Cách giải bài tập Động cơ điện, máy phát điện cực hay
Cách giải bài tập Động cơ điện, máy phát điện cực hay
Với Cách giải bài tập Động cơ điện, máy phát điện cực hay Vật Lí lớp 9 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí 9.
Phương pháp
Học sinh cần nhớ và nắm được các kiến thức cơ bản về động cơ điện một chiều và máy phát điện xoay chiều
1. Động cơ điện một chiều
• Cấu tạo động cơ điện một chiều
Động cơ điện một chiều có hai bộ phận chính là:
- Nam châm tạo ra từ trường (bộ phận đứng yên) và khung dây dẫn (bộ phận quay) cho dòng điện chạy qua. Trong đó: Bộ phận đứng yên gọi là Stato và Bộ phận quay gọi là Rôto
- Ngoài ra, còn có bộ góp điện (để khung dây có thể quay liên tục) và thanh quét C1; C2 để đưa dòng điện từ nguồn điện vào khung dây
Cấu tạo của động cơ điện
• Tác dụng của động cơ điện:
Chuyển hóa năng lượng: Điện năng → cơ năng.
2. Máy phát điện xoay chiều:
• Cấu tạo:
- Máy phát điện xoay chiều có hai bộ phận chính là nam châm và cuộn dây dẫn. Một trong hai bộ phận đó đứng yên gọi là stato, bộ phận còn lại quay gọi là rôto.
• Tác dụng: chuyển đổi năng lượng: cơ năng => điện năng
Ví dụ 1 : Trong các nhận xét dưới đây, nhận xét nào không chính xác khi nói về ưu điểm của động cơ điện?
A. Có thể biến đổi trực tiếp cơ năng thàng điện năng.
B. Không làm ô nhiễm môi trường xung quanh.
C. Có thể có công suất từ vài oát đến hàng trăm, hàng ngàn, chục ngàn kilôoat.
D. Hiệu suất rất cao, có thể đạt tới 98%.
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Động cơ điện dùng để biến đổi điện năng thành cơ năng và có thể đạt hiệu suất rất cao. Nhưng không thể biến cơ năng thành điện năng được
Ví dụ 2 : Trong máy phát điện xoay chiều có roto là nam châm điện khi hoạt động thì nam châm điện có tác dụng gì?
A. Tạo ra từ trường.
B. Làm cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng.
C. Làm cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây giảm.
D. Làm cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Khi nam châm điện quay thì các đường sức từ cũng quay theo nam châm, làm cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên và xuất hiện dòng điện cảm ứng
Ví dụ 3 : Vì sao khi chế tạo động cơ điện có công suất lớn, ta phải dùng nam châm điện để tạo ra từ trường?
Hướng dẫn giải:
Vì để chế tạo ra nam châm điện có từ trường mạnh đơn giản hơn nam châm vĩnh cửu và khi dùng nam châm điện thì người ta có thể tùy chỉnh được độ mạnh yếu của từ trường.
Bài tập trắc nghiệm tự luyện
Câu 1: Bản chất của lực làm động cơ điện hoạt động là:
A. Lực từ
B. Lực tĩnh điện
C. Lực ma sát
D. Tùy từng loại động cơ, có thể là lực từ hoặc lực tĩnh điện, lực ma sát
Đáp án A
Động cơ điện hoạt động dựa trên tác dụng của từ trường (lực từ) lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường
Câu 2: Yếu tố nào sau đây không ảnh hưởng đến công suất của động cơ điện?
A. Cường độ dòng điện chạy qua khung dây
B. Độ mạnh yếu của nam châm trong động cơ
C. Từ trường của Trái Đất
D. Số vòng dây trong khung dây dẫn
Đáp án C.
Động cơ điện hoạt động dựa trên tác dụng của từ trường (của nam châm) lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường, nên từ trường của Trái Đất không ảnh hưởng đến hoạt động của động cơ
Câu 3: Động cơ điện khi hoạt động sẽ biến đổi:
A. Cơ năng thành điện năng
B. Điện năng thành cơ năng
C. Động năng thành thế năng
D. Thế năng thành động năng
Đáp án B
Khi động cơ điện hoạt động thì điện năng sẽ được biến đổi thành cơ năng
Câu 4: Cho một thanh nam châm chuyển động lại gần cuộn dây. Để trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng thì điều kiện nào dưới đây là không cần thiết?
A. Cuộn dây phải tạo thành mạch kín
B. Thanh nam châm phải là thanh nam châm thẳng
C. Thanh nam châm phải có kích thước lớn hơn cuộn dây
D. Điều kiện B và C không cần thiết
Đáp án D
Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây biến thiên thì trong cuộn dây sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng. Hình dáng và kích thước của nam châm thế nào cũng được.
Câu 5: Các dụng cụ nào sau đây chủ yếu chuyển hóa điện năng thành cơ năng khi hoạt động?
A. Bàn là điện và máy giặt.
B. Máy khoan điện và mỏ hàn điện.
C. Quạt trần và nồi cơm điện.
D. Quạt trần và máy giặt.
Đáp án D
Trong các thiết bị kể trên thì khi hoạt động bàn là, nồi cơm điện, mỏ hàn chủ yếu chuyển hóa điện năng thành nhiệt năng. Quạt trần, khoan điện và máy giặt khi hoạt động chủ yếu biến điện năng thành cơ năng
Bài tập vận dụng
Câu 6 : Trong máy phát điện xoay chiều và động cơ điện một chiều có hai bộ phận là rô to và stao. Làm thế nào để phân biệt được hai bộ phận này?
Trong máy phát điện xoay chiều và động cơ điện một chiều có hai bộ phận chính là nam châm và cuộn dây. Bộ phận nào quay thì đó chính là rô to còn bộ phận đứng yên là stato
Câu 7 : Máy phát điện và động cơ điện khi hoạt động thì có gì khác nhau?
Khi hoạt động thì động cơ điện biến đổi điện năng thành cơ năng. Ngược lại, khi hoạt động máy phát điện biến đổi cơ năng thành điện năng
Câu 8 : Trong máy phát điện xoay chiều có roto là cuộn dây, chỉ khi cuộn dây quay thì mới xuất hiện dòng điện xoay chiều. Em hãy giải thích tại sao lại như vậy?
Vì khi cuộn dây trong máy phát điện quay thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên và làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây. Khi cuộn dây không quay thì số đường sức từ qua tiết diện cuộn dây không đổi nên không xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây.
Câu 9 : Lắp một bóng đèn dây tóc vào hai cực của một máy phát điện xoay chiều. Khi máy quay, bóng đèn có sáng liên tục không? Vì sao?
Bóng đèn không sáng liên tục mà sẽ nhấp nháy (lúc sáng lúc tối xen kẽ)
Vì khi máy phát điện xoay chiều hoạt động thì dòng điện xoay chiều sinh ra có cường độ biến thiên liên tục. Tức là cuồng độ liên tục thay đổi từ giá trị cực đại (khi đó đèn sáng) đến giá trị bằng 0 (khi đó đèn tắt) → bóng đèn nhấp nháy (luân phiên sáng, tối xen kẽ). Máy phát quay càng chậm thì càng thấy rõ mức độ nhấp nháy của đèn.
Câu 10 : Trong máy phát điện xoay chiều và động cơ điện đều có bộ góp điện. Bộ phận góp điện trong động cơ điện một chiều và trong máy phát điện xoay chiều có nhiệm vụ gì khác nhau?
Trong động cơ điện một chiều thì bộ phận góp điện có nhiệm vụ đưa dòng điện vào cuộn đây dẫn, còn trong máy phát điện xoay chiều thì bộ phận góp điện có nhiệm vụ đưa dòng điện trong cuộn dây dẫn ra mạch ngoài.