)观看“鲲龙”AG600 在水面上起降后,小明发现“鲲龙”AG600 与普通飞机不同,机身下部制成“V”形,除了能减小阻力外,这样设计的目的还有_________。