16.3 磁场对电流的作用 电动机(分层作业)-【上好课】九年级物理下册同步高效课堂(苏科版)
2024-09-24
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版(2012)九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 三、磁场对电流的作用 电动机 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.87 MB |
| 发布时间 | 2024-09-24 |
| 更新时间 | 2024-09-24 |
| 作者 | 悟理物理 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-09-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47573969.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
16.3 磁场对电流的作用 电动机
一、磁场对电流的作用
1.如图所示,铝棒用导线悬挂在磁体两极之间,通电后铝棒向左侧摆动,这是因为受到了 对它的作用力,若改变电流方向,通电后铝棒将向 侧摆动,若铝棒中的电流变大,铝棒的摆动幅度将变 。
第1题图 第2题图
2. 在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中,小明设计了如图所示的电路,导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。
(1)磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是_____(选填“磁场”或“磁感线”);
(2)闭合开关前,导体棒ab静止,闭合开关后,导体棒向右运动,说明磁场对____有力的作用;
(3)断开开关,将图中磁铁的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向_____,说明通电导体在磁场中的受力方向与_____有关;
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向_____,说明通电导体在磁场中的受力方向与_____有关;
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向,_____(填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
3.如图所示,通电线圈在磁场中发生扭转,说明 对通电导线有力的作用。利用这个原理可以制作 (填“电动机”或“发电机”)。
第3题图 第4题图
4.电流表的线圈有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转,线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。下列正确的是( )
A.该电流表是利用电磁感应原理工作的
B.线圈中电流越大,受磁场力就越大
C.线圈中有电流通过时,把机械能转化为电能
D.改变线圈中电流方向,指针的偏转方向不会改变
5.我国第三艘航空母舰“福建”采用了电磁弹射技术,电磁弹射器的弹射装置与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射装置内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力。其原理是( )
A.电流的磁效应 B.电流的热效应
C.摩擦起电现象 D.通电导体在磁场中受到力的作用
二、直流电动机的原理
6.如图所示,是某同学在科技节上展示的作品结构图。该作品的工作原理是通电线圈在 中受力转动,它就是一个自制的 机模型图。
7.如图是直流电动机的工作原理图,铜半环“AC、BD”叫做 ,其作用是当线圈因惯性转过平衡位置时,立即改变 ,从而改变线圈的受力方向,使线圈在磁场中连续转动。
8.如图,使线圈位于两磁极间,通电后,图甲ab段导线受磁场力的方向向上,用箭头在图乙、丙中,标出ab段导线所受磁场力的方向。
9.如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图,下列分析不正确的是( )
A.导线ab中的电流在这两个时刻方向不同
B.导线ab在这两个时刻受到的磁力方向不同
C.导线ab和cd在乙图位置受到的两个力相互平衡
D.由上往下看,线圈中电流均为顺时针方向
10.【分析归纳,拓展提升】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;
(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 ;
(4)根据实验,要改变小风扇转动方向,小雪应该 ;
(5)请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器 。
11.小明同学用如图所示的装置研究通电线圈在磁场中将如何运动的实验,闭合开关,下列关于此实验说法正确的是( )
A.根据此装置的原理制成了发电机
B.当线圈由图示位置顺时针转动90°时,线圈受平衡力作用
C.当线圈由图示位置顺时针转动90°时,线圈中无电流,ab边和cd边将不受力的作用
D.当线圈由图示位置顺时针转动90°时,线圈由于惯性会越过平衡位置持续转动
12.图示为某电动机的原理图,EF、PQ为螺线管,abcd为电动机的线圈,OO'为转轴。闭合开关,从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动,则( )
A.螺线管F端为N极,P端为N极
B.螺线管F端为S极、P端为S极
C.若将电源的正负极对调,从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D.若将电源的正负极对调,从O点沿转轴观察,线圈将逆时针转动
13.在研究“磁场对通电导体的作用”实验中:
(1)利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在a、b之间接入 (选填“灵敏电流计”或“电源”);
(2)在乙图中,通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向 (选填“上”或“下”);
(3)要使图乙中的线圈持续转动,应在其外部加装换向器,自动改变线圈中的 方向。图乙中的设备将电能转化为 。
14.如图甲是探究“磁场对通电导线的作用”实验装置。
(1)在实验时,是通过观察 来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用;
(2)移动滑动变阻器的滑片到适当位置,闭合开关,发现金属棒ab向右运动。保持磁场方向不变,只改变电路中的电流方向,闭合开关,发现金属棒ab向左运动;保持电流方向不变,只把磁铁的N、S极调换一下,发现金属棒ab向左运动;让磁场方向、电流方向同时改变,发现金属棒ab向右运动。根据观察到的实验现象,进行分析,可以得到的结论是:磁场对通电导线 (选填“有”或“没有”)力的作用,且力的方向与 和 有关;
(3)根据该实验原理,小明用一段漆包铜线绕成线圈,自制了一个如图乙所示的简易电动机:用小刀刮去两端的漆皮,另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个:一是使线圈能够 ,二是这一部位能起到 (填某一部件的名称)的作用;
15.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。
(1)直流电动机的工作原理是利用 有力的作用;
(2)按他们这种方法刮漆,线圈在刚转过平衡位置时 (选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”),目的是使线圈能够持续转动;
(3)可以通过改变 方向,改变线圈的转动方向(填一种方法);
(4)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 。
16.(2023·江苏宿迁·统考中考真题)图中是小明制作的简单电动机模型,其线圈由漆包线绕成,将线圈一端的漆全部刮掉,另一端只刮掉半周,在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中,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.利用电磁感应原理工作
B.线圈在转动时,始终受到磁场作用力
C.将电能转化为机械能
D.增大线圈中的电流可改变转动方向
17. (2022·江苏连云港·中考真题)如图所示,闭合开关,导体ab就会运动起来,在此过程中, 能转化为 能。利用这一原理可以制作 。
18.(2022·江苏无锡·中考真题)如图所示的实验中,闭合开关,观察到铝棒向左运动,实验现象说明磁场对 有力的作用,利用这一原理可以制成 机;断开开关,对调电源正、负两极,重新接入电路,再次闭合开关,观察到铝棒向 运动。
19.(2024·江苏泰州·一模)小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况,小明将线圈两端的漆全部刮掉,小华只将一端的漆全刮掉,另一端刮掉一半,闭合开关后(有电流通过灯丝,灯泡就发光),能够使线圈连续转动的是 (小明/小华)的做法,灯泡会时亮时灭的是 (小明/小华)的做法。
20.(23-24九年级下·苏州·阶段练习)小明在制作电动机模型时把一段粗漆包线绕成3cm×2cm矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm,用硬金属丝做两个支架,两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上线圈下放一块强磁铁,如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会持续转动。
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,为使线圈能够持续转动,刮线的要求是 ;
A.两端全刮掉 B.一端全部刮掉,另一端只刮半周
(2)如图甲、乙所示,图 的线圈恰好处于平衡位置,另一个图中线圈左右两边所受的两个力不满足二力平衡条件的原因是这两个力 。如图丙所示的线圈可以持续转动,是因为它加装了 ,该装置能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中电流方向。
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16.3 磁场对电流的作用 电动机
一、磁场对电流的作用
1.如图所示,铝棒用导线悬挂在磁体两极之间,通电后铝棒向左侧摆动,这是因为受到了 对它的作用力,若改变电流方向,通电后铝棒将向 侧摆动,若铝棒中的电流变大,铝棒的摆动幅度将变 。
【答案】 磁场 右 大
【详解】铝棒用导线悬挂在磁体两极之间,通电后铝棒向左侧摆动,说明受到了磁场对它的力。
力的方向与磁场方向及电流方向有关;若改变电流方向,通电后铝棒受力方向改变,将向右侧摆动;若铝棒中的电流变大,铝棒受力变大,摆动幅度将变大。
2. 在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中,小明设计了如图所示的电路,导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。
(1)磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是_____(选填“磁场”或“磁感线”);
(2)闭合开关前,导体棒ab静止,闭合开关后,导体棒向右运动,说明磁场对____有力的作用;
(3)断开开关,将图中磁铁的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向_____,说明通电导体在磁场中的受力方向与_____有关;
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向_____,说明通电导体在磁场中的受力方向与_____有关;
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向,_____(填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
【答案】(1)磁场;(2)通电导体;(3)相反,磁场方向;(4)相反,电流方向;(5)不能.
【解析】(1)磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是磁场,而磁感线是不存在的。
(2)将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,电路中没有电流,导体静止不动,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。
(3)断开开关,将图中磁铁的N、S极对调,磁场方向改变,再闭合开关,电流方向不变,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反,向左运动,这说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,电流的方向发生了变化,再闭合开关,会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向相反,这说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。
(5)同时改变磁场方向和电流方向,导体运动的方向不变,不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
3.如图1所示,通电线圈在磁场中发生扭转,说明 对通电导线有力的作用。利用这个原理可以制作 (填“电动机”或“发电机”)。
【答案】磁场,电动机。
【详解】通电线圈中有电流,在磁场中发生扭转,表明导体在磁场中受到了力的作用;电动机的工作是通电导体在磁场中受到力的作用时会发生转动。
4.电流表的线圈有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转,线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。下列正确的是( )
A.该电流表是利用电磁感应原理工作的
B.线圈中电流越大,受磁场力就越大
C.线圈中有电流通过时,把机械能转化为电能
D.改变线圈中电流方向,指针的偏转方向不会改变
【答案】B
【详解】A.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,故A错误;
B.电流越大,线圈受到的力越大,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,故B正确;
C.线圈中有电流通过时,线圈在磁场中受力而转动,将电能转化为机械能,故C错误;
D.改变线圈中的电流方向,其转动方向会发生改变,故D错误。
故选B。
5.我国第三艘航空母舰“福建”采用了电磁弹射技术,电磁弹射器的弹射装置与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射装置内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力。其原理是( )
A.电流的磁效应 B.电流的热效应
C.摩擦起电现象 D.通电导体在磁场中受到力的作用
【答案】D
【详解】由题意可知,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通过强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
二、直流电动机的原理
6.如图所示,是某同学在科技节上展示的作品结构图。该作品的工作原理是通电线圈在 中受力转动,它就是一个自制的 机模型图。
【答案】磁场,电动。
【详解】通电线圈中有电流通过,线圈在磁体的磁场周围,线圈能受力转动,说明磁场对电流有力的作用。
该模型是先通电,然后线圈转动起来,将电能转化为机械能,是一个自制的电动机模型。
7.如图是直流电动机的工作原理图,铜半环“AC、BD”叫做 ,其作用是当线圈因惯性转过平衡位置时,立即改变 ,从而改变线圈的受力方向,使线圈在磁场中连续转动。
【答案】换向器,线圈中电流的方向。
【详解】如图所示:AC、BD是换向器,它的作用是当线圈刚转过平衡位置时,立即改变线圈中电流的方向,从而改变线圈的受力方向,保证了线圈持续的转动下去。
8.如图,使线圈位于两磁极间,通电后,图甲ab段导线受磁场力的方向向上,用箭头在图乙、丙中,标出ab段导线所受磁场力的方向。
【答案】 见下图。
【详解】通电导线在磁场中受力的作用,其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,即只要改变一个量,其所受力的方向就会改变一次,与甲图相比,乙图中电流的方向和磁场的方向均没有改变,所以ab段受到的力是向上的;与甲图相比,丙图中电流的方向改变了,磁场的方向没有改变,所以ab受力方向向下,如下图所示:
9.如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图,下列分析不正确的是( )
A.导线ab中的电流在这两个时刻方向不同
B.导线ab在这两个时刻受到的磁力方向不同
C.导线ab和cd在乙图位置受到的两个力相互平衡
D.由上往下看,线圈中电流均为顺时针方向
【答案】C
【详解】AB.甲图中导线ab的电流方向是由b到a,乙图中导线ab的电流方向是由a到b,电流方向不同,受力方向也不同,故AB正确,不符合题意;
C.导线ab和cd在乙图位置受到的两个力不在同一直线上,相互不平衡,故C错误,符合题意;
D.由于电路中接入了换向器,由上往下看,线圈中电流均为顺时针方向,故D正确,不符题意。
故选C。
10.【分析归纳,拓展提升】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;
(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 ;
(4)根据实验,要改变小风扇转动方向,小雪应该 ;
(5)请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器 。
【答案】(1)磁力;(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关;(3)通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关;(4)改变电流方向(或对调电源正负极或将小风扇拆开后将磁极对调);(5)电吹风(或扬声器或洗衣机或电动车等)
【详解】(1)铜棒ab静止,当通电后向右运动,运动状态发生了改变,说明此时受到了磁场力的作用。
(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,此时电流的方向发生了改变,发现铜棒ab由原来的向右运动变成向左运动,说明电流会影响通电导线在磁场中的受力方向。
(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由原来的向左运动变成了向右运动,说明电流不变时,磁场的方向也会影响通电导线在磁场中的受力方向。
(4)要改变风扇的方向可以通过改变电流方向来调节,具体的方法可以对调电源正负极或将小风扇拆开后将里面电动机的磁极对调。
(5)和小风扇工作原理相同的用电器有电吹风、洗衣机或电动车等,因为它们都是利用通电线圈在磁场中受力而转动的。
11.小明同学用如图所示的装置研究通电线圈在磁场中将如何运动的实验,闭合开关,下列关于此实验说法正确的是( )
A.根据此装置的原理制成了发电机
B.当线圈由图示位置顺时针转动90°时,线圈受平衡力作用
C.当线圈由图示位置顺时针转动90°时,线圈中无电流,ab边和cd边将不受力的作用
D.当线圈由图示位置顺时针转动90°时,线圈由于惯性会越过平衡位置持续转动
【答案】B
【详解】A.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用,根据此装置的原理制成了电动机,故A错误;
B.当线圈由图示位置顺时针转动90°时,线圈受到大小相等、方向相反、作用在同一个线圈上,作用在同一条直线的两个平衡力,故B正确;
C.当线圈由图示位置顺时针转动90°时,线圈中有电流,ab边受到力的方向向上,cd边受到力的方向向下,故C错误;
D.当线圈由图示位置顺时针转动90°时,线圈由于惯性会越过平衡位置,此刻ab、cd段导线受到的磁场力使线圈反方向转动,回到平衡位置,故D错误。
故选B。
12.图示为某电动机的原理图,EF、PQ为螺线管,abcd为电动机的线圈,OO'为转轴。闭合开关,从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动,则( )
A.螺线管F端为N极,P端为N极
B.螺线管F端为S极、P端为S极
C.若将电源的正负极对调,从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D.若将电源的正负极对调,从O点沿转轴观察,线圈将逆时针转动
【答案】C
【详解】A.由图可知,电流从螺线管EF的左端流入,根据安培定则可知,E端为N极,F端为S极,故A不符合题意;
B.由图可知,电流从螺线管PQ的左端流入,根据安培定则可知,Q端为S极,P端为N极,故B不符合题意;
CD.由题意知,闭合开关,此时从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动;线圈受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关,若将电源的正负极对调,则螺线管中电流方向与原来反向,根据安培定则可知,螺线管的磁极改变,且电动机线圈中的电流方向与原来相反向,则线圈受到磁场力的方向不会发生改变,即从O点沿转轴观察,线圈仍顺时针转动,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
13.在研究“磁场对通电导体的作用”实验中:
(1)利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在a、b之间接入 (选填“灵敏电流计”或“电源”);
(2)在乙图中,通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向 (选填“上”或“下”);
(3)要使图乙中的线圈持续转动,应在其外部加装换向器,自动改变线圈中的 方向。图乙中的设备将电能转化为 。
【答案】(1)电源;(2)上;(3)电流,机械能。
【详解】(1)研究“磁场对电流的作用"时,即必须有电源,使得导体中先有电流,所以在a、b间应接电源。
(2)乙图中,ab段导线的电流方向与cd段导线的电流方向相反,所以ab段导线所受磁场力F2的方向与cd段导线受磁场力F1的方向相反,所以磁场力F2的方向是竖直向上的。
(3)要使图乙中的线圈可以持续转动,是在外部加装换向器,当通电线圈刚转过平衡位置时,它能自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。线圈转动的过程中,电能转化为机械能。
14.如图甲是探究“磁场对通电导线的作用”实验装置。
(1)在实验时,是通过观察 来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用;
(2)移动滑动变阻器的滑片到适当位置,闭合开关,发现金属棒ab向右运动。保持磁场方向不变,只改变电路中的电流方向,闭合开关,发现金属棒ab向左运动;保持电流方向不变,只把磁铁的N、S极调换一下,发现金属棒ab向左运动;让磁场方向、电流方向同时改变,发现金属棒ab向右运动。根据观察到的实验现象,进行分析,可以得到的结论是:磁场对通电导线 (选填“有”或“没有”)力的作用,且力的方向与 和 有关;
(3)根据该实验原理,小明用一段漆包铜线绕成线圈,自制了一个如图乙所示的简易电动机:用小刀刮去两端的漆皮,另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个:一是使线圈能够 ,二是这一部位能起到 (填某一部件的名称)的作用;
【答案】(1)金属棒的运动;(2)有,电流的方向,磁场的方向;(3)导电,换向器。
【详解】(1)由图可知,闭合开关,电路中有电流通过,导体棒ab受力在磁场中运动,奥义在实验时,是通过观察金属棒ab的运动来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用,判断受力的方向。
(2)闭合开关,发现金属棒ab向右运动;保持磁场方向不变,只改变电路中的电流方向,发现金属棒ab向左运动;保持电流方向不变,只把磁铁的N,闭合开关,说明通电导体受力的方向与磁场的方向有关;让磁场方向、电流方向同时改变,发现金属棒ab向右运动,通电导体受力的方向不变;综上所述磁场对通电导线有力的作用,且力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
(3)将线圈两端引线的漆皮,金属具有导电性,一端全部刮掉,金属能够导电;二是另一端只刮去半周,当线圈刚转过平衡位置时,线圈由于惯性转过另半圈;它的作用就相当于电动机中的换向器。
15.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。
(1)直流电动机的工作原理是利用 有力的作用;
(2)按他们这种方法刮漆,线圈在刚转过平衡位置时 (选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”),目的是使线圈能够持续转动;
(3)可以通过改变 方向,改变线圈的转动方向(填一种方法);
(4)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 。
【答案】(1)磁场对通电导体;(2)自动改变线圈中的电流方向;(3)电流/磁场;(4)磁场太弱,这时可进行的有效尝试是换用较强的磁场或开始线圈处在平衡位置等。
【详解】(1)直流电动机的工作原理是:通电线圈在磁场中受力而转动。
(2)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,自动改变线圈中的电流方向,线圈由于惯性转过另半圈,保证了线圈持续的转动下去。
(3)要改变线圈的转动方向,就要改变线圈的受力方向,而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定,因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向。
(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,线圈不能连续转动,可排除无电流的情况,可能是电流太弱、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置等,可进行有针对性的偿试,包括换新电池使电流增大,换较强的磁场,用手推一下线圈使其转过平衡位置等。
16.(2023·江苏宿迁·统考中考真题)图中是小明制作的简单电动机模型,其线圈由漆包线绕成,将线圈一端的漆全部刮掉,另一端只刮掉半周,在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中,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.利用电磁感应原理工作
B.线圈在转动时,始终受到磁场作用力
C.将电能转化为机械能
D.增大线圈中的电流可改变转动方向
【答案】C
【详解】A.此实验利用通电线圈在磁场中受到力的作用,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正确;
D.增大线圈中的电流,会改变线圈受到磁场力的大小,而不会改变受力的方向,故D错误。
故选C。
17. (2022·江苏连云港·中考真题)如图所示,闭合开关,导体ab就会运动起来,在此过程中, 能转化为 能。利用这一原理可以制作 。
【答案】 电 机械 电动机
【详解】如图,闭合开关,导体ab中有电流通过,通电导体在磁场中受力而运动,将电能转化为机械能。利用通电导体在磁场中受力而运动原理可以制作电动机。
18.(2022·江苏无锡·中考真题)如图所示的实验中,闭合开关,观察到铝棒向左运动,实验现象说明磁场对 有力的作用,利用这一原理可以制成 机;断开开关,对调电源正、负两极,重新接入电路,再次闭合开关,观察到铝棒向 运动。
【答案】 通电导体 电动 右
【详解】通电导体在磁场中受到力的作用。铝棒在磁场中,闭合开关,铝棒通电,铝棒由静止向左运动,说明磁场对通电导体有力的作用。
电动机就是利用了通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。
对调电源正、负两极,改变了导体中电流的方向,再次闭合开关,铝棒将向与之前相反的方向运动,故铝棒向右运动。
19.(2024·江苏泰州·一模)小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况,小明将线圈两端的漆全部刮掉,小华只将一端的漆全刮掉,另一端刮掉一半,闭合开关后(有电流通过灯丝,灯泡就发光),能够使线圈连续转动的是 (小明/小华)的做法,灯泡会时亮时灭的是 (小明/小华)的做法。
【答案】 小华 小华
【详解】小明将线圈的引线两端的漆全部刮完,则线圈快越过平衡位置后,受到相反的力,故不能持续转动,只能看到线圈左右摆动,由于电流是持续的,故灯泡连续发光;小华将线圈引线一端的漆皮完全刮掉,另外一端只刮一部分,这样就保证了线圈越过平衡位置后断电,线圈由于惯性会接着运动,故小华可以看到线圈持续转动,但是电流时有时无的,故是灯时亮时灭。
20.(23-24九年级下·苏州·阶段练习)小明在制作电动机模型时把一段粗漆包线绕成3cm×2cm矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm,用硬金属丝做两个支架,两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上线圈下放一块强磁铁,如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会持续转动。
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,为使线圈能够持续转动,刮线的要求是 ;
A.两端全刮掉 B.一端全部刮掉,另一端只刮半周
(2)如图甲、乙所示,图 的线圈恰好处于平衡位置,另一个图中线圈左右两边所受的两个力不满足二力平衡条件的原因是这两个力 。如图丙所示的线圈可以持续转动,是因为它加装了 ,该装置能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中电流方向。
【答案】 B 乙 没有作用在同一直线上 换向器
【详解】(1)在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向,则为了使线圈能持续转动,采取将线圈一头的绝缘漆刮去,另一头刮去一半的办法,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动,故选B。
(2)当通电线圈所在平面与磁感线垂直时,线圈处于平衡状态,此时线圈受力平衡,所以图乙的线圈恰好处于平衡位置;另一个图中线圈左右两边所受的两个力大小相等、方向相反但不满足二力平衡条件中的作用在同一直线上;丁图中的线圈可以持续转动,是因为它加装了换向器,它能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
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