資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第4講 電動機
一、知識速覽：
1.通過實驗理解磁場對通電導體有力的作用，知道通電導體在磁場中的受力方向與電流方向及磁場方向的關系。
2.知道矩形通電線圏在磁場中的轉動情況，知道線圏的平衡位置及靜止原因。
3.了解直流電動機的結構，理解其工作原理，知道換向器的結構和作用，理解電動機工作時的能量轉化過程。
知識點1、磁場對通電導線的作用
實驗探究：磁場對通電導線的作用
實驗一 實驗二 實驗三 實驗四
實驗圖
實驗操作 用兩根平行的金屬軌道，把一根直導線ab支起來，并且讓直導線位于蹄形磁體兩磁極之間的磁場中，接通電源，觀察現象 保持N極、S極位置不變，改變通過混的電流方向，觀察實驗現象 保持ab中的電流方向不變，把磁體的兩個磁極對調，讓磁場方向與原來磁場方向相反，觀察實驗現象 同時改變通過ab的電流方向和磁場方向，觀察實驗現象
實驗現象 直導線湖向左運動 直導線ab向右運動 直導線瀏向右運動 直導線湖向左運動
實驗分析 ab向左運動，說明ab通電后在磁場中受到力的作用 比較實驗一、二知，部中電流方向改變，部的運動方向也改變，說明ab的受力方向與湖中電流的方向有關 比較實驗一、三知，改變磁場方向,ab的運動方向也改變，說明湖的受力方向與磁場方向有關 比較實驗一、四知,同時改變電流方向和磁場方向，ab向左運動，說明當電流方向與磁場方向同時改變時，泌的受力方向不變
實驗結論 通電導線在磁場中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁場的方向有關，當電流的方向或磁場的方向變得與原來方向相反時,通電導線受力的方向也變得與原來方向相反；當電流的方向和磁場的方向都變得與原來方向相反時，通電導線受力的方向不變
(1)實驗時，改變電路中電流的大小，通電導線所受力的大小也隨之改變。通過導線的電流越大，導線在磁場中受的力越大。另外，通電導線所處的磁場越強,通電導線在磁場中受的力也越大。21世紀教育網版權所有
(2)通電導線在磁場中受力運動，消耗了電能，得到了機械能。
2.磁場對通電線圈的作用
實驗現象 現象分析
使線圏靜止在如圖所示的位置上，閉合開關，發現線圏沒有運動。這個位置是線圈的平衡位置 線圈上、下兩條邊受到的力大小相等、方向相反，線圏受力平衡,處于靜止狀態
使線圈靜止在如圖所示的位置上，閉合開關，線圈受力沿順時針方向轉動 線圈上、下兩條邊受到的力大小相等、方向相反，線圏會在力的作用下沿順時針轉動
線圈由于慣性轉到如圖所示的位置上，線圈會沿逆時針方向轉回,在平衡位置擺動幾下停下來 線圈由于慣性轉過平衡位置后,線圏上、下兩條邊受到的力大小、方向不變，線圏在這個位進所受的力阻礙它沿順吋針方向轉動，會使線圈轉回,在平衡位處擺動幾下最終靜止
通電線圈在磁場中受到力的作用而發生轉動時，電能轉化為機械能，如果在線圈剛轉過平衡位置時，立即改變統圏中的電流方向，那么受力方向改變，線圈就能按原方向繼續轉動下去。(2)通電線圈轉到平衡位置時,不立即停下來，這是因為通電線圈轉到平衡位置時具有一定:的速度，由于慣性它會繼續轉動，但此時受到磁力及摩擦力的作用使線圈反向轉動,它又會返回平衡位置，擺動幾下后會停下來。21·cn·jy·com
利用左手定則判斷通電導線在磁場中的受力方向
內容:
伸開左手，使大拇指與四指在同一平面內并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，使四指指向電流方向。如圖所示，這時大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受磁場力的方向。這種方法稱為左手定則。21*cnjy*com
作用：
(1)左手定則用來判定通電導體在磁場中受力的方向。當通電導體與磁感線垂直時，通電導體受力的方向和磁感線方向、電流方向之間的關系，可用左手定則來判定。
(2)通電導體受力的方向、電流方向、磁感線方向三者兩兩互相垂直，知道其中任意兩個量的方向，就可以利用左手定則判斷出另外一個雖的方向。
（2022秋 高新區期末）如圖所示，明明同學在探究通電導體在磁場中受力情況的實驗中，在閉合開關的瞬間，導體棒ab水平向右運動，則下列說法正確的是（　　）
A．該實驗現象對應的原理與發電機的工作原理相同
B．該實驗現象對應的能量轉化是機械能轉化為電能
C．僅將電源正負極反接，導體棒ab將水平向左運動
D．僅將磁體南北極顛倒，導體棒ab將水平向右運動
知識點2、直流電動機
1.直流電動機的工作原理
直流電動機是利用通電線圈在磁場中（受到力的作用）轉動的原理制成的。直流電動機依靠直流電源供電。
2.直流電動機的構造
如圖所示，直流電動機主要由磁體（定子）、線圈（轉子）、換向器和電刷等構成。
3.換向器的結構與作用
（1）構造:如圖所示,兩片相互絕緣的銅質半環，它們就是換向器。兩個銅質半環與線圏相連,并隨著線圈一起轉動，跟電刷接觸與電源組成閉合回路。www-2-1-cnjy-com
（2）作用：當線圏轉過平衡位置（絞圈所在平面與磁場所在平面垂直）時,改變線圈中的電流方向，使電動機持續轉動。21教育名師原創作品
4.影響直流電動機轉動方向與轉動速度的因素
影響因素
轉動方向 電流方向與磁場方向。任意改變電流方向或磁場方向，電動機轉動方向改變;同時改變電流方向與磁場方向,電動機轉動方向不變
轉動速度 電流大小與磁場強弱。通過線圏的電流越大，外部磁場越強,轉動越快
直流電動機模型裝好通電后電動機不能正常轉動的原因及分析
原因 分析
摩擦太大 軸與軸之間的摩擦太大;電刷與換向器接觸太緊
電流太小 電源電壓太低;使用的滑動變阻器接入電路的阻值太大
電流不通 電刷與換向器接觸不良;開關接觸不良或開關未閉合；電源處接觸不良
儀器裝配位置不當 線圈處于平衡位置，未將線圈輕輕撥動
在電動機工作過程中，電刷和換向器的作用是每當線圏剛，好轉過平衡位置時，自動改變線圈中電流的方向，使線圈能夠持續轉動。但如果線圈停止轉動后，剛好停在平衡位置測線圈通電后不能自行轉動，需借助外力啟動。實際生活中的直流電動機是由多個線圏組成的，這樣線圈停止轉動后，不論停在哪個位置，通電后線圈都可以自行啟動。線圈中電流的方向是交替變化的，但外部電路中電流的方向是不變的。【版權所有：21教育】
（2022秋 張店區期末）如圖所示，電動平衡車是一種被廣大青少年所喜愛的新型交通工具。圖中與電動平衡車驅動前行過程原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
易錯點1、誤認為通電導體在磁場中一定會受到力的作用
以下是研究電和磁的四個實驗裝置圖，下列有關從發現到發明的描述錯誤的是（　　）
A．甲圖：發現通電導體周圍存在磁場，發明了通電螺線管
B．乙圖：發現插入鐵芯的通電螺線管磁性更強，動圈式話筒
C．丙圖：發現通電導體在磁場中受到力的作用，發明了電動機
D．丁圖：發現閉合電路的部分導體做切割磁感線運動時產生電流，發明了發電機
易錯點2、對電動機中換向器的作用不理解
直流電動機中的換向器的作用是（　　）
A．改變直流電源中的電流方向
B．改變電動機中的電流方向
C．改變電動機中的轉動方向
D．以上說法都不對
易錯點3、誤認為直流電動機電路中電流方向始終不變
下列關于直流電動機的線圈中的電流方向和外部電流的方向的說法中，正確的是（　　）
A．線圈中的電流和外部電路中的電流方向都是不變的
B．線圈中的電流和外部電路中的電流方向都是變化的
C．線圈中的電流方向是不變的，外部電路中的電流方向是改變的
D．線圈中的電流方向是變化的，外部電路中的電流方向是不變的
1．關于換向器的作用，下列說法中正確的是（　　）
A．直流電動機的換向器既可以改變線圈中的電流方向，又可以改變外部電流方向
B．直流電動機的換向器是將外部電路的直流電變成線圈中的交流電
C．直流電動機的換向器是用來改變電流的大小和方向
D．當直流電動機的線圈剛轉過平衡位置時，換向器能立即改變線圈中的電流方向
2．（2022秋 武侯區期末）如圖所示，祝融號火星車成功著陸火星后，利用攜帶的磁強計探測火星磁場情況。磁強計的原理是利用通電線圈與被測磁場之間的相互作用使線圈偏轉。圖中所示的四個探究實驗，能說明磁強計工作原理的是（　　）
A．B．C．D．
3．如圖所示，兩平行直導線cd和ef豎直放置，通以方向相反大小相等的電流，a、b兩點位于兩導線所在的平面內。則（　　）
A．b點的磁感應強度為零
B．ef導線在a點產生的磁場方向垂直紙面向里
C．cd導線受到的安培力方向向右
D．同時改變兩導線的電流方向，cd導線受到的安培力方向不變
4．（2022 莘縣三模）如圖，現在常用的動圈式耳機，其構造與揚聲器和動圈式話筒類似。用一對導線把兩只動圈式耳機連起來，就可以做一部最簡單的電話：一只耳機當話筒，另一只當聽筒。下列說法中正確的是（　　）
A．在把它當耳機使用時，兩個耳機的工作原理都是電磁感應
B．在做自制電話使用時，從能量轉化的角度看，當“話筒”的耳機是機械能轉化為電能
C．在做自制電話使用時，從能量轉化的角度看，當“聽筒”的耳機是機械能轉化為電能
D．這部自制的電話在使用時，必須連接電源
5．（2022秋 天橋區期末）在物流分揀中心，智能分揀機器人的投入使用，極大地提高了分揀效率，充電5分鐘工作4小時，實現24小時不間斷分揀，如圖所示。機器人的動力裝置為電動機，其工作原理是（　　）
A．磁場對電流的作用，將機械能轉化為電能
B．磁場對電流的作用，將電能轉化為機械能
C．電磁感應原理，將機械能轉化為電能
D．電磁感應原理，將電能轉化為機械能
6．（2022 東明縣三模）如圖所示是一個小直流電動機模型。關于它的制作和工作原理，下列說法正確的是（　　）
A．繞制線圈時，如果沒有漆包線，可以用普通的銅導線代替
B．線圈兩端（作為轉軸）的漆皮應全部刮去，這樣才可持續轉動下去
C．此電動機模型是根據電磁感應原理制成的
D．線圈兩端（作為轉軸）的漆皮應一端全部刮去，另一端刮去半周，這樣才可持續轉動下去
7．（2022秋 茂南區校級期末）如圖所示進行“通電導線在磁場中受力運動”實驗，若將電源的正負極和磁體的磁極同時對調，導體ab的運動方向與原來方向 　 　（選填“相反”或“相同”）；通電導線在磁場中受力運動過程中的能量轉化情況是電能轉化為 　 　能；利用這一原理可制成 　 　機。
8．（2022 息縣模擬）如圖所示，學校綜合實踐小組用一段漆包線繞成線圈abdc，用小刀刮去兩端的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去半周。把線圈放在用硬金屬絲做成的支架mn上，并按圖示連接電路。閉合開關后，用手輕推一下線圈，線圈就開始轉動。若將電源的正、負極對調，則線圈的轉動方向與原來 　 　（選填“相同”或“相反”），原因是 　 　；若在開關和電源之間串聯一個電阻，線圈的轉速將 　 　（選填“變快”、“不變”或“變慢”）。
9．（2022秋 南召縣期末）如圖所示是一個磁懸浮地球儀和一臺電動轉盤餐桌，請你根據所學物理知識完成下列問題：
（1）磁懸浮地球儀內部安裝有一塊強磁，環形底座是一個空心的電磁鐵，只要底座上通上電源，地球儀就可以懸浮起來。磁懸浮地球儀是利用電流磁效應漂浮在半空中的，通電后地球儀底部磁極和底座上方磁極極性 　 　；增大電磁鐵中的電流，地球儀懸浮時受到的磁力將 　 　（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（2）電動轉盤餐桌安裝有一臺直流電動機，①電動機的工作原理是：　 　；②如果放上菜肴前后轉盤轉速不變，放上轉盤的菜肴越多，電動機的輸出功率　 　（選填“越大”、“越小”或“不變”）。電動機工作時將　 　能轉化為　 　能。
10．（2021 崇川區模擬）在復習“電流的磁場”和“磁場對電流的作用”時，小剛想：“既然磁場會對通電導體產生力的作用，那么相互靠近的兩個通電導體間是否會產生力的作用呢？
于是，他和小強商議通過實驗來研究這一問題。他們找到了兩根柔軟的導線A、B，相距較近地并排固定在接線板上，當兩根平行導線通電后，出現如圖甲所示的現象。（圖中實線、虛線分別表示通電前、后的情況，箭頭表示電流方向）
（1）通過現象可知，平行通電導線之間有力的作用，而且，當通入的電流方向相同時，導線A與導線B相互 　 　。
（2）為什么平行通電導線之間會有力的作用呢？小強通過分析認為：通電導線為周圍產生的磁場對通電導線B有力的作用。當導線A中的電流方向改變時，其磁場的方向也發生改變，導線B受力方向隨之改變。由此可知：與磁體之間的相互作用一樣，電流之間的相互作用也是通過 　 　來實現的。小剛也認同小強的分析過程，他認為通過改變導線中電流的方向可以進一步補充小強的分析。如果只改變導線A中的電流方向，你預測會產生的實驗現象是 　 。
（3）科學家研究發現平行通電導線之間相互作用力F的大小可能跟兩根導線中的電流I1、I2，導線的長度L，導線之間的距離r有關，有關實驗數據如下：
實驗次數 L/m I1/A I2/A r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×107
2 1 0.1 0.2 0.1 0.5×107
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×107
4 1 0.2 0.2 0.05 2.0×107
5 1.5 0.2 0.4 0.1 3.0×107
6 2.0 0.4 0.1 0.2 　 　
①分析表格數據可知：對于位置固定、長度一定的兩根平行導線，要增大它們之間的作用力，可以 　 　。【來源：21·世紀·教育·網】
②對于長度一定的兩根平行導線，通入不變的電流，兩根導線間的作用力F與導線間距離r之間的關系可以用圖乙所示圖象中的圖線 　 　（選填a或b）來表示。
③請將表格填寫完整。 　 　
（4）如果開始實驗時，小剛和小強沒有找到柔軟的導線，而是用較硬的普通鋁芯電線進行實驗，你認為可能會出現怎樣的情況？　 　。21·世紀*教育網
11．（2022 鐵嶺模擬）小明用漆包線繞制了一個線圈，然后全部刮去線圈兩端引線的漆皮，將線圈與電池接通，如圖所示。
（1）閉合開關后，小明發現線圈發生了轉動，此過程的能量轉化過程是 　 　。
（2）要想讓線圈的轉動方向改變，可采取的措施是 　 　（說出一種方法即可）。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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第4講 電動機
一、知識速覽：
1.通過實驗理解磁場對通電導體有力的作用，知道通電導體在磁場中的受力方向與電流方向及磁場方向的關系。
2.知道矩形通電線圏在磁場中的轉動情況，知道線圏的平衡位置及靜止原因。
3.了解直流電動機的結構，理解其工作原理，知道換向器的結構和作用，理解電動機工作時的能量轉化過程。
知識點1、磁場對通電導線的作用
實驗探究：磁場對通電導線的作用
實驗一 實驗二 實驗三 實驗四
實驗圖
實驗操作 用兩根平行的金屬軌道，把一根直導線ab支起來，并且讓直導線位于蹄形磁體兩磁極之間的磁場中，接通電源，觀察現象 保持N極、S極位置不變，改變通過混的電流方向，觀察實驗現象 保持ab中的電流方向不變，把磁體的兩個磁極對調，讓磁場方向與原來磁場方向相反，觀察實驗現象 同時改變通過ab的電流方向和磁場方向，觀察實驗現象
實驗現象 直導線湖向左運動 直導線ab向右運動 直導線瀏向右運動 直導線湖向左運動
實驗分析 ab向左運動，說明ab通電后在磁場中受到力的作用 比較實驗一、二知，部中電流方向改變，部的運動方向也改變，說明ab的受力方向與湖中電流的方向有關 比較實驗一、三知，改變磁場方向,ab的運動方向也改變，說明湖的受力方向與磁場方向有關 比較實驗一、四知,同時改變電流方向和磁場方向，ab向左運動，說明當電流方向與磁場方向同時改變時，泌的受力方向不變
實驗結論 通電導線在磁場中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁場的方向有關，當電流的方向或磁場的方向變得與原來方向相反時,通電導線受力的方向也變得與原來方向相反；當電流的方向和磁場的方向都變得與原來方向相反時，通電導線受力的方向不變
(1)實驗時，改變電路中電流的大小，通電導線所受力的大小也隨之改變。通過導線的電流越大，導線在磁場中受的力越大。另外，通電導線所處的磁場越強,通電導線在磁場中受的力也越大。21世紀教育網版權所有
(2)通電導線在磁場中受力運動，消耗了電能，得到了機械能。
2.磁場對通電線圈的作用
實驗現象 現象分析
使線圏靜止在如圖所示的位置上，閉合開關，發現線圏沒有運動。這個位置是線圈的平衡位置 線圈上、下兩條邊受到的力大小相等、方向相反，線圏受力平衡,處于靜止狀態
使線圈靜止在如圖所示的位置上，閉合開關，線圈受力沿順時針方向轉動 線圈上、下兩條邊受到的力大小相等、方向相反，線圏會在力的作用下沿順時針轉動
線圈由于慣性轉到如圖所示的位置上，線圈會沿逆時針方向轉回,在平衡位置擺動幾下停下來 線圈由于慣性轉過平衡位置后,線圏上、下兩條邊受到的力大小、方向不變，線圏在這個位進所受的力阻礙它沿順吋針方向轉動，會使線圈轉回,在平衡位處擺動幾下最終靜止
通電線圈在磁場中受到力的作用而發生轉動時，電能轉化為機械能，如果在線圈剛轉過平衡位置時，立即改變統圏中的電流方向，那么受力方向改變，線圈就能按原方向繼續轉動下去。(2)通電線圈轉到平衡位置時,不立即停下來，這是因為通電線圈轉到平衡位置時具有一定:的速度，由于慣性它會繼續轉動，但此時受到磁力及摩擦力的作用使線圈反向轉動,它又會返回平衡位置，擺動幾下后會停下來。21·cn·jy·com
利用左手定則判斷通電導線在磁場中的受力方向
內容:
伸開左手，使大拇指與四指在同一平面內并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，使四指指向電流方向。如圖所示，這時大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受磁場力的方向。這種方法稱為左手定則。21*cnjy*com
作用：
(1)左手定則用來判定通電導體在磁場中受力的方向。當通電導體與磁感線垂直時，通電導體受力的方向和磁感線方向、電流方向之間的關系，可用左手定則來判定。
(2)通電導體受力的方向、電流方向、磁感線方向三者兩兩互相垂直，知道其中任意兩個量的方向，就可以利用左手定則判斷出另外一個雖的方向。
（2022秋 高新區期末）如圖所示，明明同學在探究通電導體在磁場中受力情況的實驗中，在閉合開關的瞬間，導體棒ab水平向右運動，則下列說法正確的是（　　）
A．該實驗現象對應的原理與發電機的工作原理相同
B．該實驗現象對應的能量轉化是機械能轉化為電能
C．僅將電源正負極反接，導體棒ab將水平向左運動
D．僅將磁體南北極顛倒，導體棒ab將水平向右運動
【思路點撥】（1）通電導體在磁場中受力運動，根據這一原理人們制成了電動機，此過程將電能轉化為機械能。
（2）通電導體在磁場中受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關。
【嘗試解答】：A、圖中有電源，有磁場，是電動機的原理圖，是根據通電導體在磁場中受力而運動的原理制成的，而發電機是利用電磁感應現象制成的，故A錯誤；
B、該實驗現象對應的能量轉化是電能轉化為機械能，故B錯誤；
C、僅將電源正負極反接，導體棒中的電流方向發生改變，導體棒ab受力方向改變，將水平向左運動，故C正確；
D、僅將磁體南北極顛倒，磁場方向發生改變，導體棒ab受力方向改變，將水平向左運動，故D錯誤。
故選：C。
【答案】C
知識點2、直流電動機
1.直流電動機的工作原理
直流電動機是利用通電線圈在磁場中（受到力的作用）轉動的原理制成的。直流電動機依靠直流電源供電。
2.直流電動機的構造
如圖所示，直流電動機主要由磁體（定子）、線圈（轉子）、換向器和電刷等構成。
3.換向器的結構與作用
（1）構造:如圖所示,兩片相互絕緣的銅質半環，它們就是換向器。兩個銅質半環與線圏相連,并隨著線圈一起轉動，跟電刷接觸與電源組成閉合回路。www-2-1-cnjy-com
（2）作用：當線圏轉過平衡位置（絞圈所在平面與磁場所在平面垂直）時,改變線圈中的電流方向，使電動機持續轉動。21教育名師原創作品
4.影響直流電動機轉動方向與轉動速度的因素
影響因素
轉動方向 電流方向與磁場方向。任意改變電流方向或磁場方向，電動機轉動方向改變;同時改變電流方向與磁場方向,電動機轉動方向不變
轉動速度 電流大小與磁場強弱。通過線圏的電流越大，外部磁場越強,轉動越快
直流電動機模型裝好通電后電動機不能正常轉動的原因及分析
原因 分析
摩擦太大 軸與軸之間的摩擦太大;電刷與換向器接觸太緊
電流太小 電源電壓太低;使用的滑動變阻器接入電路的阻值太大
電流不通 電刷與換向器接觸不良;開關接觸不良或開關未閉合；電源處接觸不良
儀器裝配位置不當 線圈處于平衡位置，未將線圈輕輕撥動
在電動機工作過程中，電刷和換向器的作用是每當線圏剛，好轉過平衡位置時，自動改變線圈中電流的方向，使線圈能夠持續轉動。但如果線圈停止轉動后，剛好停在平衡位置測線圈通電后不能自行轉動，需借助外力啟動。實際生活中的直流電動機是由多個線圏組成的，這樣線圈停止轉動后，不論停在哪個位置，通電后線圈都可以自行啟動。線圈中電流的方向是交替變化的，但外部電路中電流的方向是不變的。【版權所有：21教育】
（2022秋 張店區期末）如圖所示，電動平衡車是一種被廣大青少年所喜愛的新型交通工具。圖中與電動平衡車驅動前行過程原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
【思路點撥】:根據電動平衡車工作和電機工作時消耗和獲得的能量做出判斷。
【嘗試解答】：電動平衡車的無刷電機工作時，消耗電能，獲得機械能，因此是將電能轉化為機械能，從而獲得動力。
A、研究電磁感應現象，機械能轉化為電能，故A錯誤；
B、研究通電導體的周圍有磁場，是電流的磁效應，故B錯誤；
C、研究電磁鐵磁性的大小與線圈匝數的關系，故C錯誤；
D、研究通電導體在磁場中受力的作用，電能轉化為機械能，與電動平衡車驅動前行過程原理相同，故D正確。
故選：D。
【答案】D
易錯點1、誤認為通電導體在磁場中一定會受到力的作用
以下是研究電和磁的四個實驗裝置圖，下列有關從發現到發明的描述錯誤的是（　　）
A．甲圖：發現通電導體周圍存在磁場，發明了通電螺線管
B．乙圖：發現插入鐵芯的通電螺線管磁性更強，動圈式話筒
C．丙圖：發現通電導體在磁場中受到力的作用，發明了電動機
D．丁圖：發現閉合電路的部分導體做切割磁感線運動時產生電流，發明了發電機
【答案】B
【解答】解：
A．甲裝置是奧斯特實驗，說明了通電導線周圍存在著磁場，據此發明了通電螺線管，故A正確；
B．乙裝置中，插入鐵芯的后，鐵芯被磁化，使得通電螺線管磁性更強，而動圈式話筒的工作原理是電磁感應現象，故B錯誤；
C．丙裝置的原理是通電線圈在磁場中受力的作用，是電動機的模型圖，故C正確；
D．丁裝置中沒有電源，導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中就會產生感應電流，即電磁感應現象，據此發明了發電機，故D。
故選：B。
易錯點2、對電動機中換向器的作用不理解
直流電動機中的換向器的作用是（　　）
A．改變直流電源中的電流方向
B．改變電動機中的電流方向
C．改變電動機中的轉動方向
D．以上說法都不對
【答案】B
【解答】解：直流電動機的換向器的作用是當線圈剛好轉過平衡位置時，自動改變線圈中電流的方向，使線圈不停的轉動。
故選：B。
易錯點3、誤認為直流電動機電路中電流方向始終不變
下列關于直流電動機的線圈中的電流方向和外部電流的方向的說法中，正確的是（　　）
A．線圈中的電流和外部電路中的電流方向都是不變的
B．線圈中的電流和外部電路中的電流方向都是變化的
C．線圈中的電流方向是不變的，外部電路中的電流方向是改變的
D．線圈中的電流方向是變化的，外部電路中的電流方向是不變的
【答案】D
【解答】解：對于直流電動機，即只能用直流電源來供電，所以電動機的外部電流的方向是不變；而電動機能持續的轉動下去，即線圈中的電流必須在線圈轉過平衡位置后就需要通過換向器改變一次方向，所以線圈中的電流方向是變化的。
故選：D。
1．關于換向器的作用，下列說法中正確的是（　　）
A．直流電動機的換向器既可以改變線圈中的電流方向，又可以改變外部電流方向
B．直流電動機的換向器是將外部電路的直流電變成線圈中的交流電
C．直流電動機的換向器是用來改變電流的大小和方向
D．當直流電動機的線圈剛轉過平衡位置時，換向器能立即改變線圈中的電流方向
【解答】解：AB、換向器只能在線圈剛越過平衡位置時改變通過線圈中的電流的方向，并不能將直流電變為交流電，故AB錯誤；2·1·c·n·j·y
C、直流電動機的換向器是用來改變電流的方向，但不能改變電流的大小，故C錯誤；
D、為了使線圈持續的轉動下去，故當直流電動機的線圈剛過平衡位置時換向器能立即改變線圈中的電流方向，故D正確。【來源：21cnj*y.co*m】
故選：D。
2．（2022秋 武侯區期末）如圖所示，祝融號火星車成功著陸火星后，利用攜帶的磁強計探測火星磁場情況。磁強計的原理是利用通電線圈與被測磁場之間的相互作用使線圈偏轉。圖中所示的四個探究實驗，能說明磁強計工作原理的是（　　）
A．B．C．D．
【解答】解：磁強計是利用通電線圈與被測磁場之間的相互作用使線圈偏轉，其原理是通電線圈在磁場中受力轉動；21教育網
A、該裝置中通電導體在磁場中受力運動，故A正確；
B、該裝置是奧斯特實驗，探究的是電流的磁效應，故B錯誤；
C、該裝置是電磁感應現象，故C錯誤；
D、該裝置是探究影響電磁鐵磁性大小的因素，故D錯誤。
故選：A。
3．如圖所示，兩平行直導線cd和ef豎直放置，通以方向相反大小相等的電流，a、b兩點位于兩導線所在的平面內。則（　　）
A．b點的磁感應強度為零
B．ef導線在a點產生的磁場方向垂直紙面向里
C．cd導線受到的安培力方向向右
D．同時改變兩導線的電流方向，cd導線受到的安培力方向不變
【解答】解：A、根據安培定則可知，通電導線ef和cd在b點產生的磁場方向相同，均為垂直紙面向外，所以b點的磁場方向向外，則b點的磁感應強度不等于0，故A錯誤；
B、根據安培定則可知，通電導線ef在a點產生的磁場方向垂直紙面向外，故B錯誤；
C、根據左手定則可判斷，電流方向相反的兩根導線所受的安培力互相排斥，所以cd導線受到的安培力方向向左，故C錯誤；
D、同時改變兩導線的電流方向，則cd導線的電流方向和所在位置的磁場方向均與原來相反，所以cd導線受到的安培力方向不變，故D正確。
故選：D。
4．（2022 莘縣三模）如圖，現在常用的動圈式耳機，其構造與揚聲器和動圈式話筒類似。用一對導線把兩只動圈式耳機連起來，就可以做一部最簡單的電話：一只耳機當話筒，另一只當聽筒。下列說法中正確的是（　　）
A．在把它當耳機使用時，兩個耳機的工作原理都是電磁感應
B．在做自制電話使用時，從能量轉化的角度看，當“話筒”的耳機是機械能轉化為電能
C．在做自制電話使用時，從能量轉化的角度看，當“聽筒”的耳機是機械能轉化為電能
D．這部自制的電話在使用時，必須連接電源
【解答】解：ABC．耳機由話筒和聽筒組成，當人們對著當話筒的耳機講話時，使振動膜壓迫碳粒，使盒內碳粒的松緊程度發生變化，即其電阻發生變化，流過碳粒的電流就相應的發生變化，使聲音信號轉化成強弱變化的電流，即磁生電；碳粒是很早的聲波振動→引起膜片振動→帶動線圈振動→線圈切割永久磁體的磁場產生感應電流→經放大傳給揚聲器，由此可知話筒的工作原理是電磁感應現象，機械能轉化為電能；聽筒中有電磁鐵，利用的是通電導體在磁場中受力運動，電能轉化為機械能，故AC錯誤，B正確；
D．由于電路中能產生感應電流，所以不需要電源，故D錯誤。
故選：B。
5．（2022秋 天橋區期末）在物流分揀中心，智能分揀機器人的投入使用，極大地提高了分揀效率，充電5分鐘工作4小時，實現24小時不間斷分揀，如圖所示。機器人的動力裝置為電動機，其工作原理是（　　）
A．磁場對電流的作用，將機械能轉化為電能
B．磁場對電流的作用，將電能轉化為機械能
C．電磁感應原理，將機械能轉化為電能
D．電磁感應原理，將電能轉化為機械能
【解答】解：電動機在工作的過程中會消耗電能，電能主要轉化為機械能，其工作原理是：通電導體在磁場中受力運動，即磁場對電流的作用。21cnjy.com
故選：B。
6．（2022 東明縣三模）如圖所示是一個小直流電動機模型。關于它的制作和工作原理，下列說法正確的是（　　）
A．繞制線圈時，如果沒有漆包線，可以用普通的銅導線代替
B．線圈兩端（作為轉軸）的漆皮應全部刮去，這樣才可持續轉動下去
C．此電動機模型是根據電磁感應原理制成的
D．線圈兩端（作為轉軸）的漆皮應一端全部刮去，另一端刮去半周，這樣才可持續轉動下去
【解答】解：電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的。如圖所示，當線圈轉至平衡位置時，線圈不再轉動。為了使線圈能持續轉動，采取的辦法是將線圈兩端引線的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，這樣可以做成一個換向器，及時改變線圈中電流的方向，使線圈繼續轉動下去；故D正確，ABC錯誤。
故選：D。
7．（2022秋 茂南區校級期末）如圖所示進行“通電導線在磁場中受力運動”實驗，若將電源的正負極和磁體的磁極同時對調，導體ab的運動方向與原來方向 　 　（選填“相反”或“相同”）；通電導線在磁場中受力運動過程中的能量轉化情況是電能轉化為 　 　能；利用這一原理可制成 　 　機。
【解答】解：（1）若將電源的正負極和磁體的磁極同時對調，電流的方向發生了變化，磁場的方向也發生了變化，導線ab的受力方向不變，與原來相同；
（2）通電導體ab受磁力作用，消耗電能，得到機械能，所以將電能轉化為機械能，利用這一原理可制成電動機。
故答案為：相同；機械；電動。
8．（2022 息縣模擬）如圖所示，學校綜合實踐小組用一段漆包線繞成線圈abdc，用小刀刮去兩端的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去半周。把線圈放在用硬金屬絲做成的支架mn上，并按圖示連接電路。閉合開關后，用手輕推一下線圈，線圈就開始轉動。若將電源的正、負極對調，則線圈的轉動方向與原來 　 　（選填“相同”或“相反”），原因是 　 　；若在開關和電源之間串聯一個電阻，線圈的轉速將 　 　（選填“變快”、“不變”或“變慢”）。
【解答】解：由圖可知，電流是從電磁鐵的上端流入，下端流出，根據安培定則可知，電磁鐵的上端是N極；
閉合開關，用手輕推一下線圈，通電的線圈在磁場中由于受到磁力的作用會持續轉動，這就是簡易的電動機的原理；若只將電源的正負極互換，則電流的方向發生改變，磁場的方向也發生了改變，則受到的磁場力的方向不改變，線圈轉動方向會與原來的轉動方向相同；
若在開關和電源之間串聯一個電阻，閉合開關后，根據歐姆定律可知，電路中的電流變小了，則線圈受到的磁場力將變小，轉速將變慢。
故答案為：相同；電流的方向發生改變，磁場的方向也發生了改變；變慢。
9．（2022秋 南召縣期末）如圖所示是一個磁懸浮地球儀和一臺電動轉盤餐桌，請你根據所學物理知識完成下列問題：
（1）磁懸浮地球儀內部安裝有一塊強磁，環形底座是一個空心的電磁鐵，只要底座上通上電源，地球儀就可以懸浮起來。磁懸浮地球儀是利用電流磁效應漂浮在半空中的，通電后地球儀底部磁極和底座上方磁極極性 　 　；增大電磁鐵中的電流，地球儀懸浮時受到的磁力將 　 　（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（2）電動轉盤餐桌安裝有一臺直流電動機，①電動機的工作原理是：　 　；②如果放上菜肴前后轉盤轉速不變，放上轉盤的菜肴越多，電動機的輸出功率　 　（選填“越大”、“越小”或“不變”）。電動機工作時將　 　能轉化為　 　能。
【解答】解：（1）因為球體與底座是相互分離的，所以球體與底座之間是相互排斥的，即該懸浮地球儀是利用的同名磁極相互排斥的原理制成的；www.21-cn-jy.com
增大電磁鐵線圈中的電流，地球儀受到的磁力增大，地球儀與底座之間距離變大，地球儀最后還是會處于靜止狀態，地球儀靜止時受到重力和磁力的共同作用，這兩個力是一對平衡力，大小相等，因地球儀的重力不變，所以地球儀靜止時受到的磁力不變。
（2）直流電動機是根據通電線圈在磁場中受力轉動原理制成的；
電動轉盤餐桌，放上轉盤的菜肴越多，電動機受到的阻力越大，如果放上菜肴前后轉盤轉速不變，根據功率公式P＝＝Fv可知電動機的輸出功率越大；
電動機在工作時，是將電能轉化為機械能。
故答案為：（1）相同；不變；（2）通電導線在磁場中受力轉動；變大；電；機械。
10．（2021 崇川區模擬）在復習“電流的磁場”和“磁場對電流的作用”時，小剛想：“既然磁場會對通電導體產生力的作用，那么相互靠近的兩個通電導體間是否會產生力的作用呢？
于是，他和小強商議通過實驗來研究這一問題。他們找到了兩根柔軟的導線A、B，相距較近地并排固定在接線板上，當兩根平行導線通電后，出現如圖甲所示的現象。（圖中實線、虛線分別表示通電前、后的情況，箭頭表示電流方向）
（1）通過現象可知，平行通電導線之間有力的作用，而且，當通入的電流方向相同時，導線A與導線B相互 　 　。
（2）為什么平行通電導線之間會有力的作用呢？小強通過分析認為：通電導線為周圍產生的磁場對通電導線B有力的作用。當導線A中的電流方向改變時，其磁場的方向也發生改變，導線B受力方向隨之改變。由此可知：與磁體之間的相互作用一樣，電流之間的相互作用也是通過 　 　來實現的。小剛也認同小強的分析過程，他認為通過改變導線中電流的方向可以進一步補充小強的分析。如果只改變導線A中的電流方向，你預測會產生的實驗現象是 　 。
（3）科學家研究發現平行通電導線之間相互作用力F的大小可能跟兩根導線中的電流I1、I2，導線的長度L，導線之間的距離r有關，有關實驗數據如下：
實驗次數 L/m I1/A I2/A r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×107
2 1 0.1 0.2 0.1 0.5×107
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×107
4 1 0.2 0.2 0.05 2.0×107
5 1.5 0.2 0.4 0.1 3.0×107
6 2.0 0.4 0.1 0.2 　 　
①分析表格數據可知：對于位置固定、長度一定的兩根平行導線，要增大它們之間的作用力，可以 　 　。【來源：21·世紀·教育·網】
②對于長度一定的兩根平行導線，通入不變的電流，兩根導線間的作用力F與導線間距離r之間的關系可以用圖乙所示圖象中的圖線 　 　（選填a或b）來表示。
③請將表格填寫完整。 　 　
（4）如果開始實驗時，小剛和小強沒有找到柔軟的導線，而是用較硬的普通鋁芯電線進行實驗，你認為可能會出現怎樣的情況？　 　。21·世紀*教育網
【解答】解：
（1）在沒有通電的情況下，受重力作用，兩根導線都應是豎直垂下。分析圖甲可以發現，兩根導線都在向中間靠攏，這就說明通電以后，它們都受到了指向中間的力，即這兩根導線相互吸引。21*cnjy*com
（2）通電導線周圍存在磁場，所以通電導線相當于磁體。磁體間的相互作用是通過磁場來實現的，且同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。由以上分析可知，這兩根通電導線的相互作用也是通過磁場來實現的，且相鄰的磁極為異名磁極；
通電導線周圍的磁場方向與導線中的電流方向有關，電流方向改變后，磁場方向也改變。如果只改變A導線中電流的方向，則只有導線A周圍的磁場方向發生改變，這將導致A、B導線周圍磁場相鄰的磁極為同名磁極，同名磁極相互排斥，則A、B導線將相互排斥。
（3）①對比表格中1、2或3、5可知，其他條件不變時，導線之間的相互作用力與導線中的電流成正比關系；對比表格中1、3可知，其他條件不變時，導線之間的相互作用力與導線的長度成正比關系；對比表格中1、4可知，其他條件不變時，導線之間的相互作用力與導線之間的距離成反比關系。所以對于位置固定（導線之間距離一定）、長度一定的兩根導線，可以通過增大導線中的電流來增大導線之間的相互作用力。②由①中分析可知，其他條件不變時，導線之間的相互作用力與導線之間的距離成反比關系，故圖乙中，符合要求的是圖線b。③相對于實驗1，實驗6中導線長度增大到了2倍，電流I1增大到了2倍，電流I2減小為，導線之間的距離增大到了2倍。由①中分析可知，實驗6中導線之間的相互作用力F6＝2×2××F1＝F1＝1.0×10﹣7N。
（4）由表格可知，導線之間的相互作用力都比較小，所以在選擇較軟的導線的情況下，才可以明顯地看到導線的形變。若選擇較硬的普通鋁芯電線做與表格中數據相同的實驗，導線之間的相互作用力不足以使鋁芯導線發生明顯的形變。【出處：21教育名師】
故答案為：（1）吸引；（2）磁場；導線A、B相互排斥；（3）①增大導線中的電流；②b；③1.0×10﹣7；（4）鋁芯導線的形變程度很小，不易觀察。
11．（2022 鐵嶺模擬）小明用漆包線繞制了一個線圈，然后全部刮去線圈兩端引線的漆皮，將線圈與電池接通，如圖所示。
（1）閉合開關后，小明發現線圈發生了轉動，此過程的能量轉化過程是 　 　。
（2）要想讓線圈的轉動方向改變，可采取的措施是 　 　（說出一種方法即可）。
【解答】解：（1）直流電動機工作時消耗電能得到機械能，故電動機是將電能轉化為機械能；
（2）要改變線圈的轉動方向，就要改變線圈的受力方向，而線圈的受力方向由磁場方向和電流方向來決定，因此可改變磁場方向或電流方向來改變線圈的轉動方向即對調磁極或電源的正負極。2-1-c-n-j-y
故答案為：（1）電能轉化為機械能；（2）對調磁極或電源的正負極。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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