資源簡介

八年級科學下冊 一講一練
第四講 電動機
基礎知識講解
1、磁場對通電導線的作用
（1）通電導體在磁場中受到力的作用。
（2）磁場對通電導體作用力的方向跟電流方向和磁場方向有關。
（3）當只改變電流方向或只改變磁場方向時，通電導體受到的磁場的力方向發生改變。
（4）同時改變電流方向和磁場方向時，通電導體受到的磁場的力的方向不變。
（5）通電導體在磁場中會受到力的大小與磁場強弱、電流大小、導體長短有關。
2、通電線圈在磁場中受到力的作用
（1）通電線圈在磁場中會受到力的作用而轉動，但不能持續。
（2）通電線圈在磁場中受到力的作用方向與電流方向和磁場方向有關。
（3）通電線圈所在的平面與磁場方向垂直時線圈受到一對平衡力的作用，線圈的這一位置叫平衡位置。
（4）通電導體在磁場中會受到力的作用，是電能轉化為機械能的結果。當磁場方向與電流方向一致或反向時，受到的作用力為零。當磁場方向與電流方向垂直作用時，受到的作用力最大。
（5）通電線圈轉到平衡位置時，不立即停下來，而是在位置附近擺地動幾下才停下來。

3、直流電動機
（1）原理：通電線圈在磁場中受力轉動；當線圈轉過平衡位置時，通過換向器改變電流方向，從而改變線圈的受力方向，以保證線圈沿同一方向持續轉動。
（2）組成： 磁極、線圈、換向器、電刷。(定子，轉子)
（3）換向器的作用：當線圈剛轉過平衡位置時，換向器能自動改變線圈中電流的方向，從而改變線圈受力方向，使線圈連續轉動。
（4）能的轉化：電能轉化為機械能。
4、交流電動機也是依靠通電導體在磁場中所受的力來運轉的。
鞏固提升訓練
1、小科預習了磁的知識后，標出了下列四種情況下磁體的磁極(小磁針的黑端為N極)，其中正確的是(??? )
A.???????????????????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????????????????????????????D.?
2、關于產生感應電流的條件，下列說法中正確的是（?? ）
A.?任何導體在磁場中運動，都能產生感應電流
B.?當閉合電路中的一部分導體在磁場中運動時，一定能產生感應電流
C.?當閉合電路中的一部分導體在磁場中沿磁感線運動時，就能產生感應電流
D.?當閉合電路中的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，就能產生感應電流
3、有關下列四幅圖片的說法正確的是(??? )
A.?三腳插頭內有一根導線與用電器的金屬外殼相連
B.?使用測電筆時手應該接觸筆尖金屬體
C.?保險絲燒斷一定是電路發生了短路
D.?近警示牌提醒我們靠近低壓帶電體不會觸電
4、如圖是安裝好的直流電動機模型接入電路的情況。
（1）請說出圖中兩個主要結構的名稱，A是________
（2）合上開關，假定電動機會按順時針方向轉動，若要使電動機逆時針轉動，請寫出一種方法________。
（3）合上開關，若將滑動變阻器的滑片P向左移動，則電動機的轉速將________。
5、醫學上使用的心肺機是用“電動泵”替代心臟，推動血液循環。工作原理如圖：

（1）當線圈中的電流從b流向a時，線圈的左端為________極，此時活塞將向________運動（填“左”或“右”）；
（2）若要維持電動泵的持續工作，ab間應該接入________（填“直流電”或“交流電”）。
6、現代社會提倡節能環保，如圖所示為一種發電旋轉門，該旋轉門安裝了一個特殊裝置，當行人推動旋轉門就會產生電能并存儲，由此判斷發電旋轉門的工作原理與________(選填“發電機”或“電動機”)相同，它是將人們推門時的 ________能轉化為電能。

7、為了探究電動機為什么會轉動，小明根據電動機主要構造制作了一臺簡易電動機（如圖所示），他用回形針做成兩個支架，分別與電池的兩極相連，用漆包線繞一個矩形線圈，以線圈引線為軸，并用小刀刮去一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮。將線圈放在支架上，磁體放在線圈下方，閉合開關，用手輕推一下線圈，線圈就會不停地轉動起來。
（1）要想改變線圈的轉動方向，小明可采用的措施是：________、________。（寫出兩點）
（2）開關閉合后，如果電動機不轉，可能的原因是：________、________。
（3）小明還想設計一個能調節電動機轉速的實驗裝置，他還需要的主要器材是________， 并在虛線框內畫出實驗電路圖（電動機用符號 表示）________。
8、利用兩個相同的單刀雙擲開關A和B，小明設計了一個電路，使電動機通過控制開關的操作，既能正轉，
也能反轉（說明：圖中開關A既可以與“1”觸點接通，也可以與觸點接通），在虛線框內把未完成的電路補充完整。
9、某班的物理實踐小組在裝好直流電動機模型后，設計了一個通過改變電動機的轉動方向及轉速使重物上升或下降的電路，如圖所示，有一個單刀雙擲開關（觸片K接通a或接通b），只有兩個電源．請你完成電路圖的連接（操作過程中不得改變電路中的接線）。
10、如下圖所示，圖甲是課本上“通電導線在磁場中受力”的實驗示意圖，小科同學實際探究時，在電路上連接了一個滑動變阻器，如圖乙所示，實驗記錄如下表：

（1）乙圖中小科在電路中接入滑動變阻器的作用是________。
（2）比較2和3兩組實驗，說明通電導線在磁場中受力方向與________有關，比較________兩組實驗說明通電導線在磁場中受力方向與電流方向有關。
（3）小科想在甲圖的基礎上對實驗進行改造，來探究影響感應電流方向的因素，為了觀察到明顯的實驗現象，他要把圖甲中的電源換成圖丙中的________。
11、小紅在學習了磁場對通電導體有力的作用后，進一步查閱資料，了解到當電流與磁場垂直時，磁場對通電導體的作用力大小與磁場強度、導體在磁場中的長度以及導體中的電流強度有關。她設計了如圖所示的裝置，先初步探究磁場對通電導體的作用力與電流大小的關系。實驗步驟如下：
①將一根導體棒用兩根細線懸掛在鐵架臺上，將一蹄形磁鐵豎直固定在鐵架臺上，并讓導體棒與下方的蹄形磁鐵磁極間的磁場方向垂直；
②給導體兩端加電壓U1 ， 導體靜止時，觀察懸線與豎直方向偏轉的角度為α1；
③????????? ， 導體靜止時，觀察懸線與豎直方向偏轉的角度為α2；
④比較α1、α2的大小，發現α2＞α1 ， 即可初步驗證其它條件一定，
通電導體的電流越大，受到磁場的作用力越大。
（1）請將第③步的步驟補充完整：________。
（2）小紅想繼續探究通電導體在磁場受到作用力的大小與導體在磁場中的長度是否有關，于是她將圖中的導體棒換成了一根較長的導體棒，其它條件不變，此時她發現懸線與豎直方向偏轉的角度變小了，于是她得出結論，“其它條件一定，通電導體在磁場中的長度越長，受到的磁場作用力越小”。但她查閱一些資料后發現，理論上通電導體在磁場中的長度越長，受到的磁場作用力越大，這與她實驗所得到的結論相反。請你說明小紅得出的結論與資料不符的原因。________。
答案解析 ;
1、【解答】A.條形磁鐵的左端為N極，根據“異名磁極相互吸引”可知，小磁針的左端應該是S極，故A錯誤；
B.U形磁鐵的下端為S極，根據“異名磁極相互吸引”可知，小磁針的下端應該是N極，故B錯誤；
C.螺線管線圈上電流方向向左；右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向左，此時大拇指指向下端，那么螺線管的下端為N極，上端為S極。根據“異名磁極相互吸引”可知，小磁針的下端為N極，故C正確；
D.螺線管線圈上電流方向向下；右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向下，此時大拇指指向右端，那么螺線管的右端為N極，左端為S極。根據“異名磁極相互吸引”可知，小磁針的左端為S極，故D錯誤。
故選C。
2、【解答】A、導體在磁場中運動，若沒有閉合回路是不會產生感應電流的；即使是閉合的回路，導體的運動既可以是沿磁感線運動，也可是切割磁感線，只有切割才會產生感應電流，故A錯誤；B、只有閉合回路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動才能產生感應電流，如果不切割磁感線，就不會產生感應電流，故B錯誤；C、當閉合電路中的一部分導體在磁場中沿磁感應線運動時，不切割磁感線，即穿過閉合電路的磁通量不發生變化，則閉合電路中沒有感應電流，故C錯誤；D、當閉合電路中的一部分導體在磁場中做切割磁感應線運動時，磁通量發生變化，才一定會產生感應電流，故D正確。故選：D
3、【解答】A.三腳插頭對應三空插座，下面的兩個插腳對應插孔中的火線和零線，中間靠上的插腳與用電器的外殼相連，對應上面的插孔，二者連接后與大地相連，從而保證漏電時的安全，故A正確；
B.使用測電筆時，人體只能接觸測電筆尾部的金屬體，不能接觸筆尖。因為筆尖與火線直接相連，所以接觸后會發生觸電事故，故B錯誤；
C.保險絲熔斷可能是發生了短路，也可能是用電器的總功率過大，故C錯誤；
D.警示牌提醒我們靠近低壓帶電體照樣有觸電危險，故D錯誤。
故選A。
4、【答案】 （1）電刷
（2）改變電池的正負極（改變磁場的方向）
（3）變慢
【解答】（1）根據圖片可知，圖中電動機模型中A是電刷；
（2）合上開關，假定電動機會按順時針方向轉動，若要使電動機逆時針轉動，方法是：改變電池的正負極（改變磁場的方向）。
（3）合上開關，若將滑動變阻器的滑片P向左移動，變阻器接入電路的阻值變大，那么通過電動機線圈的電流變小，則電動機的轉速將變慢。
5、【答案】 （1）S；右
（2）交流電
【解答】（1）當線圈中的電流從b流向a時，線圈上電流方向向下。右手握住螺線管，彎曲的四指之間向下，此時大拇指指向線圈的右端，因此線圈的右端為N極，左端為S極。根據“同名磁極相互排斥”可知，此時活塞將向右運動。
（2）若要維持電動泵的持續工作，ab間應該接入交流電。
6、【答案】 發電機；機械
【解答】（1）根據“發電旋轉門”的描述可知，它的工作原理與發電機相同；
（2）發電旋轉門將人們推門時的機械能轉化為電能。
7、【解答】（1）線圈能夠轉動是因為通電導線在磁場中受到力的作用，所以線圈的轉動方向與磁場方向和電流方向有關；故答案為：改變電流方向；改變磁場方向；
（2）線圈不動，可能是受力太小，而電動機的受力的大小與電流有關，所以可能是電流太小；或者有可能達到平衡位置；故答案為：處于平衡位置；電流太小；
（3）調節電動機轉速需要改變通過線圈的電流大小，可以通過改變電阻來實現；故答案為：滑動變阻器；；
故答案為：（1）改變電流方向；改變磁場方向；（2）處于平衡位置；電流太小；（3）滑動變阻器；。
8、【解答】當A點接觸點1時，圖中給出的電源沒有連入電路，所以電路需要電源和控制電路的單刀雙擲開關B，完整的電路圖如所示：
9、【解答】使滑動變阻器、單刀雙擲開關、電動機串聯連接，滑動變阻器改變電路中的電流，從而改變電動機的轉速；單刀雙擲開關與電路和電源連接，起到改變電流的方向來控制電動機的轉向；電路圖如圖所示：
10、【答案】 （1）保護電路
（2）磁場方向；2和4
（3）靈敏電流表
【解答】（1）乙圖中小科在電路中接入滑動變阻器的作用是保護電路。
（2）實驗2和3中，電流方向相同，磁場方向不同，導體運動的方向不同，說明通電導線在磁場中受力方向與磁場方向有關；
? ? ? 探究通電導線在磁場中的受力方向與電流方向的關系時，必須控制磁場方向相同而改變電流方向，故選2和4；
（3）靈敏電流計不但能夠感知產生的微小電流，還可以通過指針的偏轉方向確定電流方向的改變，因此探究影響感應電流方向的因素，為了觀察到明顯的實驗現象，需要用靈敏電流計代替電源來顯示產生感應電流的方向。
?
11、【答案】 （1）給導體兩端加電壓U2 ， U2＞U1
（2）沒有控制電流大小相同
【解答】（1）低③步的步驟為：給導體兩端加電壓U2 ， U2＞U1 ， 導體靜止時，觀察懸線與豎直方向偏轉的角度為α2；
（2）紅得出的結論與資料不符的原因：沒有控制電流大小相同。

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