内容正文:
第十二章 磁现象
六、直流电动机
初中物理
知识点 直流电动机
基础过关全练
1.如图所示为直流电动机的工作原理。以下相关分析中正
确的是 ( )
A.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
B.电动机工作过程中,线圈中的电流方向保持不变
C.电动机的线圈转动一周的过程中电流方向改变两次
D.电动机中的线圈转动是利用了惯性,所以线圈质量越大越好
C
初中物理
解析 电动机工作过程中,消耗的电能大部分转化为机械能,
有少部分转化为内能,故A错;电动机工作过程中,由于换向器
的作用,线圈中的电流方向周期性变化,转动一周电流方向改
变2次,故B错C对;电动机中的线圈转动是利用了惯性,但线圈
的质量不能太大,否则启动也很困难,故D错。
初中物理
2.(跨学科·物理学与工程实践)(2024山东长清期末)如图所示
为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型,他们用回形
针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩
形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端的全部漆
皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,蹄形磁体
放在线圈周围。
初中物理
(1)按他们这种方法刮漆,线圈 (选填“能”或“不能”)持续转动。线圈转过平衡位置时会
(选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的
电流”)。
能
切断线圈中的电流
初中物理
(2)可以通过改变 方向,改变线圈的转动方向。
(填一种方法)
(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,
发现线圈只抖动了一下,并不转动,原因可能是 ,这
时可进行的有效尝试是 。
电流(或磁场)
磁场太弱
换用较强的磁场(答案不唯一)
初中物理
解析 (1)将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮
半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时,切断线圈中的电流,
线圈由于惯性转过另外的半圈,保证了线圈持续转动下去;
(2)线圈的受力方向由磁场方向和电流方向决定,因此可以通
过改变电流(或磁场)方向来改变线圈的转动方向;(3)可能是
电流太弱、磁场太弱或初始状态线圈处在平衡位置附近等,
可进行有针对性的尝试,包括换较强的磁场,用手推一下线圈
使其转过平衡位置等。
初中物理
3.(跨学科·物理学与日常生活)(2021浙江舟山中考)电动机在
现代生产、生活中有广泛的应用。
(1)如图所示是电动机原理图,将通电线圈abcd置于磁场中,线
圈的ab、cd边受到 ,使线圈转动起来。
力的作用
(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的,遇到障碍时,
只要按下倒车开关就能改变线圈中 来实现
倒车。
电流的方向
初中物理
解析 (1)将通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd边在磁
场中受到力的作用,ab、cd边的受力方向相反,使得线圈转动
起来;(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的,遇到障
碍时,磁场的方向不变,只要按下倒车开关就能改变线圈中电
流的方向,从而改变力的方向,来实现倒车。
初中物理
4.(跨学科·物理学与日常生活)(2023山东菏泽中考,9改编,★
★☆)下列用电器中,利用“通电导体在磁场中受到力的作
用”原理工作的是 ( )
A.电暖器 B.电饭煲
C.电风扇 D.电熨斗
能力提升全练
C
初中物理
解析 电暖器、电饭煲、电熨斗都是利用电流的热效应的
原理制成的,故A、B、D错误;电风扇的核心部件是电动机,
它是利用通电导体在磁场中受力的作用的原理制成的,故C
正确;故选C。
初中物理
5.(2023广东广州中考,8,★★☆)用电动机竖直提升重物,图1
中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入
电路,闭合开关,线圈abcd转至图2所示位置,则 ( )
A.图1中流过ab边的电流方向是从b到a
B.图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同
C.图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反
D.图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反
D
初中物理
解析 题图1中,电流从正极流出,经开关,从a流向b,所以电流方向是从a到b,故A不符合题意;导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关,当磁场方向相同时,电流反向,导体受力方向也会反向,故题图1中cd边受到磁场作用力的方向与F相反,故B不符合题意;把电源的正负极对调再接入电路,闭合开关,ab边的电流方向、磁场方向没有发生变化,所以题图2中,ab边受到磁场作用力的方向与F相同,故C不符合题意;cd边的电流方向仍是从c到d,与题图2中ab电流方向相反,磁场方向没有发生变化,所以题图2中,cd边受到磁场作用力的方向与F相反,故D符合题意。故选D。
初中物理
6.(2022江苏常州中考,14,★★☆)小明把安装完成的直流电
动机模型接入如图所示的电路中,闭合开关并调节滑动变阻
器,电动机正常转动。若要改变电动机转动方向,下列做法中
无效的是 ( )
A.只对调电源的正、负极
B.只对调磁体的N、S极
C.同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D.导线①改接G、F点,导线②改接C、E点
C
初中物理
解析 只对调电源的正、负极,电流的方向发生了改变,导体
的受力方向改变,电动机转动方向改变,故A有效;将蹄形磁体
的N、S极对调,磁场的方向发生了改变,导体的受力方向改
变,电动机转动方向改变,故B有效;同时对调电源的正、负极
和磁体的N、S极,电流方向改变,磁场方向改变,但不会改变
导体的受力方向,电动机转动方向不变,故C无效;导线①改接
G、F点,导线②改接C、E点,电流的方向发生了改变,导体的
受力方向改变,电动机转动方向改变,故D有效。
初中物理
7.(2022江苏徐州中考,9,★★☆)如图所示,线圈通电后,受磁
场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的,磁体可以
绕线圈旋转,则线圈通电后,磁体将 ( )
A.开始顺时针旋转
B.开始逆时针旋转
C.保持静止
D.以上三种情况都有可能
B
初中物理
解析 线圈通电后,受磁场力作用,线圈开始顺时针旋转;如
果线圈是固定的,根据静止和运动的相对性可知,线圈通电
后,磁体开始逆时针旋转,故B符合题意,A、C、D不符合题意。
初中物理
8.(2021安徽中考,17,★★☆)图示为直流电动机的工作原理
图。线圈abcd处于向右的磁场中,两个铜半环E和F跟线圈两
端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘;A和B
是电刷,它们分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电
路。在图示位置,电流沿dcba流过线圈,dc边受到磁场的作用
力向下,则( )
A.线圈在图示位置时,ab边受到磁场的作用力向下
B.线圈由图示位置转过180°时,电流沿dcba流过线圈
C.线圈由图示位置转过180°时,dc边受到磁场的作用力向下
D.线圈由图示位置转过180°时,ab边受到磁场的作用力向下
D
初中物理
解析 ab边电流方向与dc边电流方向相反,所以受力方向相
反,故A错误;线圈由图示位置转过180°时,电流沿abcd流过线
圈,故B错误;线圈在图示位置时,电流由d流向c,dc边受力方向
向下,转过180°时,电流沿abcd流过线圈,cd边受力方向向上,
ab边受力方向向下,故C错误,D正确。
初中物理
9.如图甲是小雪自制的小风扇,使用时发现小风扇转动,但风
却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验,探究其原因。
(1)闭合开关,给铜棒ab通电,发现铜棒ab向右运动,这表明铜
棒ab在磁场中受到 的作用。
素养探究全练
力
初中物理
(2)保持磁场方向不变,将电源正、负极对调后接入电路,闭
合开关,发现铜棒ab向左运动,这表明
(3)保持电流方向不变,将磁体的两极对调,闭合开关,发现铜
棒ab向右运动,这表明
通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关 。
通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关 。
初中物理
(4)根据实验,要改变小风扇的转动方向,小雪应该
。
(5)请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器: 。
改变电流方向
电吹风
初中物理
解析 (1)闭合开关,给铜棒ab通电,铜棒ab中有电流通过,发现铜棒ab向右运动,这表明铜棒ab在磁场中受到力的作用;(2)保持磁场方向不变,将电源正、负极对调后接入电路,闭合开关,电路中的电流方向发生了变化,发现铜棒ab向左运动,这表明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关;(3)保持电流方向不变,将磁体的两极对调,磁场的方向发生了变化,闭合开关,发现铜棒ab向右运动,这表明通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关;(4)根据实验可知,通电导体在磁场中受力运动的方向与电流方向、磁场方向有关,要改变小风扇的转动方向,小雪应该改变电流方向。
初中物理
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