資源簡介

第四節：電動機
知識點回顧
磁場對電流的作用:
1、通電導體在磁場中受到力的作用，力的方向跟 電流方向 和 磁場方向 有關。
如果改變其中一個量，則受力方向將改變；如果兩個量同時改變，則受力方向將不變。
2、應用——直流電動機
構造：線圈（轉子）、磁鐵（定子）、換向器、電刷；
工作原理：通電線圈在磁場中受力轉動；
能量轉換：電能轉化為機械能
平衡位置：線圈處于平衡位置（線圈面與磁感線垂直）時受平衡力作用。
換向器作用：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，保證線圈持續轉動。
基礎鞏固
1.在如圖所示裝置中，導線ab在水平的支架上。閉合開關，有電流通過時，導線ab會運動起來，那么（?? ）
A.?此裝置是用來探究磁生電的
B.?導線ab運動方向與電流方向和磁場方向有關
C.?發電機是利用這一現象來工作的
D.?通電過程中導線ab機械能轉化為電能
當有電流通過線圈時，線圈會發生偏轉，從而帶動指針轉動。其原理與下列相對應的是(?? )

A.??????????B.??????????C.??????????D.?
3.我國未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器。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，艦載機受到強大的推力而快速起飛。電磁彈射器工作原理與下列設備用電器工作原理一致的是（ ??）
A.?電鈴?????????????????????????????????B.?發電機?????????????????????????????????C.?電風扇?????????????????????????????????D.?電磁鐵
4.如圖所示，干電池底部吸有強磁鐵(可導電)，在干電池的正極上支有一“門”字形導線框，導線框B側和套在強磁鐵上導電圓環C連接，導線框和圓環C能夠一起繞干電池持續轉動，圓環C在轉動過程中與強磁鐵接觸良好。導線框轉動的動力來源（?? ）
A.?只有線框A側受到磁場對電流的作用
B.?只有線框B側受到磁場對電流的作用
C.?線框A側、B側都受到磁場對電流的作用
D.?線框A側、B側都不受到磁場對電流的作用，是受到的其他外力
5.安裝一臺直流電動機模型，接入電路后能正常轉動，分別做如下調整，哪一種做法不可以改變電動機原來轉動方向（?? ）
A.?調換直流電動機的磁鐵極性????????????????????????????????B.?改變線圈中直流電的方向?
C.?調節滑動變阻器，改變電流的大小??????????????????????D.?調換電源的正、負極
用漆包線繞成矩形線圈，將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁場(如圖所示)。
閉合開關，由于磁場對放入其中的通電導體會產生________的作用，線圈會轉動，線圈在磁場中________(選填“能”或“不能”)持續轉動。如果將電源和開關換成小量程電流表，用手緩慢轉動線圈，發現電流表的指針左右擺動，________(選填“電動機”或“發電機”)就是根據這個原理工作的。

6.將表面有金屬鍍層的磁鐵吸在干電池的負極，將一根硬銅線折成導線框abcd搭在干電池的正極和磁鐵上(如圖所示)，導線框abcd就會以干電池為軸轉動起來。
（1）如果將磁鐵的N、S極對調，導線框將________。
（2）通電時間稍長，干電池會明顯發熱，原因是________。
7.如圖所示實驗裝置是用來研究________(選填“電流磁效應”“電磁感應現象”或“磁場對通電導線的作用”)的。實驗時把導線ab放在磁場里，接通電源，讓電流通過導線ab ， 會觀察到導線向右運動；如果把電源正、負極對調后接入電路，會觀察到導線ab向________(選填“左”或“右”)運動；如果不對調電源正負極，只把蹄形磁體上下磁極調換一下，會觀察到導線ab向________(選填“左”或“右”)運動；如果把電源正、負極對調，同時把蹄形磁體上下磁極也調換一下，則會觀察到導線ab向________(選填“左”或“右”)運動。

8.如圖所示的小制作中，裝置A和裝置B中都有磁鐵和可轉動的線圈。當開關閉合時，裝置扇葉轉動，有風吹向裝置B，引起裝置B的扇葉轉動，導致燈泡發光。

（1）裝置A工作時將電能轉換為________能
（2）裝置B的工作原理是________。
思維拓展提高
9.小黃同學做實驗的裝置如圖所示，閉合開關，先將導體ab水平向右移動，導體cd也隨之運動起來。可知：（ ??）
A.?實驗裝置右側產生的現象在生活中的應用是發電機?????B.?實驗裝置左側運用的原理是電磁感應現象
C.?實驗裝置左側運用的原理是磁場對電流的作用????????????D.?實驗裝置右側產生將機械能轉化成了電能

10.關于通電導體在磁場中的受力方向與電流方向和磁場方向之間的關系，下列說法不正確的是(??? )
A.?電流方向改變時，導體受力方向改變
B.?磁場方向改變時，導體受力方向改變
C.?電流方向和磁場方向同時改變時，導體受力方向不改變
D.?電流方向和磁場方向同時改變時，導體受力方向改變
.圖甲的工作原理是利用了________；下列電器設備中與甲圖工作原理相同的是________（填序號）；利用乙圖原理工作的有________（填序號）。①電風扇②電磁起重機③電流表④發電機


11.學習了電磁知識后，小柯了解到相互靠近的通電導線之間會產生相互作用力。那么這個力的大小和方向與哪些因素有關呢？他將兩根導線（可伸長）平行放置后固定（如圖1甲所示），然后依次通上如圖乙、丙、丁所示的電流，通過反復實驗證實了他的猜想。請你根據圖中的實驗現象回答問題。

（1）分析圖1________（選填序號），可知通電導線之間作用力方向與電流方向有關。
（2）得到通電導線之間的相互作用力的大小與電流大小有關的結論，你的依據是________ 。
（3）如圖2 所示，將一柔軟的導線彎成星形，并將其置于光滑水平桌面上，然后將開關S閉合，則該星形回路將 ???????????。
A.不會變形
B.會變形，所圍面積增大
C.會變形，所圍面積減小
D.會變形，所圍總面積不變
（4）兩根平行放置的通電導線之間的相互作用力的大小除了與電流大小有關外，還與哪個因素有關？________（寫出一個因素）
拉分新題
12.如圖所示是“線圈不能持續轉動”的三幅實驗圖，下列說法中不正確的是(??? )

A.?三幅圖中，導線ab、cd所受的磁力方向始終沒有發生改變
B.?乙圖中，線圈能夠持續往下轉動變成丙圖所示，是由于慣性
C.?通電一段時間后，線圈abcd最終會停止在乙圖所示的位置
D.?只要開關始終閉合，線圈abcd一定會在乙圖的平衡位置左右擺動，永不停止
13.常用的磁電式電流表的結構如圖所示，線圈與接線柱相連。當通以圖示方向的電流時，線圈帶動指針向右偏轉。下列有關說法正確的是(??? )

A.?當通以相反方向電流時，電流表指針仍向右偏轉???????????????????B.?此電流表工作時機械能轉化為電能
C.?此電流表是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的?????D.?此電流表是利用電磁感應原理制成的
14.電磁炮是利用電磁技術制成的一種新型武器，具有速度快、命中率高等特點。其原理是利用磁場對通電導體的作用，下列敘述中與此原理相同的是(??? )
A.?水輪機帶動發電機工作為我們提供源源不斷的電能?????B.?奧斯特發現通電導體能使小磁針偏轉方向
C.?電動機接通電源正常工作????????????????????????????????????????????D.?工廠使用大型電磁鐵完成物品運輸任務

15.如圖所示，在“研究影響通電導體在磁場中受力因素”的實驗中，要使導體運動方向改變，以下操作中可行的是（??? ）

A.?減少磁鐵的數量?????????B.?增大導體的直徑?????????C.?增大導體中的電流?????????D.?改變導體中的電流方向
16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。________。
第四節：電動機
知識點回顧
磁場對電流的作用:
1、通電導體在磁場中受到力的作用，力的方向跟 電流方向 和 磁場方向 有關。
如果改變其中一個量，則受力方向將改變；如果兩個量同時改變，則受力方向將不變。
2、應用——直流電動機
構造：線圈（轉子）、磁鐵（定子）、換向器、電刷；
工作原理：通電線圈在磁場中受力轉動；
能量轉換：電能轉化為機械能
平衡位置：線圈處于平衡位置（線圈面與磁感線垂直）時受平衡力作用。
換向器作用：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，保證線圈持續轉動。
基礎鞏固
1.在如圖所示裝置中，導線ab在水平的支架上。閉合開關，有電流通過時，導線ab會運動起來，那么（?? ）
A.?此裝置是用來探究磁生電的
B.?導線ab運動方向與電流方向和磁場方向有關
C.?發電機是利用這一現象來工作的
D.?通電過程中導線ab機械能轉化為電能
【答案】 B
【考點】磁場對通電導線的作用
2.電流表是測量電流的一種儀器，如圖為電流表的表頭內部結構，它由永磁體、線圈等構成，當有電流通過線圈時，線圈會發生偏轉，從而帶動指針轉動。其原理與下列相對應的是(?? )

A.??????????B.??????????C.??????????D.?
【答案】 B
【考點】磁場對通電導線的作用
3.我國未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器。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，艦載機受到強大的推力而快速起飛。電磁彈射器工作原理與下列設備用電器工作原理一致的是（ ??）
A.?電鈴?????????????????????????????????B.?發電機?????????????????????????????????C.?電風扇?????????????????????????????????D.?電磁鐵
【答案】 C
【考點】磁場對通電導線的作用
4.如圖所示，干電池底部吸有強磁鐵(可導電)，在干電池的正極上支有一“門”字形導線框，導線框B側和套在強磁鐵上導電圓環C連接，導線框和圓環C能夠一起繞干電池持續轉動，圓環C在轉動過程中與強磁鐵接觸良好。導線框轉動的動力來源（?? ）
A.?只有線框A側受到磁場對電流的作用
B.?只有線框B側受到磁場對電流的作用
C.?線框A側、B側都受到磁場對電流的作用
D.?線框A側、B側都不受到磁場對電流的作用，是受到的其他外力
【答案】 B
【考點】磁場對通電導線的作用
5.安裝一臺直流電動機模型，接入電路后能正常轉動，分別做如下調整，哪一種做法不可以改變電動機原來轉動方向（?? ）
A.?調換直流電動機的磁鐵極性????????????????????????????????B.?改變線圈中直流電的方向?
C.?調節滑動變阻器，改變電流的大小??????????????????????D.?調換電源的正、負極
【答案】 C
【考點】直流電動機的構造原理與工作過程
用漆包線繞成矩形線圈，將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁場(如圖所示)。
閉合開關，由于磁場對放入其中的通電導體會產生________的作用，線圈會轉動，線圈在磁場中________(選填“能”或“不能”)持續轉動。如果將電源和開關換成小量程電流表，用手緩慢轉動線圈，發現電流表的指針左右擺動，________(選填“電動機”或“發電機”)就是根據這個原理工作的。
【答案】 力；不能；發電機
【考點】磁場對通電導線的作用，發電機的構造和原理
6.將表面有金屬鍍層的磁鐵吸在干電池的負極，將一根硬銅線折成導線框abcd搭在干電池的正極和磁鐵上(如圖所示)，導線框abcd就會以干電池為軸轉動起來。
（1）如果將磁鐵的N、S極對調，導線框將________。
（2）通電時間稍長，干電池會明顯發熱，原因是________。
【答案】 （1）反轉
（2）用導線將電源的正負極相連，會造成電源短路，電流很大，根據Q=I2Rt，通電時間長，就會產生較多的熱量，干電池會明顯發熱。
【考點】磁場對通電導線的作用，焦耳定律的計算公式及其應用
7.如圖所示實驗裝置是用來研究________(選填“電流磁效應”“電磁感應現象”或“磁場對通電導線的作用”)的。實驗時把導線ab放在磁場里，接通電源，讓電流通過導線ab ， 會觀察到導線向右運動；如果把電源正、負極對調后接入電路，會觀察到導線ab向________(選填“左”或“右”)運動；如果不對調電源正負極，只把蹄形磁體上下磁極調換一下，會觀察到導線ab向________(選填“左”或“右”)運動；如果把電源正、負極對調，同時把蹄形磁體上下磁極也調換一下，則會觀察到導線ab向________(選填“左”或“右”)運動。

【答案】 磁場對通電導線的作用；左；左；右
【考點】磁場對通電導線的作用，通電導體在磁場中的受力方向的判斷
8.如圖所示的小制作中，裝置A和裝置B中都有磁鐵和可轉動的線圈。當開關閉合時，裝置扇葉轉動，有風吹向裝置B，引起裝置B的扇葉轉動，導致燈泡發光。

（1）裝置A工作時將電能轉換為________能
（2）裝置B的工作原理是________。
【答案】 （1）機械
（2）電磁感應
【考點】直流電動機的構造原理與工作過程，發電機的構造和原理
思維拓展提高
9.小黃同學做實驗的裝置如圖所示，閉合開關，先將導體ab水平向右移動，導體cd也隨之運動起來。可知：（ ??）
A.?實驗裝置右側產生的現象在生活中的應用是發電機?????B.?實驗裝置左側運用的原理是電磁感應現象
C.?實驗裝置左側運用的原理是磁場對電流的作用????????????D.?實驗裝置右側產生將機械能轉化成了電能
【答案】 B
【考點】通電導體在磁場中的受力方向的判斷，直流電動機的構造原理與工作過程，產生電磁感應現象的條件和規律
10.關于通電導體在磁場中的受力方向與電流方向和磁場方向之間的關系，下列說法不正確的是(??? )
A.?電流方向改變時，導體受力方向改變
B.?磁場方向改變時，導體受力方向改變
C.?電流方向和磁場方向同時改變時，導體受力方向不改變
D.?電流方向和磁場方向同時改變時，導體受力方向改變
【答案】 D 【考點】通電導體在磁場中的受力方向的判斷
.圖甲的工作原理是利用了________；下列電器設備中與甲圖工作原理相同的是________（填序號）；利用乙圖原理工作的有________（填序號）。①電風扇②電磁起重機③電流表④發電機

【答案】 閉合電路的一部分導體在磁場中作切割磁感線運動會產生感應電流 或 電磁感應原理；④；①③
【考點】電磁感應，磁場對通電導線的作用
11.學習了電磁知識后，小柯了解到相互靠近的通電導線之間會產生相互作用力。那么這個力的大小和方向與哪些因素有關呢？他將兩根導線（可伸長）平行放置后固定（如圖1甲所示），然后依次通上如圖乙、丙、丁所示的電流，通過反復實驗證實了他的猜想。請你根據圖中的實驗現象回答問題。

（1）分析圖1________（選填序號），可知通電導線之間作用力方向與電流方向有關。
（2）得到通電導線之間的相互作用力的大小與電流大小有關的結論，你的依據是________ 。
（3）如圖2 所示，將一柔軟的導線彎成星形，并將其置于光滑水平桌面上，然后將開關S閉合，則該星形回路將 ???????????。
A.不會變形
B.會變形，所圍面積增大
C.會變形，所圍面積減小
D.會變形，所圍總面積不變
（4）兩根平行放置的通電導線之間的相互作用力的大小除了與電流大小有關外，還與哪個因素有關？________（寫出一個因素）
【答案】 （1）乙丙
（2）對比丙丁,（在電流方向相同的情況下），電流越大，導線彎曲程度越大
（3）B
（4）導線間距離、導線長度（導線材料、導線粗細）
【考點】磁場對通電導線的作用
拉分新題
12.如圖所示是“線圈不能持續轉動”的三幅實驗圖，下列說法中不正確的是(??? )

A.?三幅圖中，導線ab、cd所受的磁力方向始終沒有發生改變
B.?乙圖中，線圈能夠持續往下轉動變成丙圖所示，是由于慣性
C.?通電一段時間后，線圈abcd最終會停止在乙圖所示的位置
D.?只要開關始終閉合，線圈abcd一定會在乙圖的平衡位置左右擺動，永不停止
【答案】 D
【考點】直流電動機的構造原理與工作過程
13.常用的磁電式電流表的結構如圖所示，線圈與接線柱相連。當通以圖示方向的電流時，線圈帶動指針向右偏轉。下列有關說法正確的是(??? )

A.?當通以相反方向電流時，電流表指針仍向右偏轉???????????????????B.?此電流表工作時機械能轉化為電能
C.?此電流表是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的?????D.?此電流表是利用電磁感應原理制成的
【答案】 C
【考點】通電導體在磁場中的受力方向的判斷
14.電磁炮是利用電磁技術制成的一種新型武器，具有速度快、命中率高等特點。其原理是利用磁場對通電導體的作用，下列敘述中與此原理相同的是(??? )
A.?水輪機帶動發電機工作為我們提供源源不斷的電能?????B.?奧斯特發現通電導體能使小磁針偏轉方向
C.?電動機接通電源正常工作????????????????????????????????????????????D.?工廠使用大型電磁鐵完成物品運輸任務
【答案】 C
【考點】直流電動機的構造原理與工作過程
15.如圖所示，在“研究影響通電導體在磁場中受力因素”的實驗中，要使導體運動方向改變，以下操作中可行的是（??? ）

A.?減少磁鐵的數量?????????B.?增大導體的直徑?????????C.?增大導體中的電流?????????D.?改變導體中的電流方向
【答案】 D
【考點】磁場對通電導線的作用
16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】 （1）給導體兩端加電壓U2 ， U2＞U1
（2）沒有控制電流大小相同
【考點】磁場對通電導線的作用

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