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中小學教育資源及組卷應用平臺
2023-2024人教版9年物理全冊同步學講練測學案（全國通用）
第二十章 磁現象 磁場 專題20.4 電動機
1．知道磁場對通電導體有力的作用，知道通電導體在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關；
2．知道直流電動機的原理和主要構造；
3．了解直流電動機的優點及其應用。
閱讀本節課教材，參考教材完成教師給出的知識點問題的填空：
知識點1. 磁場對通電導線的作用
磁體間通過磁場會發生力的作用，奧斯特實驗中，電流的磁場會對小磁針發生力的作用，反過來，磁體的磁場會不會對通電導體產生力的作用？
1.問題：磁場對通電導體是否有力的作用？
2.實驗方法：
(1)磁力是看不到、摸不著的,所以在實驗中是利用轉換法,根據導體是否運動判斷導體的受力情況。
(2)通電導體的受力方向可能與多個因素有關,在探究時,需利用控制變量法。
3．實驗設計：
(1)探究通電導體受力方向與電流方向的關系：
需控制磁體磁場方向不變,改變電路中的電流方向。可以通過調換電源正負極改變電流方向。
(2)探究通電導體與磁場方向的關系：
需控制電流方向不變,改變磁體的磁場方向?？梢酝ㄟ^對調N、S極,改變磁體的磁場方向。
4.實驗步驟
(1)如圖甲所示， 把導體ab放在磁場里，接通電源，讓電流通過導線ab，觀察，它運動（選填“運動”或“不運動”“）
結論：通電導體在磁場中受到力的作用。
甲 乙 丙
(2)如圖乙所示，把電源的正負極對調后接入電路，使通過導線ab的電流方向與原來相反，觀察導線ab的運動方向改變情況。
結論：磁場方向一定時,電流方向相反,導體受力方向相反；
(3)如圖丙所示，保持導線ab中原來電流的方向不變，但把蹄形磁體上下磁極調換一下，使磁場方向與原來相反，觀察導線ab的運動方向改變情況
結論：電流方向一定時,磁場方向相反,導體受力方向相反 。
(4)如果導線ab中電流的方向和磁感線的方向都相反，觀察導線ab的運動方向與原來相同還是相反？
結論：當通電導線中的電流方向和磁感線的方向都變得相反時，通電導線的受力方向不變。
總結：通電導線在磁場中要受力，受力的方向跟磁場的方向、電流的方向有關。當電流的方向或者磁感線的方向變得相反時，通電導線受力的方向也相反。該現象中把電能轉化成了機械能。
(5)知識拓寬：并不是所有的通電直導線在磁場中都受到力的作用，當通電直導線與磁感線方向平行時，此時通電的直導線不受力的作用。
(6)如果把一個通電的線框放到磁場中，觀察它會怎樣運動呢？
演示實驗：把線圈放在磁場中，接通電源，觀察它的運動情況。
知識點2. 電動機
通電線圈在磁場中受力轉動。利用這個原理我們制作出了電動機。
1.電動機的原理：利用通電線圈在磁場里受力而轉動的原理制成；
2. 直流電動機：利用直流電源供電的電動機叫做直流電動機；
3. 基本構造：能夠轉動的線圈，叫做轉子； 固定不動的磁體，叫做定子；
4.換向器：.實際的直流電動機是通過換向器來實現持續轉動的；
(1)換向器的構造:兩個銅半環E和F跟線圈兩端相連,它們彼此絕緣并隨線圈一起轉動.A和B是電刷,它們跟半環接觸,使電源和線圈組成閉合電路
(2)作用：每當線圈剛轉過平衡位置時,換向器在電刷的配合下,能自動改變線圈中的電流方向,使線圈持續轉動下去。
5.直流電動機的工作過程：
電刷B和半環E接觸，電刷A和半環F接觸，此時線圈中電流方向是a→b→c→d，受力方向是ab邊受力向上，cd邊受力向下，線圈的轉動方向是順時針。
當線圈轉到平衡位置時，此時電刷正好接觸了兩個金屬半環中間的絕緣部分，所以線圈中沒有電流流過，此時線圈在磁場中也不受力的作用。
當線圈由于慣性剛剛轉過平衡位置時，電刷B和半環F接觸，電刷A和半環E接觸，此時線圈中電流方向是d→c→b→a，受力方向是ab邊受力向下，cd邊受力向上，轉動方向是順時針。就又返回到了如圖甲所示的情況了，這樣這個直流電動機就能連續不斷的轉動下去了。
6．從能量的角度看，電動機通電時轉子轉動，電能轉化為機械能；
(1)優點：構造簡單、控制方便、效率高、無污染等。(2)應用：機床、電車、電力機車等
溫馨提示：揚聲器是怎樣發聲的
1.作用：它是把電信號轉變為聲音信號的裝置。
2.結構：線圈(電磁鐵部分)、永久性磁體(原來的磁場)、錐形紙盆(振動從而產生聲音)。
3.原理：揚聲器的線圈中通入攜帶聲音信息、時刻變化的電流，它也會產生變化的磁場，使得它在一瞬間和下一瞬間受到不同的力，于是帶動紙盆振動起來，發出了聲音。
考點1. 磁場對通電導線的作用
【例題1】（2023甘肅蘭州） 如圖甲所示是我國自主設計建造的首艘彈射型航空母艦—福建艦，配備了全球領先的電磁彈射裝置。如圖乙所示，電磁彈射裝置的彈射車與戰斗機前輪連接，并處于強磁場中。當彈射車內的導體通以強大電流時，戰斗機就會受到強大的推力而向前彈射飛出。電磁彈射裝置的工作原理是______（選填“電磁感應”或“磁場對通電導體的作用力”）。
【答案】磁場對通電導體的作用力
【解析】電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內的導體通以強電流時，即可受到強大的推力，由此可知其原理是通電導體在磁場中受力而運動。
考點2. 電動機原理
【例題2】（2023安徽）圖示為某電動機的原理圖，EF、PQ為螺線管，abcd為電動機的線圈，為轉軸。閉合開關，從O點沿轉軸觀察，線圈順時針轉動，則（　　）
A. 螺線管F端為N極，P端為N極
B. 螺線管F端為S極、P端為S極
C. 若將電源的正負極對調，從O點沿轉軸觀察、線圈仍順時針轉動
D. 若將電源的正負極對調，從O點沿轉軸觀察，線圈將逆時針轉動
【答案】C
【解析】A．由圖可知，電流從螺線管EF的左端流入，根據安培定則可知，E端為N極，F端為S極，故A不符合題意；
B．由圖可知，電流從螺線管PQ的左端流入，根據安培定則可知，Q端為S極，P端為N極，故B不符合題意；
CD．由題意知，閉合開關，此時從O點沿轉軸觀察，線圈順時針轉動；線圈受力轉動的方向與磁場方向和電流方向有關，若將電源的正負極對調，則螺線管中電流方向與原來反向，根據安培定則可知，螺線管的磁極改變，且電動機線圈中的電流方向與原來相反向，則線圈受到磁場力的方向不會發生改變，即從O點沿轉軸觀察，線圈仍順時針轉動，故C符合題意，D不符合題意。故選C。
考點3. 揚聲器原理
【例題3】（2023黑龍江龍東）如圖所示的四個實驗，反映揚聲器的工作原理的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A．揚聲器是利用通電線圈在磁場中受到力的作用來工作的；該圖是奧斯特實驗，說明通電導體周圍存在磁場，故A不符合題意；
B．該圖毛皮摩擦過的橡膠棒都帶負電，所以它們相互排斥，故B不符合題意；
C．該圖是探究電磁感應現象的實驗，即閉合回路中的一部分導體做切割磁感線運動，會產生感應電流的現象，故C不符合題意；
D．圖中是通電導體在磁場中受力而運動，與揚聲器的原理相同，故D符合題意。故選D。
【演練1】下列四幅圖中，能說明洗衣機工作原理的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】洗衣機是靠電動機帶動工作的，電動機的工作原理是通電導體在磁場中受力的作用而轉動。
A．圖中導體做切割磁感線的運動時，感應電表發生偏轉，表明電路中有電流產生，屬于電磁感應現象，故A不符合題意；
B．圖中當有電流通過導線時，小磁針發生偏轉，表明通電導體周圍存在磁場，是電流的磁效應，故B不符合題意；
C．圖中表示的是通電導體在磁場中受力的作用，與洗衣機的工作原理相同，故C符合題意；
D．圖中表示的是電鈴的工作原理是電流磁效應，故D不符合題意。故選C。
【演練2】小明把安裝完成的直流電動機模型接入如圖所示的電路中，閉合開關并調節滑動變阻器，電動機正常轉動，若要改變電動機轉動方向，下列做法中無效的是（　?。?br/>A. 只對調電源的正、負極
B. 只對調磁體的N、S極
C. 同時對調電源的正、負極和磁體的N、S極
D. 導線①改接G、F點，導線②改接C、E點
【答案】C
【解析】A．電動機轉動方向與電流方向和磁場方向有關，調換電流方向或磁場方向，電動機的轉動方向會發生變化，所以只對調電源的正、負極，電路中電流方向發生變化，所以電動機的轉動方向發生變化，故A不符合題意；
B．只對調磁體的N、S極，磁場方向發生變化，所以電動機的轉動方向發生變化，故B不符合題意；
C．同時對調電源的正、負極和磁體的N、S極，電動機的轉動方向不會發生變化，故C符合題意；
D．導線①改接G、F點，導線②改接C、E點，電動機中的電流方向發生變化，可以改變電動機的轉動方向，故D不符合題意。故選C。
1.電動機不轉的原因
電動機不能轉動的原因很多，歸納起來主要有以下幾種：軸與支架、換向器與電刷之間摩擦太大；線圈平面剛好處在平衡位置；磁鐵磁性太弱；電路中電流過小；電刷與換向器之間接觸不良等。
當通電導體中的電流方向與磁感線方向垂直時,受到磁場力的作用;當通電導體中的電流方向與磁場方向平行(即電流方向與磁場方向相同或相反)時,所受磁場力的大小為零,所以通電導體放入磁場中不一定都會受到力的作用。
2. 課節記憶思維導圖
（滿分100分，答題時間45分鐘，根據下面給出的試題答案與解析自測自評）
一、選擇題（本大題7小題，每小題5分，共35分）
1. （2023廣西）如圖，某興趣小組利用干電池、銅線框和磁鐵制作一個“愛心”電動機，“愛心”能繞電池轉動。下列家用電器與“愛心”電動機工作原理相同的是（　　）
A. 電飯鍋 B. 電風扇
C. 手電筒 D. 電視機
【答案】B
【解析】A．“愛心”電動機的原理是通電導體在磁場中受到力的作用，將電能轉化為機械能。電飯鍋是利用電流的熱效應工作的，將電能轉化為內能，故A不符合題意；
B．電風扇是在電動機的作用下將電能轉化為機械能，故B符合題意；
C．手電筒是將電能轉化為光能，故C不符合題意；
D．電視機是將電能轉化為內能和光能，故D不符合題意；
故選B。
2. 北京冬奧會期間，某“網紅”智慧餐廳從廚師到服務員均是機器人，接到指令后，機器人內部的電動機會驅動其底部的輪子將美食送到指定位置。圖中與機器人驅動原理相同的是（　?。?br/>A. B. C. D.
【答案】C
【解析】機器人的jnws利用的是通電導體在磁場中受力運動，相當于電動機原理。
A．圖中導體中有電流通過時，磁針發生偏轉，表明通電導體的周圍存在磁場，是電流的磁效應，故A不符合題意；
B．圖中是電磁繼電器，利用的是電流的磁效應，故B不符合題意；
C．圖中探究的就是通電導體在磁場中受力運動，屬于電動機原理，故C符合題意；
D．圖中導體做切割磁感線運動時，感應電表發生偏轉，表明產生了感應電流，探究的是電磁感應現象，故D不符合題意。故選C。
3. 如圖所示是“探究電動機轉動原理”的實驗裝置，閉合開關后，金屬桿向左運動，要使金屬桿向右運動，應采取的措施是（　?。?br/>A. 磁場方向不變，改變電流方向
B. 同時改變電流方向和磁場方向
C. 電流大小不變，改變磁場強弱
D. 同時改變電流大小和磁場強弱
【答案】A
【解析】AB．若要讓金屬桿向右運動，改變金屬桿的受力方向，可以改變電流方向或改變磁場方向，但不能同時改變電流方向、磁場方向，故A正確、B錯誤；
CD．導體受力方向與電流的大小和磁場的強弱無關，故CD錯誤。故選A
4. 如圖所示，線圈通電后，受磁場力作用將開始順時針旋轉。如果線圈是固定的，磁體可以繞線圈旋轉，則線圈通電后，磁體將（　?。?br/>A. 開始順時針旋轉 B. 開始逆時針旋轉
C. 保持靜止 D. 以上三種情況都有可能
【答案】B
【解析】線圈通電后，受磁場力作用，線圈開始順時針旋轉；如果線圈是固定的，根據靜止和運動的相對性可知，則線圈通電后，磁體開始逆時針旋轉，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。
5. （2023廣東省廣州市）用電動機豎直提升重物。
（1）圖1中重物上升過程經過M、N、O、P點，其速度在MN段不斷增大，在NO段不變，在OP段不斷減小，忽略空氣阻力，則重物在（ ）
A.MN段動能不變 B.MN段機械能不變
C.NO段機械能增大 D.OP段重力勢能減小
（2）圖1中ab邊所受磁場的作用力為F。把電源的正負極對調再接入電路，閉合開關，線圈abcd轉至圖2所示位置，則（ ）
A.圖1中流過ab邊電流方向是從b到a
B.圖1中cd邊受到磁場作用力的方向與F的相同
C.圖2中ab邊受到磁場作用力的方向與F的相反
D.圖2中cd邊受到磁場作用力的方向與F的相反
【答案】 （1）C （2） D
【解析】（1）A．動能與質量、速度有關，質量、速度越大，動能越大。MN段速度增大，質量不變，動能增大，故A不符合題意；
B．MN段動能增大，同時高度升高，質量不變，重力勢能增大，所以機械能增大，故B不符合題意；
C．在NO段速度不變，質量也不變，動能不變，但高度升高，重力勢能增大，所以在NO段機械能增大，故C符合題意；
D．OP段高度升高，質量不變，所以重力勢能增大，故D不符合題意。
故選C。
（2）A．圖1中，電流從正極流出，經開關，從a流向b，所以電流方向是從a到b，故A不符合題意；
B．導體在磁場中受力的方向與磁場方向和電流方向有關，當磁場方向相同是，電流反向，導體受力也會反向，故圖1中cd邊受到磁場作用力的方向與F的相反，故B不符合題意；
C．把電源的正負極對調再接入電路，閉合開關，ab邊的電流方向仍是從a到b，磁場方向沒有發生變化，所以圖2中，ab邊受到磁場作用力的方向與F的相同，故C不符合題意；
D．把電源的正負極對調再接入電路，閉合開關，cd邊的電流方向仍是從c到d，與圖2中ab電流方向相反，磁場方向沒有發生變化，所以圖2中，cd邊受到磁場作用力的方向與F的相反，故D符合題意。故選D
6．在探究“讓線圈轉起來”的實驗中，小明用永磁鐵、一節干電池、線圈、金屬支架組裝了如圖所示的裝置，用絕緣膠帶將支架固定在電池兩端，將磁鐵放在電池側壁上，再將線圈一端的絕緣漆全部刮去，另一端的絕緣漆只刮去一半后，放在支架上，線圈即可持續轉動，關于該實驗，下列說法正確的是（　?。?br/>A．這個裝置與發電機的工作原理相同
B．線圈轉動過程中，機械能轉化為電能
C．只改變電流的方向，線圈的轉動方向不會改變
D．只改變磁場的方向，線圈的轉動方向可以改變
【答案】D
【解析】A．線圈通電后可持續轉動，說明通電導體在磁場中受力的作用，與電動機的原理
相同，故A錯誤；
B．線圈轉動過程中，消耗電能，產生機械能和內能，故B錯誤；
CD．通電導體在磁場中受力的作用，所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關，故只改變電流的方向或磁場的方向，線圈的轉動方向會發生改變，故C錯誤，D正確。
7.圖示為直流電動機的工作原理圖。線圈abcd處于向右的磁場中，兩個銅半環E和F跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉動，兩半環中間斷開，彼此絕緣；A和B是電刷，它們分別跟兩個半環接觸，使電源和線圈組成閉合電路。在圖示位置，電流沿dcba流過線圈，dc邊受到磁場的作用力向下，則（　?。?br/>A. 線圈在圖示位置時，ab邊受到磁場的作用力向下
B. 線圈由圖示位置轉過180o時，電流沿dcda流過線圈
C. 線圈由圖示位置轉過180°時，dc邊受到磁場的作用力向下
D. 線圈由圖示位置轉過180°時，ab邊受到磁場的作用力向下
【答案】D
【解析】通電導體在磁場中受力方向與電流方向、磁場方向有關，其中之一發生改變，則受力方向發生改變。
A．根據題意知道，此時dc邊受到磁場的作用力向下，由于ab邊中電流方向與dc中電流方向相反，而磁場方向相同，所以ab邊受到磁場的作用力與dc邊受到磁場的作用力相反，即ab邊受到磁場的作用力向上，故A錯誤；
B．由圖知道，線圈由圖示位置轉過180o時，電流沿abcd流過線圈，故B錯誤；
C．線圈由圖示位置轉過180°時，dc邊中電流方向反向，則受力方向改變，即dc邊受到磁場的作用力向上，故C錯誤；
D．線圈由圖示位置轉過180°時，ab邊中電流的方向反向，則受力方向改變，即ab邊受到磁場的作用力向下，故D正確。
二、填空題（本大題3小題，7個空，每空4分，共28分）
1. （2022廣西貴港）目前，貴港市正在打造“中國—東盟新能源電動車”生產基地，主動融入“一帶一路”建設，取得了較好成效。電動車主要部件之一是電動機，其工作原理是通電導體在磁場中受_______的作用；在給電動車充電過程中，是將______能轉化為化學能。
【答案】 力 電
【解析】電動機是利用通電導體在磁場中受力的作用這一原理來工作的。
在給電動車充電過程中，消耗電能，產生化學能，將電能轉化為化學能。
2. （2022海南）《海南自由貿易港建設總體方案》明確提出，海南將圍繞新能源汽車、智能汽車等行業來壯大先進制造業。如圖所示為海馬7X-E智能純電動MPV汽車，實現該車智能化的集成電路主要材料是______（選填“半導體”或“超導體”），電動機轉動是因為通電導體在______中受到力的作用。
【答案】 半導體 磁場
【解析】集成電路主要是由硅等半導體材料制成的。
根據電動機的原理可知，通電的導體在磁場中受到力的作用，所以電動機能夠轉動。
3. 如圖所示的實驗中，閉合開關，觀察到鋁棒向左運動，實驗現象說明磁場對________有力的作用，利用這一原理可以制成_______機；斷開開關，對調電源正、負兩極，重新接入電路，再次閉合開關，觀察到鋁棒向_______運動。
【答案】 通電導體 電動 右
【解析】通電導體在磁場中受到力的作用。鋁棒在磁場中，閉合開關，鋁棒通電，鋁棒由靜止向左運動，說明磁場對通電導體有力的作用。
電動機就是利用了通電導體在磁場中受到力的作用這一原理制成的。
對調電源正、負兩極，改變了導體中電流的方向，再次閉合開關，鋁棒將向與之前相反的方向運動，故鋁棒向右運動。
三、簡答題（本大題1小題，共12分）
1.（12分）盛夏的晚上，房間很熱，小強打開電風扇，感到風吹到身上涼快．根據以上情景結合所學物理知識分析并簡要回答下列問題：
（1）風吹到身上感到涼快的原因；（2）電風扇內的電動機工作的原理．
【答案】（1）電風扇轉動時，加快了室內空氣的流動，使人體表面汗液的蒸發加快，蒸發吸熱，從而加快吸收人體更多的熱量.（2）電風扇內的電動機是根據通電線圈在磁場中受力而轉動的原理制成的．
【解析】根據蒸發快慢和空氣流動快慢的關系得出人涼快的原因．電動機是根據通電線圈在磁場中受力而轉動的原理制成的．
四、探究實驗題（本大題1小題，共25分）
1. 如圖甲是小雪自制的小風扇，使用時發現小風扇轉動，但風卻向后吹。小雪設計了如圖乙所示的實驗，探究其原因。
（1）閉合開關，給銅棒ab通電，發現銅棒ab向右運動，這表明銅棒ab在磁場中受到_____的作用；
（2）保持磁場方向不變，將電源正負極對調后接入電路，閉合開關，發現銅棒ab向左運動，這表明_______；
（3）保持電流方向不變，將磁體的兩極對調，閉合開關，發現銅棒ab向右運動，這表明___________；
（4）根據實驗，要改變小風扇轉動方向，小雪應該___________；
（5）請列舉一個和小風扇工作原理相同的用電器___________。
【答案】 （1）磁力 （2）通電導體在磁場中受力的方向與電流方向有關 （3）通電導體在磁場中受力的方向與磁場方向有關 （4）改變電流方向（或對調電源正負極或將小風扇拆開后將磁極對調）（5）電吹風（或揚聲器或洗衣機或電動車等）
【解析】（1）銅棒ab本來靜止，當通電后發生了運動狀態的改變向右運動，說明此時受到了磁力的作用。
（2）保持磁場方向不變，將電源正負極對調后接入電路，閉合開關，此時電流的方向發生了改變，這時發現銅棒ab由原來的向右運動變成向左運動，說明電流會影響通電導線在磁場中的受力方向。
（3）保持電流方向不變，將磁體的兩極對調，閉合開關，發現銅棒ab由原來的向左運動變成了向右運動，說明電流不變時，磁場的方向也會影響通電導線在磁場中的受力方向。
（4）要改變風扇的方向可以通過改變電流方向來調節，具體的方法可以對調電源正負極或將小風扇拆開后將里面電動機的磁極對調。
（5）和小風扇工作原理相同的用電器有電吹風、洗衣機或電動車等，因為它們都是利用通電線圈在磁場中受力而轉動的。
電動機的發明
1821年法拉第完成了第一項重大的電發明，1831年10月28日他成功地發明了一種簡單的裝置，事實上法拉第發明的是第一臺電動機，是第一臺使用電流將物體運動的裝置。
邁克爾·法拉第（Michael Faraday，公元1791～公元1867），世界著名的自學成才的科學家，英國物理學家、化學家，發明家即發電機和電動機的發明者。
擴展資料：
法拉第在皇家研究院提供了大量成功的物理及化學演講，名為“蠟燭的化學史”；這個演講成為了皇家研究院圣誕節演講之起源，此演講并以法拉第為名。法拉第和威廉·休艾爾發明了許多如“電極”、“離子”等耳熟能詳的字。
由于道德原因，法拉第拒絕參與為克里米亞戰爭制造化學武器。在倫敦薩弗伊廣場，電工程師協會外，聳立著一個法拉第的雕像，而在布魯內爾大學新建的一個接待廳以法拉第為名。法拉第的照片在1991年至2001年時，被印在20元的英鎊紙幣上。南極洲的前英國實驗室：法拉第氣候研究站以他為名，而電容則以法拉作為單位。
學習目標
自學知識點梳理
考點例題精講
對點演練
解題方法歸納
課時減負課外小測驗
科學精神與擔當
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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第二十章 磁現象 磁場 專題20.4 電動機
1．知道磁場對通電導體有力的作用，知道通電導體在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關；
2．知道直流電動機的原理和主要構造；
3．了解直流電動機的優點及其應用。
閱讀本節課教材，參考教材完成教師給出的知識點問題的填空：
知識點1. 磁場對通電導線的作用
磁體間通過磁場會發生力的作用，奧斯特實驗中，電流的磁場會對小磁針發生力的作用，反過來，磁體的磁場會不會對通電導體產生力的作用？
1.問題：磁場對通電導體是否有力的作用？
2.實驗方法：
(1)磁力是看不到、摸不著的,所以在實驗中是利用______法,根據______判斷導體的受力情況。
(2)通電導體的受力方向可能與多個因素有關,在探究時,需利用______法。
3．實驗設計：
(1)探究通電導體受力方向與電流方向的關系：
需控制磁體磁場方向不變,改變電路中的電流方向。可以通過調換電源正負極改變電流方向。
(2)探究通電導體與磁場方向的關系：
需控制電流方向不變,改變磁體的磁場方向?？梢酝ㄟ^對調N、S極,改變磁體的磁場方向。
4.實驗步驟
(1)如圖甲所示， 把導體ab放在磁場里，接通電源，讓電流通過導線ab，觀察，它______（選填“運動”或“不運動”“）
結論：通電導體在磁場中受到______的作用。
甲 乙 丙
(2)如圖乙所示，把電源的正負極對調后接入電路，使通過導線ab的電流方向與原來相反，觀察導線ab的運動方向改變情況。
結論：磁場方向一定時,電流方向______,導體受力方向______；
(3)如圖丙所示，保持導線ab中原來電流的方向不變，但把蹄形磁體上下磁極調換一下，使磁場方向與原來相反，觀察導線ab的運動方向改變情況
結論：電流方向一定時,磁場方向______,導體受力方向______ 。
(4)如果導線ab中電流的方向和磁感線的方向都相反，觀察導線ab的運動方向與原來相同還是相反？
結論：當通電導線中的電流方向和磁感線的方向都變得相反時，通電導線的受力方向______。
總結：通電導線在磁場中要______，受力的方向跟磁場的方向、電流的方向有關。當電流的方向或者磁感線的方向變得相反時，通電導線受力的方向也相反。該現象中把電能轉化成了機械能。
(5)知識拓寬：并不是所有的通電直導線在磁場中都受到力的作用，當通電直導線與磁感線方向______時，此時通電的直導線不受力的作用。
(6)如果把一個通電的線框放到磁場中，觀察它會怎樣運動呢？
演示實驗：把線圈放在磁場中，接通電源，觀察它的運動情況。
知識點2. 電動機
通電線圈在磁場中受力轉動。利用這個原理我們制作出了______。
1.電動機的原理：利用______線圈在磁場里受力而轉動的原理制成；
2. 直流電動機：利用______電源供電的電動機叫做直流電動機；
3. 基本構造：能夠轉動的線圈，叫做______； 固定不動的磁體，叫做______；
4.換向器：.實際的直流電動機是通過______來實現持續轉動的；
(1)換向器的構造:兩個______E和F跟線圈兩端相連,它們彼此絕緣并隨線圈一起轉動.A和B是______,它們跟半環接觸,使電源和線圈組成閉合電路
(2)作用：每當線圈剛轉過______時,換向器在______的配合下,能自動改變線圈中的______,使線圈持續轉動下去。
5.直流電動機的工作過程：
電刷B和半環E接觸，電刷A和半環F接觸，此時線圈中電流方向是a→b→c→d，受力方向是ab邊受力向上，cd邊受力向下，線圈的轉動方向是順時針。
當線圈轉到平衡位置時，此時電刷正好接觸了兩個金屬半環中間的絕緣部分，所以線圈中沒有電流流過，此時線圈在磁場中也不受力的作用。
當線圈由于慣性剛剛轉過平衡位置時，電刷B和半環F接觸，電刷A和半環E接觸，此時線圈中電流方向是d→c→b→a，受力方向是ab邊受力向下，cd邊受力向上，轉動方向是順時針。就又返回到了如圖甲所示的情況了，這樣這個直流電動機就能連續不斷的轉動下去了。
6．從能量的角度看，電動機通電時轉子轉動，電能轉化為機械能；
(1)優點：構造簡單、控制方便、效率高、無污染等。(2)應用：機床、電車、電力機車等
溫馨提示：揚聲器是怎樣發聲的
1.作用：它是把____信號轉變為____信號的裝置。
2.結構：線圈(電磁鐵部分)、永久性磁體(原來的磁場)、錐形紙盆(振動從而產生聲音)。
3.原理：揚聲器的線圈中通入攜帶聲音信息、時刻變化的____，它也會產生變化的____，使得它在一瞬間和下一瞬間受到不同的力，于是帶動紙盆____起來，發出了聲音。
考點1. 磁場對通電導線的作用
【例題1】（2023甘肅蘭州） 如圖甲所示是我國自主設計建造的首艘彈射型航空母艦—福建艦，配備了全球領先的電磁彈射裝置。如圖乙所示，電磁彈射裝置的彈射車與戰斗機前輪連接，并處于強磁場中。當彈射車內的導體通以強大電流時，戰斗機就會受到強大的推力而向前彈射飛出。電磁彈射裝置的工作原理是______（選填“電磁感應”或“磁場對通電導體的作用力”）。
考點2. 電動機原理
【例題2】（2023安徽）圖示為某電動機的原理圖，EF、PQ為螺線管，abcd為電動機的線圈，為轉軸。閉合開關，從O點沿轉軸觀察，線圈順時針轉動，則（　　）
A. 螺線管F端為N極，P端為N極
B. 螺線管F端為S極、P端為S極
C. 若將電源的正負極對調，從O點沿轉軸觀察、線圈仍順時針轉動
D. 若將電源的正負極對調，從O點沿轉軸觀察，線圈將逆時針轉動
考點3. 揚聲器原理
【例題3】（2023黑龍江龍東）如圖所示的四個實驗，反映揚聲器的工作原理的是（　?。?br/>A. B.
C. D.
【演練1】下列四幅圖中，能說明洗衣機工作原理的是（　　）
A. B. C. D.
【演練2】小明把安裝完成的直流電動機模型接入如圖所示的電路中，閉合開關并調節滑動變阻器，電動機正常轉動，若要改變電動機轉動方向，下列做法中無效的是（　　）
A. 只對調電源的正、負極
B. 只對調磁體的N、S極
C. 同時對調電源的正、負極和磁體的N、S極
D. 導線①改接G、F點，導線②改接C、E點
1.電動機不轉的原因
電動機不能轉動的原因很多，歸納起來主要有以下幾種：軸與支架、換向器與電刷之間摩擦太大；線圈平面剛好處在平衡位置；磁鐵磁性太弱；電路中電流過??；電刷與換向器之間接觸不良等。
當通電導體中的電流方向與磁感線方向垂直時,受到磁場力的作用;當通電導體中的電流方向與磁場方向平行(即電流方向與磁場方向相同或相反)時,所受磁場力的大小為零,所以通電導體放入磁場中不一定都會受到力的作用。
2. 課節記憶思維導圖
（滿分100分，答題時間45分鐘，根據下面給出的試題答案與解析自測自評）
一、選擇題（本大題7小題，每小題5分，共35分）
1. （2023廣西）如圖，某興趣小組利用干電池、銅線框和磁鐵制作一個“愛心”電動機，“愛心”能繞電池轉動。下列家用電器與“愛心”電動機工作原理相同的是（　?。?br/>A. 電飯鍋 B. 電風扇
C. 手電筒 D. 電視機
2. 北京冬奧會期間，某“網紅”智慧餐廳從廚師到服務員均是機器人，接到指令后，機器人內部的電動機會驅動其底部的輪子將美食送到指定位置。圖中與機器人驅動原理相同的是（　?。?br/>A. B. C. D.
3. 如圖所示是“探究電動機轉動原理”的實驗裝置，閉合開關后，金屬桿向左運動，要使金屬桿向右運動，應采取的措施是（　?。?br/>A. 磁場方向不變，改變電流方向
B. 同時改變電流方向和磁場方向
C. 電流大小不變，改變磁場強弱
D. 同時改變電流大小和磁場強弱
4. 如圖所示，線圈通電后，受磁場力作用將開始順時針旋轉。如果線圈是固定的，磁體可以繞線圈旋轉，則線圈通電后，磁體將（　?。?br/>A. 開始順時針旋轉 B. 開始逆時針旋轉
C. 保持靜止 D. 以上三種情況都有可能
5. （2023廣東省廣州市）用電動機豎直提升重物。
（1）圖1中重物上升過程經過M、N、O、P點，其速度在MN段不斷增大，在NO段不變，在OP段不斷減小，忽略空氣阻力，則重物在（ ）
A.MN段動能不變 B.MN段機械能不變
C.NO段機械能增大 D.OP段重力勢能減小
（2）圖1中ab邊所受磁場的作用力為F。把電源的正負極對調再接入電路，閉合開關，線圈abcd轉至圖2所示位置，則（ ）
A.圖1中流過ab邊電流方向是從b到a
B.圖1中cd邊受到磁場作用力的方向與F的相同
C.圖2中ab邊受到磁場作用力的方向與F的相反
D.圖2中cd邊受到磁場作用力的方向與F的相反
6．在探究“讓線圈轉起來”的實驗中，小明用永磁鐵、一節干電池、線圈、金屬支架組裝了如圖所示的裝置，用絕緣膠帶將支架固定在電池兩端，將磁鐵放在電池側壁上，再將線圈一端的絕緣漆全部刮去，另一端的絕緣漆只刮去一半后，放在支架上，線圈即可持續轉動，關于該實驗，下列說法正確的是（　　）
A．這個裝置與發電機的工作原理相同
B．線圈轉動過程中，機械能轉化為電能
C．只改變電流的方向，線圈的轉動方向不會改變
D．只改變磁場的方向，線圈的轉動方向可以改變
7.圖示為直流電動機的工作原理圖。線圈abcd處于向右的磁場中，兩個銅半環E和F跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉動，兩半環中間斷開，彼此絕緣；A和B是電刷，它們分別跟兩個半環接觸，使電源和線圈組成閉合電路。在圖示位置，電流沿dcba流過線圈，dc邊受到磁場的作用力向下，則（　?。?br/>A. 線圈在圖示位置時，ab邊受到磁場的作用力向下
B. 線圈由圖示位置轉過180o時，電流沿dcda流過線圈
C. 線圈由圖示位置轉過180°時，dc邊受到磁場的作用力向下
D. 線圈由圖示位置轉過180°時，ab邊受到磁場的作用力向下
二、填空題（本大題3小題，7個空，每空4分，共28分）
1. （2022廣西貴港）目前，貴港市正在打造“中國—東盟新能源電動車”生產基地，主動融入“一帶一路”建設，取得了較好成效。電動車主要部件之一是電動機，其工作原理是通電導體在磁場中受_______的作用；在給電動車充電過程中，是將______能轉化為化學能。
2. （2022海南）《海南自由貿易港建設總體方案》明確提出，海南將圍繞新能源汽車、智能汽車等行業來壯大先進制造業。如圖所示為海馬7X-E智能純電動MPV汽車，實現該車智能化的集成電路主要材料是______（選填“半導體”或“超導體”），電動機轉動是因為通電導體在______中受到力的作用。
3. 如圖所示的實驗中，閉合開關，觀察到鋁棒向左運動，實驗現象說明磁場對________有力的作用，利用這一原理可以制成_______機；斷開開關，對調電源正、負兩極，重新接入電路，再次閉合開關，觀察到鋁棒向_______運動。
三、簡答題（本大題1小題，共12分）
1.（12分）盛夏的晚上，房間很熱，小強打開電風扇，感到風吹到身上涼快．根據以上情景結合所學物理知識分析并簡要回答下列問題：
（1）風吹到身上感到涼快的原因；（2）電風扇內的電動機工作的原理．
四、探究實驗題（本大題1小題，共25分）
1. 如圖甲是小雪自制的小風扇，使用時發現小風扇轉動，但風卻向后吹。小雪設計了如圖乙所示的實驗，探究其原因。
（1）閉合開關，給銅棒ab通電，發現銅棒ab向右運動，這表明銅棒ab在磁場中受到_____的作用；
（2）保持磁場方向不變，將電源正負極對調后接入電路，閉合開關，發現銅棒ab向左運動，這表明_______；
（3）保持電流方向不變，將磁體的兩極對調，閉合開關，發現銅棒ab向右運動，這表明___________；
（4）根據實驗，要改變小風扇轉動方向，小雪應該___________；
（5）請列舉一個和小風扇工作原理相同的用電器___________。
電動機的發明
1821年法拉第完成了第一項重大的電發明，1831年10月28日他成功地發明了一種簡單的裝置，事實上法拉第發明的是第一臺電動機，是第一臺使用電流將物體運動的裝置。
邁克爾·法拉第（Michael Faraday，公元1791～公元1867），世界著名的自學成才的科學家，英國物理學家、化學家，發明家即發電機和電動機的發明者。
擴展資料：
法拉第在皇家研究院提供了大量成功的物理及化學演講，名為“蠟燭的化學史”；這個演講成為了皇家研究院圣誕節演講之起源，此演講并以法拉第為名。法拉第和威廉·休艾爾發明了許多如“電極”、“離子”等耳熟能詳的字。
由于道德原因，法拉第拒絕參與為克里米亞戰爭制造化學武器。在倫敦薩弗伊廣場，電工程師協會外，聳立著一個法拉第的雕像，而在布魯內爾大學新建的一個接待廳以法拉第為名。法拉第的照片在1991年至2001年時，被印在20元的英鎊紙幣上。南極洲的前英國實驗室：法拉第氣候研究站以他為名，而電容則以法拉作為單位。
學習目標
自學知識點梳理
考點例題精講
對點演練
解題方法歸納
課時減負課外小測驗
科學精神與擔當
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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