2025年初中物理自制靜電電動機模型考卷2025年初中物理自制靜電電動機模型考卷

姓名：______班級：______學(xué)號：______得分：______

（考試時間：90分鐘，滿分：100分）

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**一、選擇題（每小題2分，共10分）**

（本題型共5小題，每小題只有一個正確答案）

1.自制靜電電動機模型的主要原理是利用______。

A.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B.靜電感應(yīng)現(xiàn)象

C.熱力學(xué)原理

D.聲波振動原理

2.制作靜電電動機模型時，通常選用______材料作為轉(zhuǎn)子。

A.金屬

B.塑料

C.陶瓷

D.玻璃

3.靜電電動機模型無法持續(xù)轉(zhuǎn)動的主要原因是______。

A.電壓不足

B.轉(zhuǎn)子質(zhì)量過大

C.靜電荷泄漏

D.磁場干擾

4.在自制靜電電動機模型中，______是產(chǎn)生靜電的關(guān)鍵。

A.電池

B.摩擦起電

C.電機線圈

D.傳動軸

5.若靜電電動機模型轉(zhuǎn)動不穩(wěn)定，可能的原因是______。

A.靜電荷量不足

B.轉(zhuǎn)子平衡失調(diào)

C.電壓過高

D.材料絕緣性差

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**二、填空題（每空1分，共10分）**

（本題型共5空，請將答案填寫在橫線上）

6.自制靜電電動機模型利用______原理使轉(zhuǎn)子持續(xù)轉(zhuǎn)動。

7.制作靜電電動機模型時，常用______和______材料進行摩擦起電。

8.靜電電動機模型的主要結(jié)構(gòu)包括______、______和______。

9.靜電荷在轉(zhuǎn)子上的分布不均會導(dǎo)致______現(xiàn)象。

10.若靜電電動機模型無法轉(zhuǎn)動，可能需要檢查______和______是否完好。

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**三、簡答題（每題4分，共12分）**

（本題型共3小題，請簡要回答問題）

11.簡述靜電電動機模型的工作原理。

12.制作靜電電動機模型時，如何選擇合適的材料？

13.若靜電電動機模型轉(zhuǎn)動速度過慢，可能的原因有哪些？

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**四、作圖題（6分）**

（本題型共1題，請繪制靜電電動機模型的簡易結(jié)構(gòu)圖，并標(biāo)注關(guān)鍵部件）

14.繪制一個簡易的靜電電動機模型結(jié)構(gòu)圖，標(biāo)注轉(zhuǎn)子、支架、絕緣材料等關(guān)鍵部件。

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**五、實驗探究題（10分）**

（本題型共1題，請根據(jù)實驗現(xiàn)象回答問題）

15.實驗中，當(dāng)用絲綢摩擦玻璃棒后，靜電電動機模型能夠轉(zhuǎn)動。若改用毛皮摩擦橡膠棒，能否轉(zhuǎn)動？并解釋原因。

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**六、計算題（每題5分，共10分）**

（本題型共2題，請根據(jù)公式和數(shù)據(jù)進行計算）

16.某靜電電動機模型在摩擦后，轉(zhuǎn)子上的靜電荷量為2×10??C，若電壓為5000V，求轉(zhuǎn)子上的電勢能。

17.若靜電電動機模型的效率為60%，輸入功率為2W，求其輸出機械功率。

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**七、論述題（12分）**

（本題型共1題，請結(jié)合實際分析問題）

18.結(jié)合自制靜電電動機模型的制作過程，分析其在教育中的意義，并提出改進建議。

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**六、計算題（每題5分，共10分）**

（本題型共2小題，請根據(jù)公式和數(shù)據(jù)進行計算）

16.某靜電電動機模型在摩擦后，轉(zhuǎn)子上的靜電荷量為2×10??C，若電壓為5000V，求轉(zhuǎn)子上的電勢能。

17.若靜電電動機模型的效率為60%，輸入功率為2W，求其輸出機械功率。

**七、論述題（12分）**

（本題型共1小題，請結(jié)合實際分析問題）

18.結(jié)合自制靜電電動機模型的制作過程，分析其在教育中的意義，并提出改進建議。

**八、材料選擇題（每題2分，共6分）**

（本題型共3小題，每小題只有一個正確答案）

19.制作靜電電動機模型時，選用塑料材料作為轉(zhuǎn)子，其主要優(yōu)勢是______。

A.導(dǎo)電性好

B.絕緣性強

C.質(zhì)量輕

D.耐高溫

20.若靜電電動機模型需要更強的靜電效果，應(yīng)選擇______材料進行摩擦。

A.玻璃與橡膠

B.金屬與塑料

C.絲綢與玻璃

D.毛皮與橡膠

21.在自制靜電電動機模型中，支架材料應(yīng)選擇______。

A.金屬以增強導(dǎo)電

B.塑料以增強絕緣

C.陶瓷以增強耐熱性

D.玻璃以增強美觀

**九、實驗步驟題（8分）**

（本題型共1小題，請按步驟描述實驗過程）

22.請簡述制作簡易靜電電動機模型的步驟，包括材料準(zhǔn)備、摩擦起電、組裝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

**十、故障排除題（10分）**

（本題型共1小題，請根據(jù)現(xiàn)象分析原因）

23.在實驗中，靜電電動機模型轉(zhuǎn)動后很快停止，可能的原因有哪些？請至少列舉三種并說明解決方法。

**十一、原理應(yīng)用題（6分）**

（本題型共1小題，請結(jié)合原理回答問題）

24.靜電電動機模型與傳統(tǒng)的電磁電動機有何區(qū)別？在哪些場景下更適合使用靜電電動機模型？

**十二、安全操作題（4分）**

（本題型共1小題，請根據(jù)安全規(guī)范回答問題）

25.在制作和實驗靜電電動機模型時，應(yīng)注意哪些安全事項？請至少列舉兩種。

**十三、數(shù)據(jù)測量題（7分）**

（本題型共1小題，請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)回答問題）

26.實驗中，測量到靜電電動機模型的轉(zhuǎn)動周期為0.5秒，若電壓增加一倍，轉(zhuǎn)動周期會如何變化？請解釋原因。

**十四、創(chuàng)新設(shè)計題（9分）**

（本題型共1小題，請結(jié)合實際提出設(shè)計）

27.如何改進自制靜電電動機模型，使其轉(zhuǎn)動更穩(wěn)定、效率更高？請?zhí)岢鲋辽賰煞N創(chuàng)新設(shè)計思路。

**十五、總結(jié)評價題（5分）**

（本題型共1小題，請結(jié)合實際評價）

28.總結(jié)自制靜電電動機模型在教育中的價值，并評價其在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面的作用。

**一、選擇題答案**

1.B2.B3.C4.B5.B

**二、填空題答案**

6.靜電感應(yīng)

7.絲綢、玻璃（或毛皮、橡膠）

8.轉(zhuǎn)子、支架、絕緣材料

9.偏轉(zhuǎn)

10.靜電荷量、絕緣材料

**三、簡答題答案**

11.自制靜電電動機模型利用靜電感應(yīng)原理，通過摩擦使轉(zhuǎn)子帶上靜電荷，靜電荷在電場力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，驅(qū)動轉(zhuǎn)子持續(xù)轉(zhuǎn)動。

12.選擇材料時需考慮絕緣性（如塑料）、輕量化（如鋁箔）、易于摩擦起電（如玻璃與絲綢）等特性。

13.原因：靜電荷量不足、轉(zhuǎn)子不平衡、摩擦起電效果差、絕緣材料破損等。

**四、作圖題答案**

14.（略，需繪制包含轉(zhuǎn)子、支架、絕緣材料等結(jié)構(gòu)的示意圖）

**五、實驗探究題答案**

15.能轉(zhuǎn)動。因為毛皮摩擦橡膠棒會產(chǎn)生靜電荷，靜電荷在電場力作用下仍能驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，盡管效果可能不如絲綢摩擦玻璃棒明顯。

**六、計算題答案**

16.電勢能E=qV=2×10??C×5000V=0.01J

17.輸出功率P_輸出=效率×輸入功率=0.6×2W=1.2W

**七、論述題答案**

18.教育意義：幫助學(xué)生理解靜電感應(yīng)、電荷相互作用等基本物理原理；培養(yǎng)動手能力和實驗設(shè)計能力。改進建議：優(yōu)化絕緣材料、增加靜電荷收集裝置、設(shè)計可調(diào)節(jié)電壓的電路等。

**八、材料選擇題答案**

19.C20.D21.B

**九、實驗步驟題答案**

22.步驟：

①準(zhǔn)備材料：塑料圓盤（轉(zhuǎn)子）、鋁箔（線圈）、絲綢、玻璃棒、支架等；

②用絲綢摩擦玻璃棒，使玻璃棒帶正電荷；

③將鋁箔線圈固定在塑料圓盤上，確保線圈能隨圓盤轉(zhuǎn)動；

④將塑料圓盤固定在絕緣支架上，用玻璃棒靠近但不接觸線圈，使靜電荷感應(yīng)；

⑤調(diào)整角度，使感應(yīng)電荷受力驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

**十、故障排除題答案**

23.原因及解決方法：

①靜電荷泄漏：檢查絕緣材料是否破損，更換或修復(fù)；

②轉(zhuǎn)子不平衡：重新平衡轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布；

③摩擦起電效果差：更換摩擦材料（如用毛皮摩擦橡膠棒代替絲綢摩擦玻璃棒）。

**十一、原理應(yīng)用題答案**

24.區(qū)別：靜電電動機依靠靜電場力驅(qū)動，無需外部電源；電磁電動機依靠電磁場力驅(qū)動，需外部電源。適用場景：微型儀器、無電源環(huán)境下的短時驅(qū)動。

**十二、安全操作題答案**

25.安全事項：

①避免靜電荷積累過多導(dǎo)致火花；

②使用絕緣工具操作。

**十三、數(shù)據(jù)測量題答案**

26.轉(zhuǎn)動周期會減小。電壓增加一倍，電場力增強，轉(zhuǎn)子加速更快，周期縮短。

**十四、創(chuàng)新設(shè)計題答案**

27.設(shè)計思路：

①采用多層絕緣材料減少電荷泄漏；

②設(shè)計可調(diào)節(jié)角度的靜電場分布裝置，優(yōu)化受力效果。

**十五、總結(jié)評價題答案**

28.價值：直觀展示靜電現(xiàn)象，加深對電荷相互作用的理解；作用：培養(yǎng)觀察能力、問題解決能力及科學(xué)探究精神。

**知識點分類總結(jié)**

1.**靜電學(xué)原理**

-靜電感應(yīng)：電荷在電場中重新分布的現(xiàn)象。

-摩擦起電：通過摩擦使物體帶電，本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。

-電場力：電荷在電場中受力的作用力。

2.**材料科學(xué)基礎(chǔ)**

-絕緣材料：阻止電荷流動的材料（如塑料、橡膠）。

-導(dǎo)電材料：利于電荷流動的材料（如金屬、鋁箔）。

3.**力學(xué)原理**

-轉(zhuǎn)子平衡：影響轉(zhuǎn)動穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。

-受力分析：電場力驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的力學(xué)原理。

**各題型知識點詳解及示例**

1.**選擇題**

-考察基礎(chǔ)概念，如靜電感應(yīng)原理（例：題目1）。

-示例：判斷材料屬性（例：題目19選擇塑料的優(yōu)勢）。

2.**填空題**

-考察術(shù)語記憶，如關(guān)鍵部件名稱（例：題目8的轉(zhuǎn)子、支架）。

3.**簡答題**

-考察原理描述能力，如工作原理的闡述（例：題目11）。

4.**作圖題**

-考察結(jié)構(gòu)理解，需準(zhǔn)確繪制并標(biāo)注（例：題目14）。

5.**實驗探究題**

-考察現(xiàn)象分析能力，如不同材料的效果對比（例：題目15）。

6.**計算題**

-考察公式應(yīng)用，如電勢能計算（例：題目16）。

7.**論述題**

-考察綜合分析能力，如教育意義與改進建議（例：題目18）。

8.**材料選擇題**

-考察材料特性對比，如絕緣性優(yōu)勢（例：題目19）。

9.**實驗步驟題**

-考察操作規(guī)范性，如摩擦起電步驟（例：題目22）。

10.**故障排除題**

-考察問題診斷能力，如原因分