(一)  電動機(俗稱【馬達】)

A.    原理:

(1)  利用電流的【磁效應】,將【電能】轉換為【力學能】(【動能】【重力位能】)的裝置。
電能à【磁能】(電流磁效應)à鐵芯與永久磁鐵間【引力】【斥力】à線圈的【動能】

(2)  生活中電器用品,如:電扇、洗衣機、抽水機、吸塵器、冷氣機等均裝有馬達。

B.    構造及功能:

C.    轉動原埋:

(1)  鐵芯的轉動方向會因通電線圈內的【電流方向】不同而異。

(2)  由於線圈內的電流恆沿同一方向流動,半圓形集電環會因線圈每轉【半圈】,電流方向改變一次,造成線圈兩端的極性恆與磁鐵之【極性相同】而產生【排斥】,故線圈與轉軸就能繼續不斷朝同一方向轉動。

(3)  (),馬達構造缺少半圓形的集電環和電刷,因此線圈【轉半圈】,便停止不動。

(4)  (),馬達轉動軸上裝有【半圓形集電環】鐵芯每【轉半圈】,流入線圈內電流便會改變一次方向,而鐵芯與永久磁鐵間,因極性相同而產生【排斥】作用,因此可以不斷地繼續轉動。

        描述: F:\SCAN\理化\磁\9694.BMP
      描述: F:\SCAN\理化\磁\9693.BMP

(5)  說明:

甲、 電刷只能與半圓形的集電環【相切接觸】【不能】隨鐵芯轉動。

乙、 半圓形的集電環固定在鐵芯上,與【鐵芯】一起轉動。


(二)  喇叭;

A.    描述: F:\SCAN\理化\磁\9692.BMP原理:利用【電流磁效應】,將【電流訊號】轉變為【聲音】之裝置。

B.    構造:

(1)  【線圈】:線圈纏繞在【中空圓筒】上,藉由電流訊號的【強弱】產生不同強度的磁性,能與【永久磁鐵】相吸或相斥。

(2)  【錐形盆】:將聲波【能量】集中,可以使聲音傳遠些

(3)  【永久磁鐵】:為一【固定磁場】,可與【線圈磁場】產生交互作用。

C.    發聲原理:

(1)  【音源】(CDMP3或麥克風等) 輸出不同大小與方向的電流訊號到線圈時,線圈會因電流的變化,而產生不同【強弱】【方向】的磁場。

(2)  線圈磁鐵與永久磁鐵產生不同大小的【排斥力】【吸引力】,使得中空圓筒、線圈與錐形盆發生振動,而使【錐形盆】前方空氣振動產生聲波。

(3)  聲波【振幅】大小與【頻率】高低會隨電流訊號變化而異。

 

(    )1. 電動機是屬於下列何種原理應用的裝置?
(A)
電磁感應 (B)電流磁效應 (C)發拉第定律 (D)歐姆定律。

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )2. 下列何者不是利用電流的磁效應之裝置?
(A)
電鈴  (B)伏特計  (C)檢流計  (D)日光燈。

【解答】:(D)

【解析】:

描述: F:\SCAN\理化\磁\9685.BMP

(    )3. 右圖為馬達構造圖,繞有線圈之鐵芯轉動不是下列何種原因造成?
(A)
力的轉動  (B)兩磁鐵異名相吸  (C)兩磁鐵同名相斥  (D)電磁鐵裝有半圓形金屬環,每轉半圈,使流入的電流反向一次。

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )4. 電動機的鐵芯能在場磁鐵中,每轉半圈即產生排斥力,而使鐵芯依一定方向不停轉動,是因有何構造之故?
(A)
集電環  (B)電刷  (C)磁鐵  (D)線圈。

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )5. 喇叭是利用哪一種原理所製成的裝置?
(A)
電流磁效應  (B)電流熱效應  (C)電流的化學效應  (D)電流磁效應。

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )6. 下列何項電器是利用電流磁效應?
(A)
電烤箱  (B)電鍋  (C)慰斗  (D)電鈴。

【解答】:(D)

【解析】:

 

(    )7. 描述: F:\SCAN\理化\磁\9686.BMP在都市老公寓之外部公用大門,常有電磁門鎖,只要按下開關,門內的人即可開門外出。其構造如右圖。
由圖中構造可知,線圈之甲點應接電源的哪一極?
(A)
正極  (B)負極  (C)正、負極均可,只要從線圈產生磁性將鐵棒吸引  (D) 以上皆非。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )8. 馬達是利用電流之何種效應?
(A)
熱效應  (B)磁效應  (C)化學效應  (D)電磁感應。

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )9. 全電動機運作時。下列哪些內部元件會不停的轉動?
(A)
線圈、集電環  (B)線圈、電刷  (C)集電環、電刷  (D)線圈、集電環、電刷。


【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )10.  下列何項器具內沒有永久磁鐵?
(A)
電扇  (B)喇叭  (C)電鈴  (D)以上三者均有永久磁鐵

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )11. 用來改變直流馬達內鐵芯 (線圈) 的電流方向之構造,為下列何者?
(A)
集電環  (B)電刷  (C)磁鐵  (D)三者皆會改變鐵芯內的電流方向。

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )12. 當直流電動機運轉時,保持固定不變的部分為何?
(A)
電刷、磁鐵  (B)集電環、線圈  (C)電刷、集電環  (D)集電環、電刷、場磁鐵。

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )13. 喇叭的構造中缺少下列哪一項裝置?
(A)
永久磁鐵  (B)線圈  (C)錐形盆  (D)電源供應器。

【解答】:(D)

【解析】:

 

(    )14. 直流馬達的集電環每1圈,線圈內的電流方向變換多少次?
(A)0  (B)1  (C)2  (D)3

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )15. 電鈴持續擊鈴而發聲時,電鈴內部的電路為何?
(A)
一直通路  (B)一直斷路  (C)時通時斷,交替進行  (D)無法判別。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )16. 描述: F:\SCAN\理化\磁\9687.BMP右圖為直流電動機簡圖,下列何種方法無法使電動機轉速加快?
(A)
增加線圈內的電流  (B)增加線圈單位長度的匝數  (C)增加線圈兩端之電壓  (D)將一電阻與線圈串聯。

【解答】:(D)

【解析】:

 

(    )17. 在通電流的螺旋形線圈內放置下列物品,有幾種無法增加磁力?
(
)鐵棒; ()銅棒 ()塑膠棒; ()木棒; ()玻璃棒。
(A)1  (B)2  (C)3  (D)4

【解答】:(D)

【解析】:

 

(    )18. 下列電器中,何項沒有馬達之構造?
(A)
電腦  (B)電話  (C)洗衣機  (D)冷氣機。

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )19.馬達的線圈可以維續不停轉動,可由牛頓哪一定律加以解釋?
(A)
第一運動定律  (B)第二運動定律  (C)第三運動定律  (D)與牛頓運動定律無關。

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )20.喇叭傳出之聲音的大小及頻率高低,主要是由哪一項控制?
(A)
電流訊號的變化  (B)中空圓柱的長度  (C)磁鐵磁性的強弱  (D)錐形盆半徑的大小。

【解答】:(A)

【解析】:

描述: F:\SCAN\理化\磁\9688.BMP

(    )21.右圖,甲、乙兩直流馬達之旋轉方向,何者正確?
(A)
  (B)  (C)甲乙均正確  (D)乙均不正確

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )22.欲使直流馬達轉動方向相反,下列何項方法無效?
(A)
將電池的正、負極反向連接  (B)將磁鐵的N極、S極互換  (C)選項(A)(B)兩項同時改變  (D)以上方法皆無效。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )23.描述: F:\SCAN\理化\磁\9689.BMP右圖為簡易馬達,當壓下開關後,鐵芯的轉動情形為何?
(A)
不停地依逆時針轉動  (B)不停地依順時針轉動  (C)轉動半圈後,即不再轉動  (D)逆時針順時針交互轉動。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )24.通以電流的直導線,會在其周圍產生磁場,其磁力線的形狀為下列哪一種?
(A)
直線  (B)曲線  (C)同心圓  (D)螺旋線。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )25.下列哪一種情況,可能觀察到磁針發生偏轉?
(A)
以一段無電流的銅線靠近磁針  (B)一顆未接導線的電池靠近磁針  (C)通有直流電的導線靠近磁針  (D)通有交流電的導線靠近磁針。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )26.載流導線所產生的磁場強度和電流成正比,但和距導線的距離成反比的定律是
(A)
法拉第定律  (B)質量守恆定律  (C)安培定律  (D)歐姆定律。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )27.下列各圖中,何者磁力線的描繪是正確的?
描述: F:\SCAN\理化\磁\9799.BMP

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )28.描述: F:\SCAN\理化\磁\9798.BMP右圖中,羅盤置於右邊導線束的正上方,電路未接通時,磁針在南北方向,接通後,下列何者是錯誤的敘述?
(A)
整束導線上的總電流是安培計上讀數的五倍  (B)五匝線束所產生的磁場強度是單匝時的五倍  (C)磁針N極向西偏轉  (D)線束周圍有磁場產生,其磁力線之形狀為封閉之同心圓。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )29.承上題,改變圖中導線的匝線,雖然匝數一直增加,但是羅盤磁針N極偏轉的角度最多不會超過幾度?
(A)180
  (B)120(C)90  (D)60

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )30.描述: F:\SCAN\理化\磁\9797.BMP一長直導線,垂直放置,通以由下而上的電流,在導線的正南方,水平放置羅盤,如右圖,則羅盤磁針的N將向何方偏轉?
(A)
  (B)西  (C)  (D)北。

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )31.描述: F:\SCAN\理化\磁\9796.BMP如右圖,直導線通以由上而下的電流,則下列何者錯誤?
(A)
於甲處的小磁針會向東偏轉  (B)當電流變大時,磁針的偏轉角度變大  (C)電流在乙處產生的磁場方向為向南  (D)將導線接上交流電源時,仍有上述現象。

【解答】:(D)

【解析】:

 

(    )32.下列各圖中M點磁場強度由大而小為
描述: F:\SCAN\理化\磁\9792.BMP
(A)
甲乙丙丁  (B)丙丁甲  (C)丁乙甲  (D)丁甲丙乙

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )33.空心線圈和插有鐵釘的線圈,當有電流時,何者所生成的磁場較強?
(A)
空心線圈  (B)插有鐵釘的線圈  (C)一樣強  (D)無法比較。

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )34.以等長的相同導線繞在相同的鐵棒上,製成四個電磁鐵如下列各圖。使用時,何者的磁力最強且N極在右?
描述: F:\SCAN\理化\磁\9793.BMP

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )35.描述: F:\SCAN\理化\磁\9794.BMP如右圖,在光滑水平桌面上將迴紋針放在線圈右端開口處,若通以電流,則迴紋針移動情形為下列何者?
(A)
靠近線圈  (B)遠離線圈  (C)靜止不動  (D)來回移動。

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )36.描述: F:\SCAN\理化\磁\9795.BMP右圖中,瑩瑩將一長直的軟鐵棒彎成U形,然後在棒上纏繞線圈,並在左下方放磁棒,當按下開關,線圈通上電流時,則:
(A)U
形軟鐵棒其有磁性,左端為N極,右端為S極,並吸引磁棒  (B)U形軟鐵棒具有磁性,左端為S極,右端為N極,並排斥磁棒  (C)U形軟鐵棒其有磁性,但兩端的極性不定,故有時吸引磁棒,有時排斥磁棒  (D)由於軟鐵棒彎成U形,不能成為電磁鐵,故不具有磁性且不對磁棒產生吸引或排斥。

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )37.()電扇 ()吸塵器 ()洗衣機 ()吹風機 ()抽水機 ()安培計 ()伏特計 ()電池 ()電燈 ()電鍋;以上應用電流磁效應的共有幾種?
(A)5
  (B)6  (C)7  (D)8種。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )38.描述: F:\SCAN\理化\磁\9791.BMP如右圖,導線垂直穿過水平紙板,在紙板上放置甲、乙、丙三羅盤,當電路接通後,則
(A)
磁針偏轉角度最大的為甲羅盤  (B)把甲羅盤垂直往上提離至P點,磁針偏轉角度變小  (C)把可變電阻的滑鍵往M滑動,甲羅盤磁針偏轉角度變大  (D)乙羅盤磁針偏轉,因為在該處電流所生的磁場恰巧為零。

【解答】:(C)

【解析】:

描述: F:\SCAN\理化\磁\9790.BMP

(    )39.如右圖,將一條導線成兩段併攏放在桌上,然後接上電池及開關,導線上面放羅盤,導線方向與磁針指示的方向一致,當按下開關,電路接通時,則磁針將
(A)
向右偏轉  (B)向左偏轉  (C)右搖擺不定  (D)不受影響。

【解答】:(D)

【解析】:

 

(    )40.描述: F:\SCAN\理化\磁\9788.BMP用鐵釘和漆包線圈製成電磁鐵,來觀察電流磁效應,下列哪些正確?
(
)實驗前取鐵釘接近鐵粉,若能吸引鐵粉,更能驗證電流磁效應  ()鐵釘插入線圈之前,先纏上一層透明膠帶,是為了避免鐵釘生  ()實驗中,插有鐵釘的線圈,比中空的線圈所產生的磁場強度較大 ()圖中的電磁鐵,鐵釘尖端為N極。
(A)
甲乙  (B)乙丙  (C)丙丁  (D)甲丁

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )41.描述: F:\SCAN\理化\磁\9789.BMP在線圈管內、管外共放置甲至戊五支磁針,則通電之後,磁針方向會偏轉的為
(A)
僅甲  (B)甲丙  (C)乙丁  (D)甲乙丙丁

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )42.下列有關電磁鐵的敘述,何者錯誤?
(A)
電磁鐵的磁力遠大於天然磁鐵  (B)電磁鐵可隨電壓強弱的變化改變磁力大小  (C)電話的聽筒也有電磁鐵  (D)磁浮列車利用電磁鐵的原理。

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )43.描述: F:\SCAN\理化\磁\9787.BMP如右圖,K1K2遠閉合後,甲、乙兩螺線管的作用是
(A)
互相排斥  (B)互相吸引  (C)無作用力  (D)不能確定。

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )44.直流電動機的轉動方向與下列哪些有關?
(
)永久磁鐵的磁場方向 ()永久磁鐵的磁場強度 ()線圈的電流方向 ()線圈電流的大小
(A)
甲乙  (B)甲丙  (C)乙丙  (D)乙丁。

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )45.描述: F:\SCAN\理化\磁\9786.BMP右圖為電話話筒與聽筒的構造示意圖,話筒上的電路僅有電池供應的直流電流流通時,甲線圈ab端的極性為何?
(A)a
NbS  (B)aSbN  (C)ab均無極性  (D)ab極性會不斷變換。

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )46.下列各線圈中通以相同電流,則何者磁力最強?
(A)
長度10cm20  (B)長度10cm10  (C)長度5cm20  (D)長度5cm10圈。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )47.右圖為甲、乙兩個形狀大小相同的銅線圈,乙在上方,甲在乙的下方,如右圖,通上電描述: F:\SCAN\理化\磁\9785.BMP流時(P方向)若甲、乙兩線圈互相排斥,則下列電流方向何者正確?(PQRS代表電流方向)
(A) Q
向右  (B)R向左  (C)S向左  (D)QRS均向左。

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )48.描述: F:\SCAN\理化\磁\9784.BMP右圖為直流電動機的簡圖,當線圈通有電流時,其轉動情形下列何者正確?
(A)
()不停轉動  (B)()不停轉動  (C)()轉動14圈後即停止  (D)()轉動12圈後即停止。

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )49.為了使直流馬達能持續不斷的轉動,其鐵心中間的集電環形狀會如何設計?
(A)2
個圓形  (B)2個半圓形  (C)1個圓形  (D)1個半圓形。

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )50.洗馬達的轉動是利用哪一種效應?
(A)
電流的熱效應  (B)電流的磁效應  (C)電流的化學效應  (D)靜電感應。

【解答】:(B)

【解析】:

9683

(    )51.如圖為喇叭示意圖,線圈緊繞在薄紙筒上,其中磁鐵固定不動,若在線圈上李老師在段考中出了一題馬達的相關題目:若以檸檬和兩個不同金屬為電極接上導線後形成水果電池,連接於簡易馬達,請問馬達在運轉過程中,能量的轉換為何?
(A)
化學能電能磁能力學能  (B)力學能電能化學能磁能  (0)電能力學能化學能磁能  (D)化學能熱能磁能力學能

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )52.通以電流後,下列敘述何者錯誤?
(A)
可動線圈左方形成S  (B)電流訊號的變化會影響聲音的音量  (C)線圈會向左運動  (D)線圈會向右運動。

【解答】:(D)

【解析】:

 

(    )53.9682如圖,這是一組簡易馬達結構運轉的分解圖,圖中繞有線圈鐵芯,稱之為電圖中甲、乙結構依次為下列何者?
(A)
電刷、集電環  (B)電刷、強力磁鐵  (C)集電環、電刷  (D)強力磁鐵、電刷。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )54.下列有關馬達的構造和運轉的敘述,何者正確?
(A)
線圈纏繞的鐵芯通電後形成電磁鐵  (B)線圈的漆包線兩端之引線,各連接在兩個圓形的金屬環上  (C)電刷可隨著線圈轉動而供應電流  (D)電流輸入線圈造成鐵芯的轉向變化而轉動。

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )55.下列有關馬達運轉的敘述,何者錯誤?
(A)
馬達是利用電流磁效應的原理來運轉  (B)馬達中的電磁鐵與外圍場磁鐵的極性相反而互相排斥  (C)為了讓直流電動機的線圈不斷轉動,線圈每轉 180時,線圈內的電流須改變方向一次  (D)電刷不是固定裝置,會隨電轉動。

【解答】:(D)

【解析】:

 

(    )56.喇叭的主要結構不包含下列何者?
(A)
錐形盆  (B)線圈  (C)永久磁鐵  (D)集電環

【解答】:(D)

【解析】:

 

(    )57.喇叭傳出之聲音的大小及頻率高低,主要是由哪一項控制?
(A)
永久磁鐵磁性的強弱  (B)錐形盆的材質  (0)電流訊號的變化  (D)中空圓柱的直徑。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )58.馬達中線圈藉由電刷和集電環反覆間斷的接觸而轉動,請間電刷和集電環多久接觸一次?
(A)
轉動90度後  (B)轉動180度後  (0)轉動270度後  (D)轉動360度後。

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )59.薇薇自己動手做簡單的小馬達,卻發現無法正常作用,這可能是因為下列那一步驟出錯了?
(A)
將電源接在客廳的電源上  (B)將線圈兩端接在半圓形的集電環  (C)經由電刷將電源通入線圈  (D)刷和集電環之間只有微微接觸。

【解答】:(A)

【解析】:

 

 

描述: F:\SCAN\理化\磁\9690.BMP【題組1】右圖是電鈴的示意圖,試回答下列間題

(    )1. 當按下開關時,甲、乙的極性如何?
(A)
甲乙都為N  (B)甲乙都為S  (C)甲為N極,乙為S  (D)甲為S極,乙為N極。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )2. 下列敘述何者錯誤?
(A)
電流成通路時,電磁鐵具有磁性,而與鐵片互相吸引  (B)電路形成斷路時,電磁鐵不具有磁性  (C)電磁鐵與鐵片吸在一起時,電磁鐵的磁力不變  (D)電磁鐵與鐵片吸在一起時,電路形成斷路。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )3. 電磁鐵與鐵片接觸後,何者受彈力的作用而彈回,與調整螺絲再接觸又成通路
(A)
彈簧片  (B)鐵片  (C)電磁鐵  (D)調整螺絲。

【解答】:(A)

【解析】:

描述: F:\SCAN\理化\磁\9691.BMP

【題組2】右圖為馬達結構的簡圖,試回答下列間題

(    )1. 當電流通過線圈時,線圈的哪一端為N極?
(A)
  (B)  (C)甲或乙均可  (D)無法判別。

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )2. 如右圖,當線圈每轉動半圈後,線圈上的電流方向便會相反,使線圈如何在轉軸上轉動?
(A)
能繼續不斷地轉動  (B)轉半圈就停止了  (C)轉不到半圈就停止了  (D)完全不動。

【解答】:(A)

【解析】:

 

(    )3. 如圖,線圈依什麼方向繞軸心轉動?
(A)
順時針  (B)逆時針  (C)順、逆時針交替進行  (D)以上皆非。

【解答】:(A)

【解析】:

9681

【題組3】右圖為一簡易馬達,試回答下列題

(    )1. 此馬達其中有一端引線僅去除半圈的絕緣漆,其目的為何?
(A)
改變電流方向  (B)將直流電轉換成交流電  (C)使馬達持續轉動  (D)使馬達轉速加快。

【解答】:(C)

【解析】:

 

(    )2. 若將此馬達兩端引線的絕緣漆皆完全去除,則馬達的轉動情形將會如何?
(A)
不會轉動  (B)轉半圈就停止  (0)持績轉動,且轉速變快  (D)持續轉動,但轉速變慢。

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )3. 指若將此馬達的電源改為AC電源,則馬達的轉動情形將會如可?
(A)
持續轉動,但轉向改變  (B)持續轉動,且轉向不變  (C)不會轉動  (D)轉不到一圈就停止。

【解答】:(A)

【解析】:

 

【題組4】右圖為喇叭的示意圖,請回答下列問題:

(    )1. 9680當電流如圖中方向流動時,中空圓筒會如何移動?
(A)
前後來回移動  (B)往固定磁鐵方向移動  (C)遠離固定磁鐵方向  (D)靜止不變。

【解答】:(B)

【解析】:

 

(    )2. 馬達與喇叭內部主要結構中,相同部分有哪些?
(
)線圈; ()固定磁鐵; ()電刷;  ()集電環  ()錐形盆;
(A)
甲乙丙丁  (B)甲乙  (0)乙丙  (D)丙戊

【解答】:(B)

【解析】: