题目
所属题型：单选题
试题难度系数：中档
答案
A、热机将内能转化为机械能；
B、发电机是产生电能的，是将机械能转化为电能；
C、电动机是消耗电能的，将电能转化为机械能；
D、电吹风机是消耗电能，吹出热风来工作的，将电能转化为内能和机械能；
故选A． |
考点梳理
初中三年级物理试题“下列装置中，能把内能转化为机械能的是（ ）A．热机B．发电机C．电动”旨在考查同学们对
电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机）、
直流电动机、
热机的定义、
电热的防止和利用、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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- 电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机）
- 直流电动机
- 热机的定义
- 电热的防止和利用
考点名称：电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机）
发电机：是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
1、工作原理：如图所示，交流发电机的发电过程就是闭合线圈在磁场中转动，利用电磁感应现象产生感应电流的，所以其发电原理是电磁感应。
2．能量转化：在发电过程中，发电机把机械能转化为电能。
麦克风(话筒) ：
1. 定义：麦克风也叫话筒，它也是一种将振动转换成变化电流的装置。
2. 工作原理：声音是由物体振动产生的，当对着话筒说话时，声音的振动使膜片发生振动，与膜片相连的线圈也随膜片振动的频率而振动，线圈在磁场中运动，能产生感应电流，且电流变化的频率是随声音变化而变化的。即通过电磁感应将声音变成电流。
逆向思维法研究电动机和发电机：
从问题反方向的角度进行研究，即逆向思维法，它是科学探究的重要方法。电动机和发电机都是由线圈和磁体构成，研究问题时注意认清是通电线圈在磁场中受力转动，还是线圈在磁场中做切割磁感线运动。
变压器与电能的输送：
变压器的工作原理是电磁感应，它能将输入变压器的交流电压升高(升压变压器)，也可以降低(降压变压器)。变压器不能改变直流电的电压。从发电厂发出的电能，先经过变压器把电压升高，把高压电输送到远方的用户附近，再经过变压器把电压降低，供给用户使用。由于输电线有电阻，因而在电能的输送过程中，不可避免地有电能损失。在输送功率一定的情况下，由I=P／U可知，提高输电电压能够减小输电电流，又由Q=I2Rt可知在输电线上的发热损失减少。为了减少电能损失，远距离输电要用高电压。
考点名称：直流电动机
定义：直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电动机按励磁方式分为永磁、他励和自励3类，其中自励又分为并励、串励和复励3种。
基本构造
分为两部分：定子与转子。注意：不要把换向极与换向器弄混淆了。
定子包括：主磁极，机座，换向极，电刷装置等。
转子包括：电枢铁芯，电枢绕组，换向器，轴和风扇等。
转子组成
直流电动机转子部分由电枢铁芯、电枢、换向器等装置组成，下面对构造中的各部件进行详细介绍。
1.电枢铁芯部分：其作用是嵌放电枢绕组和颠末磁通，为了下降电机工作时电枢铁芯中发作的涡流损耗和磁滞损耗。
2.电枢部分：作用是发作电磁转矩和感应电动势，而进行能量变换。电枢绕组有许多线圈或玻璃丝包扁钢铜线或强度漆包线。
3.换向器又称整流子，在直流电想法中，它的作用是将电刷上的直流电源电流变换成电枢绕组内的沟通电流，是电磁转矩的倾向稳定不变，在直流发电机中，它将电枢绕组沟通电动势变换为电刷端上输出地直流电动势。
换向器由许多片构成的圆柱体之间用云母绝缘，电枢绕组每一个线圈两端区分接在两个换向片上。直流发电机中换向器的作用是把电枢绕组中的交变电动热变换为电刷间的直流电动势，负载中就有电流通过，直流发电机向负载输出电功率，同时电枢线圈中也肯定有电流通过。它与磁场相互作用发作电磁转矩，其倾向与发电机相反，原想法只需抑制这一磁场转矩才华股动电枢改变。因此，发电机向负载输出电功率的还，从原想法输出机械功率，完结了直流发电机将机械能变换为电能的作用。
电动机的原理：
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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 |
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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
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能量转化 |
电能转化为机械能 |
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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 |
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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 |
直流电动机和交流电动机的比较：
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直流电动机 |
交流电动机 |
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构造 |
相同 |
均由磁体，线圈组成 |
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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 |
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原理 |
相同 |
均受磁场方向影响 |
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不同 |
磁场对通电线圈的作用 |
电磁感应现象 |
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用途 |
相同 |
两者一起帮助人类利用水能、内能、核能等 |
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不同 |
电能转化为机械能机械能 |
转化为电能 |
补充：区别电动机与发电机，要分清是运动产生电，还是通电后运动，从而确定电能与机械能的转化；装置方面一个有电源，一个没有电源，电动机是通电产生运动，所以有电源的是电动机，没电源的是发电机。
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
考点名称：热机的定义
热机定义
热机是能够将热源提供的一部分热量转化成为对外输出的机械能的机器。热机对外输出的机械能称为输出功。热机的工作模式一般可以简化为热力学循环的模型，热机的种类也按背后不同的热学模型命名，比如卡诺热机、迪塞尔热机等等。此外，按照热源或工作特性，也各自有约定成俗的名称，如柴油机、汽油机、蒸汽机等等。热机可以是开放系统，也可以是封闭系统。热源可以是使用煤的蒸汽炉，汽车发动机的燃烧室，也可以是太阳能的蒸汽炉，地热和核反应堆。热机分为内燃机和外燃机两种。
在工程学和热力学中，热机被简化为一个由高温热源TH，工作系统和低温热源TC(可以看作多余能量的排放处)构成的循环。热量由高温热源传递到工作系统中，一部分通过做功转化为机械能，另一部分传到低温热源。在热源和工作系统之间用来进行能量传递和转化的媒介叫做工作物质。
热机的工作原理
热机是利用内能做功的机器，将内能转化成机械能。
热机的工作原理是燃料燃烧,生成高温高压的水蒸气或燃气,使其推动活塞或叶轮而做功.
热机的效率为用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比.
热机的效率公式
热机的效率是指用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧时放出的能量之比，即η=W有用/W总。
热机的四个冲程
考点名称：电热的防止和利用
电热的利用与防治：
利用：电流的热效应有非常普遍的应用，如电热毯、电熨斗、电烤箱等
防治：电视机长时间工作，会使后壳积累较多的热量从而影响寿命，需要散热
电热的作用与危害：
一、电热的利用
1 纯电阻电路就是指电流通过的电路中的所有的导体，电流所做的功全部转化为内能.这样的电路叫做纯电阻电路.
2 电热器就是一个纯电阻电路，人们利用它来作加热的设备：
例如： 电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉都是电热器.
电热器重要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的，电流通过电阻丝发出热量.
电热器清洁卫生，没有环境污染;热效率高;有的还可以方便地控制和调节温度等优点.
例如：电褥、电烘箱;家禽电热孵卵器，引发炸药的电热装置乃至高空飞行服里的电热保温装置，都是电热器，它们有不同的构造和用途，但原理都这样.
二、防止电热的危害
在电动机里，电流所做的功主要用来做机械功，但电流通过电动机里的电阻也会要产生热量这样的电路我们叫它非纯电阻电路)，会使导线温度升高，温度超过绝缘材料的耐热温度，绝缘材料会迅速老化甚至可能烧坏，这就需要考虑散热，还要加快散热，有的电动机里随电动机转动装有风扇，同时把外壳作成如图所示的形状，都是为了迅速散热.
收音机、电视机等用电器也都是考虑散热，它们的机壳上都有散热孔.
电热和电功：
电热和电功是两个完全不同的概念，只有在纯电阻电路中(如电炉、电烙铁、电熨斗等)，电流做功消耗的电能全部转化成内能时，电热在数量上才与电功相等，Q=I2Rt=W=UIt=Pt=U2t／R，若导体不是纯电阻电路(如电动机，电视机，电冰箱等)。W=UIt=Pt>Q =I2Rt，电功中只有一部分转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能量。
