20.4 电动机-2024-2025学年物理九年级全一册同步学案（人教版）

20.4 电动机 学习目标 1．知道磁场对通电导体有力的作用，知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关； 2．知道直流电动机的原理和主要构造； 3．了解直流电动机的优点及其应用。 知识重点 知识点1. 磁场对通电导线的作用 磁体间通过磁场会发生力的作用，奥斯特实验中，电流的磁场会对小磁针发生力的作用，反过来，磁体的磁场会不会对通电导体产生力的作用？ 1.问题：磁场对通电导体是否有力的作用？ 2.实验方法： (1)磁力是看不到、摸不着的,所以在实验中是利用转换法,根据导体是否运动判断导体的受力情况。 (2)通电导体的受力方向可能与多个因素有关,在探究时,需利用控制变量法。 3．实验设计： (1)探究通电导体受力方向与电流方向的关系： 需控制磁体磁场方向不变,改变电路中的电流方向。可以通过调换电源正负极改变电流方向。 (2)探究通电导体与磁场方向的关系： 需控制电流方向不变,改变磁体的磁场方向。可以通过对调N、S极,改变磁体的磁场方向。 4.实验步骤 (1)如图甲所示， 把导体ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察，它运动（选填“运动”或“不运动”“） 结论：通电导体在磁场中受到力的作用。 甲 乙 丙 (2)如图乙所示，把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向改变情况。 结论：磁场方向一定时,电流方向相反,导体受力方向相反； (3)如图丙所示，保持导线ab中原来电流的方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向改变情况 结论：电流方向一定时,磁场方向相反,导体受力方向相反 。 (4)如果导线ab中电流的方向和磁感线的方向都相反，观察导线ab的运动方向与原来相同还是相反？ 结论：当通电导线中的电流方向和磁感线的方向都变得相反时，通电导线的受力方向不变。 总结：通电导线在磁场中要受力，受力的方向跟磁场的方向、电流的方向有关。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也相反。该现象中把电能转化成了机械能。 (5)知识拓宽：并不是所有的通电直导线在磁场中都受到力的作用，当通电直导线与磁感线方向平行时，此时通电的直导线不受力的作用。 (6)如果把一个通电的线框放到磁场中，观察它会怎样运动呢？ 演示实验：把线圈放在磁场中，接通电源，观察它的运动情况。 知识点2. 电动机 通电线圈在磁场中受力转动。利用这个原理我们制作出了电动机。 1.电动机的原理：利用通电线圈在磁场里受力而转动的原理制成； 2. 直流电动机：利用直流电源供电的电动机叫做直流电动机； 3. 基本构造：能够转动的线圈，叫做转子； 固定不动的磁体，叫做定子； 4.换向器：.实际的直流电动机是通过换向器来实现持续转动的； (1)换向器的构造:两个铜半环E和F跟线圈两端相连,它们彼此绝缘并随线圈一起转动.A和B是电刷,它们跟半环接触,使电源和线圈组成闭合电路 (2)作用：每当线圈刚转过平衡位置时,换向器在电刷的配合下,能自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动下去。 温馨提示：扬声器是怎样发声的 1.作用：它是把电信号转变为声音信号的装置。 2.结构：线圈(电磁铁部分)、永久性磁体(原来的磁场)、锥形纸盆(振动从而产生声音)。 3.原理：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，它也会产生变化的磁场，使得它在一瞬间和下一瞬间受到不同的力，于是带动纸盆振动起来，发出了声音。 考点一、磁场对通电导线的作用 [例题1] （2023秋•蓝田县期末）在“探究让通电导线在磁场中动起来”的实验中（如图），下列说法不正确的是（　　） A．ab处应该接入电源 B．根据该原理可以制成电动机 C．同时改变磁场方向和电流方向，导体棒的运动方向要改变 D．导体棒在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关 [例题2] （2023秋•历城区期末）有人做了如图所示的实验：向环形塑料凹槽内注满水银，然后通过接线柱将凹槽内的水银接入电路，再在圆环中央放置一块圆柱形磁铁。闭合开关，凹槽内的水银会逆时针流动起来，则下列说法中不正确的是（　　） A．水银流动的原理是磁场对通电导体有力的作用 B．若只对调电源正负极，水银将顺时针流动 C．该过程中将机械能转化为电能 D．若将串联的蓄电池再增加一节，水银的流动速度将变快 [例题3] （2023秋•历下区期末）如图所示是物理实验室所用电流表内部构造示意图。当电流表接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转。下列图中与电流表工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 考点二、电动机原理 [例题4] （2023秋•岳阳楼区期末）为保护环境，越来越多的人倾向于购买国产电动车，下列关于电动车说法正确的是（　　） A．电动车利用热机提供动力 B．电动车在工作时，电能转化为机械能 C．电动车在充电时，化学能转化为电能 D．电动车的工作原理是电磁感应现象 [例题5] （2023秋•东方期末）牙齿健康问题，越来越得到重视，电动牙刷已经成为了一款比较受欢迎的小家电，如图所示，关于电动牙刷下列说法正确的是（　　） A．使用电动牙刷的过程中电能主要转化为机械能 B．电动牙刷里的电动机工作原理是电流的热效应 C．在给电池充电时牙刷内的电池相当于电源 D．电动牙刷上的指示灯主要是超导材料制成 [例题6] （2023秋•瑶海区期末）如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．电动机工作时把机械能转化为电能 B．两个时刻图中磁场方向都是由左向右 C．在甲时刻，导线ab受到的力与cd导线受到的力方向相同 D．两个时刻导线ab中的电流方向不同，磁场方向相同，因此受到的磁场力方向不同 考点三、扬声器原理 [例题7] （2023秋•市北区期末）如图是扬声器的结构示意图。当扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声。下列选项与扬声器工作原理相同的是（　　） A．发电机 B．电磁铁 C．电动机 D．电磁继电器 [例题8] （2022秋•康巴什校级期末）图甲是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递，底座内有如图乙所示电磁铁，通电后上面的磁体音箱会在底座产生的磁场作用下悬浮，下列说法正确的是（　　） A．底座通电后能产生磁场说明磁能生电 B．通电后电磁铁的下端为N极 C．音箱悬浮利用了同名磁极相互吸引原理 D．音箱的工作原理与发电机原理相同 [例题9] （2022秋•高新区期末）下列说法正确的是（　　） A．磁体周围的磁场是有方向的，故磁感线是磁场中实际存在的曲线 B．有磁性的甲物体可以吸引乙物体，故乙物体原来一定是有磁性的 C．电磁继电器是利用电磁铁的磁性有无来控制工作电路通断的开关 D．扬声器将电信号转化为声信号，工作过程利用的是电磁感应原理 知识升华 1.电动机不转的原因 电动机不能转动的原因很多，归纳起来主要有以下几种：轴与支架、换向器与电刷之间摩擦太大；线圈平面刚好处在平衡位置；磁铁磁性太弱；电路中电流过小；电刷与换向器之间接触不良等。 当通电导体中的电流方向与磁感线方向垂直时,受到磁场力的作用;当通电导体中的电流方向与磁场方向平行(即电流方向与磁场方向相同或相反)时,所受磁场力的大小为零,所以通电导体放入磁场中不一定都会受到力的作用。 巩固提高 1. （2023秋•东台市期末）小明和小华分别用如图所示的装置观察磁场对通电线圈的作用。小明将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场；小华只将一端导线上的漆全部刮去，另一端只刮去一半，闭合开关（　　） A．小明的线圈连续转动，灯时亮时灭 B．小华的线圈来回摆动，灯时亮时灭 C．小明的线圈来回摆动，灯连续发光 D．小华的线圈连续转动，灯连续发光 2. （2023秋•内江期末）关于磁与电，下列说法中正确的是（　　） A．磁场看不见、摸不着，它是人们假想的模型 B．同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥 C．奥斯特实验说明电流周围存在着磁场 D．只有改变磁场方向才能改变电动机转动的方向 3. （2023秋•芝罘区期末）图中是某兴趣小组的同学按照书上课后小制作的素材，亲手制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈左端与支架接触的导线外漆全部刮掉，右端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将线圈接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（　　） A．线圈右端导线外漆全部刮掉会转得更快 B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力 C．将机械能转化为电能 D．改变线圈中的电流方向可以改变转动方向 4. （2023秋•宝丰县期末）下列说法错误的是（　　） A．将磁体靠近通电的灯泡，发现灯丝抖动，说明通电导体在磁场中受到力的作用 B．磁悬浮列车是利用电流和磁场间的相互作用原理来设计的 C．磁悬浮列车利用了通以强大电流的电磁铁产生巨大的磁场力，使列车浮起 D．奥斯特实验表明磁场对通电导体有力的作用 5. （2023秋•百色期末）如图所示为直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．这两个时刻线圈中的电流方向相同 B．这两个时刻ab边中的电流方向相同 C．这两个时刻ab边受到的磁力方向不同 D．在同一个时刻ab边受到的磁力方向与cd边受到的磁力方向相同 6. （2023秋•阳信县期末）如图是电流表的内部结构示意图。当电流通过线圈时，通电线圈在磁场中转动从而带动指针偏转。下列选项与电流表工作原理相同的是（　　） A．电磁铁 B．电动机 C．电磁继电器 D．发电机 7. （2023秋•岳阳期末）直流电动机的换向器的作用是（　　） A．改变线圈的转动方向 B．改变线圈中的电流方向 C．改变磁场的方向 D．改变线圈外的电流方向 8. （2023秋•禅城区期末）如图为实验室电流表的内部结构图，电流表接入电路，有电流通过线圈，线圈转动会带动指针偏转，其工作原理与 （选填“电动机”或“发电机”）相同。当电流表正负接线柱接反时，电流表指针反偏，说明受力方向与 有关。生活中应用这一原理工作的还有 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）。 9. （2023秋•宛城区期末）电磁轨道炮是一种远程、高能、多任务的武器，以舰船上储存的电能为动力来源。小明通过查阅资料设计了一款简易版的电磁炮模型如图所示，请你简述电磁炮发射原理是 ，为提高所发射的炮弹速度，请你猜想提出一条合理的建议： 。 10. 探究“通电导体在磁场中受力与什么因素有关”的实验，如图所示。 （1）如图甲所示，将导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，闭合开关，导体a向左运动，说明磁场对 导体有力的作用。 （2）仅将图甲中磁铁的N、S极对调，闭合开关，导体ab向右运动，说明导体在磁场中的受力方向与 有关；仅将图甲中电源的正、负极对调，导体ab向右运动，说明导体ab在磁场中的受力方向与 有关。 （3）将导体换成线圈放入磁场中，如图乙所示，闭合开关，线圈不能持续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到磁场的力要 它的转动。为了使线圈持续转动下去，可以通过每半周改变电流的方向或改变 的方向，生活中的电动机一般是通过换向器改变 的方向让线圈持续转动起来的。 11. （2023秋•项城市期末）在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小敏按照图示组装实验器材。 （1）为完成该观察活动且实验效果明显，放在蹄形磁体磁场中的直导线EF应选择下列哪种金属棒（金属棒为实心且形状体积相同，ρ铜＞ρ铁＝ρ钢＞ρ铝） A．铁棒 B．钢棒 C．铜棒 D．铝棒 （2）选择恰当直导线后，将滑动变阻器的滑片移动到适当位置。闭合开关，看到直导线EF向右运动。说明磁场对通电导体有力的作用， （填“发电机”“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的。 （3）将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）端移动，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与 有关。 （4）若要使直导线EF向左运动，可采取的方法（写出1种）： 。 （5）若想用上述器材研究电磁感应现象，闭合开关前，应将电路中的电源换成 （填“小灯泡”“电压表”或“灵敏电流计”），再闭合开关，让导线EF左右切割磁感线运动，观察实验现象。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 20.4 电动机 学习目标 1．知道磁场对通电导体有力的作用，知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关； 2．知道直流电动机的原理和主要构造； 3．了解直流电动机的优点及其应用。 知识重点 知识点1. 磁场对通电导线的作用 磁体间通过磁场会发生力的作用，奥斯特实验中，电流的磁场会对小磁针发生力的作用，反过来，磁体的磁场会不会对通电导体产生力的作用？ 1.问题：磁场对通电导体是否有力的作用？ 2.实验方法： (1)磁力是看不到、摸不着的,所以在实验中是利用转换法,根据导体是否运动判断导体的受力情况。 (2)通电导体的受力方向可能与多个因素有关,在探究时,需利用控制变量法。 3．实验设计： (1)探究通电导体受力方向与电流方向的关系： 需控制磁体磁场方向不变,改变电路中的电流方向。可以通过调换电源正负极改变电流方向。 (2)探究通电导体与磁场方向的关系： 需控制电流方向不变,改变磁体的磁场方向。可以通过对调N、S极,改变磁体的磁场方向。 4.实验步骤 (1)如图甲所示， 把导体ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察，它运动（选填“运动”或“不运动”“） 结论：通电导体在磁场中受到力的作用。 甲 乙 丙 (2)如图乙所示，把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向改变情况。 结论：磁场方向一定时,电流方向相反,导体受力方向相反； (3)如图丙所示，保持导线ab中原来电流的方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向改变情况 结论：电流方向一定时,磁场方向相反,导体受力方向相反 。 (4)如果导线ab中电流的方向和磁感线的方向都相反，观察导线ab的运动方向与原来相同还是相反？ 结论：当通电导线中的电流方向和磁感线的方向都变得相反时，通电导线的受力方向不变。 总结：通电导线在磁场中要受力，受力的方向跟磁场的方向、电流的方向有关。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也相反。该现象中把电能转化成了机械能。 (5)知识拓宽：并不是所有的通电直导线在磁场中都受到力的作用，当通电直导线与磁感线方向平行时，此时通电的直导线不受力的作用。 (6)如果把一个通电的线框放到磁场中，观察它会怎样运动呢？ 演示实验：把线圈放在磁场中，接通电源，观察它的运动情况。 知识点2. 电动机 通电线圈在磁场中受力转动。利用这个原理我们制作出了电动机。 1.电动机的原理：利用通电线圈在磁场里受力而转动的原理制成； 2. 直流电动机：利用直流电源供电的电动机叫做直流电动机； 3. 基本构造：能够转动的线圈，叫做转子； 固定不动的磁体，叫做定子； 4.换向器：.实际的直流电动机是通过换向器来实现持续转动的； (1)换向器的构造:两个铜半环E和F跟线圈两端相连,它们彼此绝缘并随线圈一起转动.A和B是电刷,它们跟半环接触,使电源和线圈组成闭合电路 (2)作用：每当线圈刚转过平衡位置时,换向器在电刷的配合下,能自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动下去。 温馨提示：扬声器是怎样发声的 1.作用：它是把电信号转变为声音信号的装置。 2.结构：线圈(电磁铁部分)、永久性磁体(原来的磁场)、锥形纸盆(振动从而产生声音)。 3.原理：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，它也会产生变化的磁场，使得它在一瞬间和下一瞬间受到不同的力，于是带动纸盆振动起来，发出了声音。 考点一、磁场对通电导线的作用 [例题1] （2023秋•蓝田县期末）在“探究让通电导线在磁场中动起来”的实验中（如图），下列说法不正确的是（　　） A．ab处应该接入电源 B．根据该原理可以制成电动机 C．同时改变磁场方向和电流方向，导体棒的运动方向要改变 D．导体棒在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关 【解答】解：A、在“探究让通电导线在磁场中动起来”的实验中，需要有电源，因此ab处应该接入电源，故A正确； B、电动机是根据通电导线在磁场中受力的原理制成的，因此根据图中原理可以制成电动机，故B正确； CD、通电导体棒在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，改变磁场方向或电流方向，导体棒的运动方向会改变，但同时改变磁场方向和电流方向，导体棒的运动方向不变，故C错误，D正确。 故选：C。 [例题2] （2023秋•历城区期末）有人做了如图所示的实验：向环形塑料凹槽内注满水银，然后通过接线柱将凹槽内的水银接入电路，再在圆环中央放置一块圆柱形磁铁。闭合开关，凹槽内的水银会逆时针流动起来，则下列说法中不正确的是（　　） A．水银流动的原理是磁场对通电导体有力的作用 B．若只对调电源正负极，水银将顺时针流动 C．该过程中将机械能转化为电能 D．若将串联的蓄电池再增加一节，水银的流动速度将变快 【解答】解：A、水银是导体，水银的内外侧用导线接入电路通过电流后，因为磁场对通电导体有力的作用，凹槽内的水银会流动起来，故A正确； B、通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，对调电源的正负极后，电流方向发生改变，因此水银受力方向改变，水银沿顺时针方向流动，故B正确； C、该过程中消耗了电能，得到了机械能，将电能转化为机械能，故C错误； D、若将串联的蓄电池再增加一节，电路中的电流增大，磁场对通电导体力的作用增大，水银的流动速度将变快，故D正确。 故选：C。 [例题3] （2023秋•历下区期末）如图所示是物理实验室所用电流表内部构造示意图。当电流表接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转。下列图中与电流表工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。 A、图是奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，与电流表的制成原理无关。故A错误。 B、该图是研究电流磁效应的实验，与电流表的工作原理不相同，故B错误。 C、图中导体通电后，会在磁场中受力而运动，与电流表的工作原理相同，故C正确； D、此图是发电机的原理图，是研究电磁感应现象的实验，故D错误。 故选：C。 考点二、电动机原理 [例题4] （2023秋•岳阳楼区期末）为保护环境，越来越多的人倾向于购买国产电动车，下列关于电动车说法正确的是（　　） A．电动车利用热机提供动力 B．电动车在工作时，电能转化为机械能 C．电动车在充电时，化学能转化为电能 D．电动车的工作原理是电磁感应现象 【解答】解：ABD、电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动，工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故AD错误，B正确； C、给电动车充电时，会消耗电能，是把电能转化为化学能，故C错误。 故选：B。 [例题5] （2023秋•东方期末）牙齿健康问题，越来越得到重视，电动牙刷已经成为了一款比较受欢迎的小家电，如图所示，关于电动牙刷下列说法正确的是（　　） A．使用电动牙刷的过程中电能主要转化为机械能 B．电动牙刷里的电动机工作原理是电流的热效应 C．在给电池充电时牙刷内的电池相当于电源 D．电动牙刷上的指示灯主要是超导材料制成 【解答】解：AB．电动牙刷的主要工作部分是电动机，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，其工作时消耗电能转化为机械能，故A正确，B错误； C．在给电池充电时电池需要消耗电能，故电池相当于用电器，故C错误； D．电动牙刷上的指示灯主要是半导体材料制成，具有单向导电性，故D错误。 故选：A。 [例题6] （2023秋•瑶海区期末）如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．电动机工作时把机械能转化为电能 B．两个时刻图中磁场方向都是由左向右 C．在甲时刻，导线ab受到的力与cd导线受到的力方向相同 D．两个时刻导线ab中的电流方向不同，磁场方向相同，因此受到的磁场力方向不同 【解答】解： A、在电动机工作的过程中，电能转化为机械能，故A错误； B、两个时刻图中磁场方向都是由N向S，即从右向左，故B错误； C、在甲时刻，导线ab和cd的磁场方向相同，电流方向不同，受力方向不同，故C错误； D、在甲、乙两个时刻，导线ab中的电流方向不同，磁场方向相同，因此受到的磁场力方向不同，故D正确。 故选：D。 考点三、扬声器原理 [例题7] （2023秋•市北区期末）如图是扬声器的结构示意图。当扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声。下列选项与扬声器工作原理相同的是（　　） A．发电机 B．电磁铁 C．电动机 D．电磁继电器 【解答】解：扬声器工作原理是通电导体在磁场中会受到力的作用。 A、发电机是利用电磁感应现象来工作的，故A不符合题意； BD、电磁铁和电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的，故BD不符合题意； C、电动机是利用通电导体在磁场中会受到力的作用来工作的，和扬声器的原理相同，故C符合题意。 故选：C。 [例题8] （2022秋•康巴什校级期末）图甲是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递，底座内有如图乙所示电磁铁，通电后上面的磁体音箱会在底座产生的磁场作用下悬浮，下列说法正确的是（　　） A．底座通电后能产生磁场说明磁能生电 B．通电后电磁铁的下端为N极 C．音箱悬浮利用了同名磁极相互吸引原理 D．音箱的工作原理与发电机原理相同 【解答】解：A、底座通电后能产生磁场说明电能生磁，故A错误； B、根据安培定则，通电后电磁铁的下端为N极，故B正确； C、音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理，故C错误； D、音箱的工作原理与电动机原理相同，故D错误。 故选：B。 [例题9] （2022秋•高新区期末）下列说法正确的是（　　） A．磁体周围的磁场是有方向的，故磁感线是磁场中实际存在的曲线 B．有磁性的甲物体可以吸引乙物体，故乙物体原来一定是有磁性的 C．电磁继电器是利用电磁铁的磁性有无来控制工作电路通断的开关 D．扬声器将电信号转化为声信号，工作过程利用的是电磁感应原理 【解答】解：A、磁体周围的磁场是有方向的，磁感线不是磁场中实际存在的曲线，磁场是实际存在的，故A错误； B、有磁性的甲物体可以吸引乙物体，乙物体可能原来没有磁性，被磁化后也能吸引乙物体，故B错误； C、电磁继电器是利用电磁铁的磁性有无来控制工作电路通断的开关，故C正确； D、扬声器是把电信号转化为声信号，工作过程利用的是磁场对电流的作用，故D错误。 故选C。 知识升华 1.电动机不转的原因 电动机不能转动的原因很多，归纳起来主要有以下几种：轴与支架、换向器与电刷之间摩擦太大；线圈平面刚好处在平衡位置；磁铁磁性太弱；电路中电流过小；电刷与换向器之间接触不良等。 当通电导体中的电流方向与磁感线方向垂直时,受到磁场力的作用;当通电导体中的电流方向与磁场方向平行(即电流方向与磁场方向相同或相反)时,所受磁场力的大小为零,所以通电导体放入磁场中不一定都会受到力的作用。 巩固提高 1. （2023秋•东台市期末）小明和小华分别用如图所示的装置观察磁场对通电线圈的作用。小明将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场；小华只将一端导线上的漆全部刮去，另一端只刮去一半，闭合开关（　　） A．小明的线圈连续转动，灯时亮时灭 B．小华的线圈来回摆动，灯时亮时灭 C．小明的线圈来回摆动，灯连续发光 D．小华的线圈连续转动，灯连续发光 【解答】解：AC、小明把两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，但电路中有持续的电流，灯泡会持续发光，故A错误，C正确。 BD、小华将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，灯时亮时灭，故BD错误； 故选：C。 2. （2023秋•内江期末）关于磁与电，下列说法中正确的是（　　） A．磁场看不见、摸不着，它是人们假想的模型 B．同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥 C．奥斯特实验说明电流周围存在着磁场 D．只有改变磁场方向才能改变电动机转动的方向 【解答】解：A．磁场看不见、摸不着，但它是真实存在的，为研究磁场的分布情况，人们建立磁感线这种理想模型，故A错误； B．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故B错误； C．奥斯特实验说明：通电导线周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关，故C正确； D．导体在磁场中受力的方向与电流和磁场方向有关，改变磁场方向或电流方向都能改变电动机转动的方向，故D错误。 故选：C。 3. （2023秋•芝罘区期末）图中是某兴趣小组的同学按照书上课后小制作的素材，亲手制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈左端与支架接触的导线外漆全部刮掉，右端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将线圈接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（　　） A．线圈右端导线外漆全部刮掉会转得更快 B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力 C．将机械能转化为电能 D．改变线圈中的电流方向可以改变转动方向 【解答】解：A．线圈右端导线外漆全部刮掉，则线圈不会持续转动，故A错误； B．由于线圈中有一端的漆只刮掉半周，会出现电路中无电流状态，当线圈转到该位置处，由于线圈中无电流，所以不会受到磁场力的作用，故B错误； C．电动机消耗电能而转动起来，能量转化为电能转化为机械能，故C错误； D．线圈转动的方向与电流的方向有关，改变线圈中的电流方向可以改变转动方向，故D正确。 故选：D。 4. （2023秋•宝丰县期末）下列说法错误的是（　　） A．将磁体靠近通电的灯泡，发现灯丝抖动，说明通电导体在磁场中受到力的作用 B．磁悬浮列车是利用电流和磁场间的相互作用原理来设计的 C．磁悬浮列车利用了通以强大电流的电磁铁产生巨大的磁场力，使列车浮起 D．奥斯特实验表明磁场对通电导体有力的作用 【解答】解：A、磁场对通电导体有力的作用，将磁体靠近通电的灯泡，灯丝在磁场中由于受到力的作用而抖动，故正确但不符合题意； B、磁悬浮列车是通过电流产生磁场，再据磁场间的相互作用，即车体和轨道相对的一面是同名磁极而排斥开的，所以使得列车能悬浮在轨道上，故正确但不符合题意； C、磁悬浮列车利用了通以强大电流的电磁铁产生巨大的磁场力，即车体和轨道相对的一面是同名磁极而排斥开的，所以使得列车能悬浮在轨道上，故正确但不符合题意； D、奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故错误但符合题意； 故选：D。 5. （2023秋•百色期末）如图所示为直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．这两个时刻线圈中的电流方向相同 B．这两个时刻ab边中的电流方向相同 C．这两个时刻ab边受到的磁力方向不同 D．在同一个时刻ab边受到的磁力方向与cd边受到的磁力方向相同 【解答】解：ABC根据电源的正负极可知，这两个时刻线圈中的电流方向不相同； 导体受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关，由图示可知，导线ab在甲图中电流方向是由b到a的，在乙图中电流方向是由a到b的，磁场的方向相同，电流方向不同，受力方向不同；故AB错误、C正确； D、在同一个时刻ab边的电流方向与cd边电流方向不相同，ab边受到的磁力方向与cd边受到的磁力方向不相同，故D错误。 故选：C。 6. （2023秋•阳信县期末）如图是电流表的内部结构示意图。当电流通过线圈时，通电线圈在磁场中转动从而带动指针偏转。下列选项与电流表工作原理相同的是（　　） A．电磁铁 B．电动机 C．电磁继电器 D．发电机 【解答】解：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。 A、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，与电流表的工作原理无关，故A错误； B、电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的，故B正确； C、电磁继电器是利用电流的磁效应制成的，与电流表的工作原理无关，故C错误； D、发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关，故D错误。 故选：B。 7. （2023秋•岳阳期末）直流电动机的换向器的作用是（　　） A．改变线圈的转动方向 B．改变线圈中的电流方向 C．改变磁场的方向 D．改变线圈外的电流方向 【解答】解：换向器的作用是：当线圈刚转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动，故B正确。 故选：B。 8. （2023秋•禅城区期末）如图为实验室电流表的内部结构图，电流表接入电路，有电流通过线圈，线圈转动会带动指针偏转，其工作原理与 （选填“电动机”或“发电机”）相同。当电流表正负接线柱接反时，电流表指针反偏，说明受力方向与 有关。生活中应用这一原理工作的还有 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）。 【解答】解：如图电流表的内部主要结构由磁体、线圈组成，当电流表有电流通过时，线圈成为通电导体在磁场中受力而运动，即电流表的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机工作原理相同； 若电流从正接线柱流入，指针会正方向偏转，若电流从负接线柱流入，指针会反方向偏转（损坏电流表），可知通电导体受力的方向跟电流方向有关； 动圈式扬声器通电线圈在磁场中受力振动，带电纸盆振动发声，与电流表和电动机的原理相似，而动圈式话筒线圈在磁场中运动产生感应电流，与发电机原理相似。 故答案为：电动机；电流方向；动圈式扬声器。 9. （2023秋•宛城区期末）电磁轨道炮是一种远程、高能、多任务的武器，以舰船上储存的电能为动力来源。小明通过查阅资料设计了一款简易版的电磁炮模型如图所示，请你简述电磁炮发射原理是 ，为提高所发射的炮弹速度，请你猜想提出一条合理的建议： 。 【解答】解：电磁炮发射的工作原理是通电导体在磁场中要受到力的作用。由于磁场力的大小与电流的大小、磁场的强弱有关，要继续提高电磁炮的发射速度，需要增大磁场力，所以可以增大电流、增大磁场的强度。 故答案为：通电导体在磁场中要受到力的作用；增大电流。 10. 探究“通电导体在磁场中受力与什么因素有关”的实验，如图所示。 （1）如图甲所示，将导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，闭合开关，导体a向左运动，说明磁场对 导体有力的作用。 （2）仅将图甲中磁铁的N、S极对调，闭合开关，导体ab向右运动，说明导体在磁场中的受力方向与 有关；仅将图甲中电源的正、负极对调，导体ab向右运动，说明导体ab在磁场中的受力方向与 有关。 （3）将导体换成线圈放入磁场中，如图乙所示，闭合开关，线圈不能持续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到磁场的力要 它的转动。为了使线圈持续转动下去，可以通过每半周改变电流的方向或改变 的方向，生活中的电动机一般是通过换向器改变 的方向让线圈持续转动起来的。 【解答】解：（1）将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用； （2）导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关； 仅将图甲中磁铁的N、S极对调，闭合开关，导体ab向右运动，说明导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关； 仅将图甲中电源的正、负极对调，导体ab向右运动，说明导体ab在磁场中的受力方向与电流的方向有关； （3）由图乙知，ab边受到向上的力，线圈越过了平衡位置以后，受到磁场的力的方向与运动方向相反，要阻碍线圈的转动，为了使线圈持续转动下去，可以通过每半周改变电流的方向或改变磁场的方向，生活中的电动机一般是通过换向器改变电流的方向让线圈持续转动起来的。 故答案为：（1）通电；（2）磁场方向； 电流方向；（3）阻碍；磁场；电流。 11. （2023秋•项城市期末）在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小敏按照图示组装实验器材。 （1）为完成该观察活动且实验效果明显，放在蹄形磁体磁场中的直导线EF应选择下列哪种金属棒（金属棒为实心且形状体积相同，ρ铜＞ρ铁＝ρ钢＞ρ铝） A．铁棒 B．钢棒 C．铜棒 D．铝棒 （2）选择恰当直导线后，将滑动变阻器的滑片移动到适当位置。闭合开关，看到直导线EF向右运动。说明磁场对通电导体有力的作用， （填“发电机”“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的。 （3）将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）端移动，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与 有关。 （4）若要使直导线EF向左运动，可采取的方法（写出1种）： 。 （5）若想用上述器材研究电磁感应现象，闭合开关前，应将电路中的电源换成 （填“小灯泡”“电压表”或“灵敏电流计”），再闭合开关，让导线EF左右切割磁感线运动，观察实验现象。 【解答】解： （1）为了使实验效果明显，选择的金属棒应该是非铁类物质，并且密度较小，应选择铝棒，故选D； （2）闭合开关，看到直导线EF向右运动。说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是根据该原理制成的。 （3）将滑动变阻器的滑片向右端移动，连入电阻变小，通过导体的电流变大，直导线EF向右运动摆起的幅度更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与电流大小有关； （4）要使直导线EF向左运动，可以改变磁场方向，也可以改变导体中电流方向； （5）研究电磁感应现象时，利用灵敏电流计显示是否有电流产生，因此应将电路中的电源换成灵敏电流计。 故答案为：（1）D；（2）电动机；（3）右；电流的大小；（4）改变电流方向（把蹄形磁体的磁极对调）；（5）灵敏电流计。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$