内容正文:
第十六章 电磁现象
第四节 电动机
1.[2024·东营二模]用如图所示的实验装置探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S,原本静止的轻质硬直导线AB水平向左运动。要使AB水平向右运动,下列措施可行的是( )
A.将A、B两端对调
B.将连接电源的接线柱对调
C.换用磁性更强的蹄形磁体
D.将滑动变阻器的滑片P向左移动
基础题
2
【点技巧】改变通电导体在磁场中运动方向的方法:(1)保持磁场方向不变,改变电流方向;(2)保持电流方向不变,改变磁场方向。当磁场方向和电流方向同时发生变化时,导体的受力方向不变。
【答案】 B
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基础题
3
2. 如图所示为直流电动机工作原理图,
下列分析正确的是( )
A.电动机通电后不转,一定是电路断路
B.没有换向器也可实现持续转动
C.将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大
D.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
基础题
4
【点拨】电动机通电后不转的可能原因:电流太小、磁场磁性太弱、电路断路、线圈处于平衡位置,故A错误;换向器在线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向,能使线圈连续转动下去,没有换向器无法实现持续转动,故B错误;对调磁极只会使线圈受力方向发生改变,不会改变线圈受力的大小,线圈转动的速度不变,故C错误;
基础题
5
线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关,改变其中之一,线圈转动方向改变;同时改变两者,线圈转动方向不变,因此改变磁场方向可以改变线圈转动的方向,故D正确。
【答案】 D
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基础题
6
3. 如图,兴趣小组制作了一个电动机,给线圈通电,轻轻一推,线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有( )
A.电动机主要由磁体和线圈组成
B.电动机主要把动能转化为电能
C.对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向
D.电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关
基础题
7
【点拨】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,所以电动机主要由磁体和线圈组成,工作时主要把电能转化为机械能,故A正确,B错误;通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,磁场方向不变,对调电源正、负极,可改变线圈中的电流方向,故C正确;根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻有关,故D错误。故选AC。
【答案】 AC
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基础题
8
4.[2024·广东]将自制的电动机接入电路,如图所示,其中支架A是________(填“导体”或“绝缘体”)。闭合开关,线圈开始转动,磁场对线圈________
(填“有”或“无”)作用力。仅调换磁体
的磁极,线圈转动方向与原转动方
向________。
导体
有
相反
基础题
9
【点拨】闭合开关,线圈开始转动,说明磁场对线圈有力的作用,使线圈运动状态发生改变。当仅调换磁体的磁极时,磁场方向改变,使线圈受力方向改变,所以线圈转动方向与原转动方向相反。
返回
基础题
10
5.[2024·临沂二模]如图所示的直流电动机工作示意图中,E、F两个半铜环被称为________,其作用是在线圈刚转过平衡位置时自动改变线圈中的____________,从而实现通电线圈在磁场中持续转动。
换向器
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电流方向
基础题
11
6.如图是某灵敏电流计的内部结构示意图,线圈在磁场中,指针与线圈相连。当线圈中有电流通过时,线圈会转动,原因是_____________________;
若改变线圈中的电流方向,指针
的偏转方向将________(填“改
变”或“不改变”)。
通电线圈在磁场中受力
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改变
基础题
12
7. 如图所示是某同学自制的玩具电动机,一块钕铁椭圆形磁体吸在干电池底部,将一段裸露的铜线折成矩形线框,上边与电池正极接触,下边搭接在磁体上,观察到线框顺时针转动,则( )
A.该过程中机械能转化为电能
B.线框左右两边所受磁场力方向相同
C.若仅调换电池两极,线框将逆时针转动
D.若仅调换磁体两极,线框仍顺时针转动
综合应用题
13
【点拨】该过程中电能转化为机械能,故A不符合题意;左右两段导线周围的磁场方向不同,电流方向相同,所受磁场力方向不同,故B不符合题意;若仅调换电池两极,电流方向改变,线框将逆时针转动,若仅调换磁体两极,磁场方向改变,线框将逆时针转动,故C符合题意,D不符合题意。
【答案】 C
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综合应用题
14
8.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
综合应用题
15
【点拨】电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关,只对调电源的正、负极或者只对调磁体的N、S极,电动机的转动方向发生变化,但同时对调电源正、负极和磁体N、S极,电动机的转动方向不发生变化,故A、B不符合题意,C符合题意;导线①改接G、F点,导线②改接C、E点,电动机中的电流方向发生变化,可以改变电动机的转动方向,故D不符合题意。故选C。
【答案】 C
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综合应用题
16
9. 如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈带动音膜__________(填“向左”“向右”或“左右往复”)运动。音圈之所以运动,是由于磁场对______________有力的作用,此现象中能量转化情况是
___________________。
左右往复
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通电导体
电能转化为机械能
综合应用题
17
10.[2024·济宁阶段练习]在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中,小晴按照图甲所示组装实验器材。
综合应用题
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(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应选择下列金属棒中的_______。(ρ铜>ρ铁>ρ铝)
A.铁棒 B.铜棒 C.铝棒
C
综合应用题
19
(2)选好直导线后,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,__________就是根据该原理制成的。
【点拨】通电导体在磁场中受力运动属于电动机的原理。
电动机
综合应用题
20
(3)将滑动变阻器的滑片向右端移动,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。
【点拨】将滑动变阻器的滑片向右端移动,滑动变阻器接入电路阻值变小,电路中电流变大,导线摆动的幅度变大,说明受到的作用力变大,这说明磁场对通电导体的作用力的大小与电流的大小有关。
电流大小
综合应用题
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(4)在图乙中,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________(填“上”或“下”)。
【点拨】由图乙可知,磁场方向不变,ab段与cd段电流方向相反,cd段所受力方向竖直向下,则ab段所受力方向竖直向上。
上
综合应用题
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(5)要使图乙中线圈持续转动,应在其外部加装__________,自动改变线圈中的电流方向。
【点拨】换向器起到改变电流方向的作用。要使图乙中线圈持续转动,应在其外部加装换向器,自动改变线圈中的电流方向。
换向器
返回
综合应用题
23
11.如图所示是互助小组制作的一台简易电动机,用硬金属丝做两个支架,分别与电源的两极相连,用漆包线绕成一个矩形线圈,以线圈引线为轴,用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端刮去半周漆皮。将线
圈放在支架上,磁体放在线圈下,接通
电源并用手轻推一下线圈,线圈就会不
停地转动起来。
创新拓展题
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(1)刮漆皮的目的是使线圈能够导电,且在刚转过________
时,切断线圈中的电流,线圈由于惯性转过另外半圈,保证了线圈持续地转动下去;线圈一端刮去半周漆皮的作用相当于________(填实际电动机某一部件的名称)。
平衡位置
换向器
创新拓展题
25
(2)推一下线圈的原因是使线圈越过__________。
(3)线圈不停转动的原因是当线圈转动起来后,有了一定的惯性及磁场对通电线圈有________的作用,就能不断地转动下去。
平衡位置
力
创新拓展题
26
(4)要使线圈的转动方向发生改变,请提出两个方案:
①______________________________________________;
②______________________________________________。
只改变磁场方向
只改变电流方向
创新拓展题
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【点规律】涉及电动机转动情况的问题归纳如下:
①完全不转则为内部某处断路,或线圈被卡死。②时转时停,则为接触不良。③开始时不转,拨动后又正常转动,则是线圈开始时正好处于平衡位置。④改变转动方向,应改变电流方向和磁场方向中的一个,不能同时改变两个。⑤改变转速应改变磁场的磁性强弱或电流的大小。
返回
创新拓展题
28
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