1.4 电动机 综合练习-2024-2025学年浙教版八年级下册科学

              浙教版八下科学1.4 电动机     知识图解 新知探究 目录 探究1 磁场对通电导线的作用 1 探究2 电动机的基本构造及工作原理 5 探究3 扬声器的工作原理 9 探究1 磁场对通电导线的作用 探究要点 通电导体在磁场中要受到力的作用，其方向与电流方向和磁场方向有关，当改变其中一个方向时，导体受力作用方向将改变，若两个方向都改变时，导体的受力方向将不改变。 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 【例1】（2023•菏泽）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．麦克风 B．电饭煲 C．电风扇 D．电熨斗 【答案】C 【分析】通电导体在磁场中会受到力的作用，即通电能动，利用该原理可制成电动机。 【解答】解：A、麦克风是利用电磁感应原理制成的，故A错误； B、电饭煲是利用电流的热效应的原理制成的，故B错误； C、电风扇的核心部件是电动机，它是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故C正确； D、电熨斗是利用电流的热效应的原理制成的，故D错误。 故选：C。 【点评】磁场对通电导体有力的作用，人类根据这一原理制造了电动机，而电动机在生活中应用广泛。　 【例2】（2024•武侯区模拟）家庭实验是物理课堂的延伸，小宇选择了电池、铜丝、磁铁等器材进行了实验，如图甲所示。小宇将电池负极下面吸附一块磁铁，并把铜丝折成心形，然后把心形铜丝放在电池上，调整铜丝与磁铁接触点至合适的位置，如图乙所示，通电后铜丝便会不停地转动。该实验的工作原理是（　　） A．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 B．通电导体在磁场中受力的作用 C．通电导体周围存在磁场 D．电磁感应原理 【答案】B 【分析】线圈转动是因为通电导线在磁场内受到力的作用；电动机是利用通电导体在磁场中受力运动原理制成的。 【解答】解：电池负极下面吸附在磁铁上，当铜丝上端与电池正极接触，下端与磁铁的柱面相接触时，铜丝中有电流通过，成为通电导体，发现铜丝以电池为轴心不停地转动起来，说明通电导体在磁场中受到磁场力的作用，电动机就是根据此原理制成的。故B正确、ACD错误。 故选：B。 【点评】本题考查了通电导线在磁场内受到力的作用。注意点：这个小实验线框的转动原理不是电磁感应而是电流在磁场中受到力的作用。　 【例3】（2024•唐山二模）如图所示的实验装置中，闭合开关，导体棒ab向右运动。下列说法正确的是（　　） A．该装置是发电机的原理 B．导体棒ab运动时，电能转化为机械能 C．对调两个磁极，导体棒ab运动方向不变 D．同时改变电流方向和磁场方向时，导体棒ab向左运动 【答案】B 【分析】通电导体在磁场中受力运动，且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，根据这一原理人们制成了电动机，此过程将电能转化为机械能。 【解答】解：图中有电源，有磁场，是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，导体棒ab所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关； A、据图可知，通电后磁场中的导体会运动，所以说明通电导线在磁场中受力的作用，是电动机的原理，故A错误； B、导体棒ab运动时，消耗了电能，得到了机械能，电能转化为机械能，故B正确； C、只对调永磁体N、S极，磁场方向改变，电流方向不变，闭合开关，导体棒受力方向改变，即导体棒ab向左运动，故C错误； D、只将电源“+”“﹣”极的接线对调，电流方向改变，磁场方向同时改变，闭合开关，导体受力方向不变，故D错误。 故选：B。 【点评】本题是一道关于电动机原理的习题，能够通过实验现象找出电动机的制作原理是本题的解题关键所在。　 答疑解惑 把线框放在磁场中，接通电源，让电流通过线框，会观察到通电线框在磁场中发生转动，但通电线框在磁场里只是转过一个角度，不能持续转动，试解释发生这种现象的原因。 （1）通电导线在磁场中的受力情况与磁感线的方向、电流方向以及它们之间的相对位置有关。当通电导线与磁感应方向平行时，通电导线不受力，当通电导线与磁场方向垂直时，受力最大。 （2）把线框放在磁场中，接通电源，让电流通过线框，会观察到通电线框在磁场中发生转动，但通电线框在磁场里转过一个角度后，由于电流方向与磁感线的方向间的相对位置发生变化，通电导线框受到的力的方向也发生改变，变为阻碍通电线框的力，造成线框不能持续转动。 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 探究2 电动机的基本构造及工作原理 探究要点 1．基本构造：转子（线圈）、定子（磁体）、电刷、换向器。 （1）电刷的作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。 （2）换向器的作用：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。 2．工作原理：电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。如图所示。 电动机工作原理图 3．通电线圈在磁场中的受力大小跟电流（电流越大，受力越大），磁场的强弱（磁性越强，受力越大）和线圈的匝数（匝数越大，受力越大）有关。 4．应用：家庭生活中的电风扇、冰箱、洗衣机、电动自行车以及一些电动玩具中都应用到了电动机；在工农业生产中，机床、水泵需要电动机带动，电力机车、电梯需要电动机牵引。 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 【例1】（2024•临沂）2024年5月11日，由临沂市五名中小学生组建的无人机足球队在FIDA第二届世界锦标赛中，以全胜的战绩荣获世界冠军。无人机动力系统的核心部件是电动机，下列实验，能说明电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【分析】直流电动机是利用通电线圈在磁场中受到力的作用的原理制成的。 【解答】解：A、该实验说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意； B、该实验可以探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故B不符合题意； C、该实验说明发电机的基本原理，故C不符合题意； D、该实验可以说明电动机的基本原理，故D符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查的是通电导体在磁场中受到力的作用；知道发电机和电动机的基本原理。　 【例2】（2024•广东）将自制的电动机接入电路，如图所示，其中支架A是　　（选填“导体”或“绝缘体”）。闭合开关，线圈开始转动，磁场对线圈 　（选填“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　　。 【答案】导体；有；相反。 【分析】电动机的主要构成部分是线圈和磁体，电动机的转向与电流方向和磁场方向有关，改变其中一个，转向改变，改变两个，转向不变。 【解答】解：电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而运动，因此之间A是导体，磁场对线圈有力的作用，电动机的转向与电流方向和磁场方向有关，改变其中一个，转向改变。 故答案为：导体；有；相反。 【点评】本题考查电动机的原理，属于基础题。 　 【例3】（2024•凤阳县一模）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 【答案】D 【分析】（1）电动机在工作过程中电能转化为机械能； （2）磁体周围的磁感线从N极出发进入S极； （3）通电导体在磁场中受力方向与电流的方向、磁场的方向有关。 【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。 【点评】本题考查了电能的转化、磁场的方向、通电导体在磁场中受力方向的影响因素，属于基础知识的考查。 　 答疑解惑 1．如何使线圈连续转动？ 方法一：当线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，让线圈靠惯性转过后半周。但因为后半周线圈不受力的作用，故这种方法线圈的转动不稳定，动力弱。 方法二：在线圈转动的后半周，设法改变电流方向，使线圈在后半周也获得同转动方向相同的动力，这样线圈会平稳、有力地转动下去。实际的电动机就是采用该方法使线圈连续转动的，实现该目的的装置叫换向器。 2．换向器的构造及作用 构造 如图所示，两个铜半环分别与线圈两端相连，中间断开，彼此绝缘，并通过电刷和电源组成闭合回路。 作用 当线圈转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而使线圈获得同转动方向相同的力，能持续转动下去。 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 探究3 扬声器的工作原理 探究要点 1．扬声器的构造如图：永久磁体、线圈、锥形纸盆。 2．原理：通电导体在磁场中受力。 3．工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音。 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 【例1】（2024春•文昌校级月考）如图所示是扬声器（喇叭）的结构图，当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、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，下列说法中正确的是（　　） A．扬声器工作时是将机械能转化为电能 B．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动 C．锥形纸盆振动得越快，响度越大 D．扬声器的工作原理与发电机的工作原理相同 【答案】B 【分析】动圈式话筒的工作原理是：电磁感应现象的应用。工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。 音调与频率有关，频率越大，音调越高。 【解答】解：AB、扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理来工作的，在工作中是将电能转化为机械能，故A错误、B正确； C、锥形纸盆振动得越快，音调越大，故C错误； D、扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理来工作的，电磁感应现象是发电机的工作原理，故D错误。 故选：B。 【点评】本题主要考查学生对动圈式话筒的构造和原理的了解和掌握，是一道中等题。　 【例2】（2024•陕西模拟）下列关于电学的物理知识，说法正确的是（　　） A．超导体可以用来制作加热器的电热丝 B．马路边的路灯同时亮同时灭，它们是串联在一起的 C．空气开关跳闸一定是电路发生了短路 D．扬声器和电动机的工作原理相同 【答案】D 【分析】（1）超导体的电阻为零； （2）根据串联和并联电路中的开关的作用分析； （3）家庭电路中总功率过大或发生短路时，空气开关会跳闸； （4）扬声器工作时把电信号转换成声信号，将电能转化成机械能，其原理是通电导体在磁场中受力运动。 【解答】解：A．超导体的电阻为零，电流流过超导体不发热，不能用超导体制作电热丝，故A不符合题意； B．为使两灯同时亮，同时灭，两灯可以串联，也可以并联，并联时，开关在干路上，故B不符合题意； C．空气开关跳闸可能是发生短路，也可能是用电器总功率过大，故C不符合题意； D．扬声器工作时将电能转化成机械能，其原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机的工作原理相同，故D符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查了学生对安全用电知识，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，学好电、用好电！　 【例3】（2024•许昌二模）如图为一款组合音响里面其中一个扬声器，下列选项中与该扬声器工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【分析】扬声器是利用通电导体在磁场中受力的原理来工作的。 【解答】解：扬声器是利用通电导体在磁场中受力的原理来工作的。 A．图中是奥斯特实验的装置，说明电流周围存在磁场，故A不正确； B．图中为通电螺线管，小磁针会发生偏转指示磁场的方向，说明通电螺线管周围存在磁场，故B不正确； C．图中是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，是电磁感应现象，故C不正确； D．图中有电源，是通电导体在磁场中受力的装置，故D正确。 【点评】此题考查了电和磁现象中常见的几幅图的原理，属于常考知识点。　       练好题·提升解题能力 高 效 演 练 牛刀小试 1．（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 2．（2024•莱芜区二模）如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作：先对调电源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（　　） A．一直顺时针流动 B．一直逆时针流动 C．先顺时针流动，再逆时针流动 D．先逆时针流动，再顺时针流动 3．（2023秋•荔城区校级期末）下列用电器的主要工作原理与如图的实验原理相同的是（　　） A．电饭锅 B．摇头电风扇 C．发电机 D．微波炉 4．（2023秋•东明县期末）如图所示为“机器人餐厅”的机器人为顾客送餐时的情景。机器人接到指令后，内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定客人的桌边。制作电动机依据的是下列四幅图中的（　　） A． B． C． D． 5．（2024秋•榆树市校级期中）手持小风扇的简化电路如图所示，下列说法正确的是（　　） A．开关和电动机是并联的 B．电动机把机械能转化为电能 C．电池的作用是为电动机提供电能 D．通电后电流从电池负极经电动机流向正极 6．（2024•蚌埠模拟）如图所示的电动机在生活中的应用越来越广泛，图乙为电动机的工作原理图。线圈abcd处于水平向右的磁场中，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。下列分析正确的是（　　） A．线圈连续转动是靠电流做功实现的 B．电动机通电后不转，一定是电路断路了 C．图中ab受磁场力向上，转动180°时受磁场力向下 D．电动机在工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能 7．（2024•房山区二模）小华用如图所示的装置进行实验，其中导体ab的运动方向可以反映导体ab的受力方向。闭合开关，导体ab向右运动，如图甲所示；保持电流方向不变，改变磁场方向，闭合开关，导体ab向左运动，如图乙所示。小华探究的问题是：　 　。 8．（2024•锡山区一模）用如图所示的装置“探究磁场对通电直导线的作用”，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动。要使AB通电后向左运动，可进行的操作是　 　，此实验过程中，是将电能转化为 　 。 9．（2024春•靖江市校级月考）利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。 （1）应在从M、N之间接入 　（选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的 　（选填“铁棒”或“铝棒”）； （2）如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极。通电后cd段导线受磁场力的方向与ab段导线所受磁场力的方向 　（相同/相反），其理由是：磁场方向相同，　 　。这两个力 　（选填“是”或“不是”）一对平衡力； （3）如图丙，小明自制了一个电动机，将线圈漆包线两端的漆一端全刮，另一端刮半周，这种方法刮漆，使线圈在平衡位置附近时会　 　（选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”）； （4）实验室中的直流电动机模型，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　 　。 参考答案 1．【答案】C 【分析】通电导体在磁场中会受到力的作用；电动机和扬声器就是利用该原理来工作的。 【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。 2．【答案】C 【分析】（1）通电导体在磁场中受到力的作用； （2）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。 【解答】解：水银是导体，水银的内外侧用导线接入电路通过电流后，会在磁场中受力而运动起来。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；再对调磁铁的南北极，磁场方向改变，则水银受力方向再一次改变，此时水银沿逆时针方向流动，故C正确，ABD错误。 故选：C。 3．【答案】B 【分析】根据图中有电源，探究磁场对电流的作用，是电动机的原理，据此分析。 【解答】解：根据图中有电源，探究磁场对电流的有力的作用，是电动机的原理， A、电饭锅利用电流的热效应将电能转化为内能，故A不符合题意； B、摇头电风扇的核心是电动机，故与图原理相同，故B符合题意； C、发电机的原理是电磁感应，是机械能转化为电能的，不是电动机的原理，故C不符合题意； D、微波炉是利用微波的热效应加热食物的，不是电动机的原理，故D不符合题意。 故选：B。 4．【答案】D 【分析】（1）电磁铁通电后具有磁性； （2）小磁针会发生偏转是受到了磁场的作用，而磁场是由电流产生的； （3）产生感应电流的条件：闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；发电机的工作原理是电磁感应现象； （4）通电导体在磁场中受到力的作用，电动机就是根据这一原理制成的。 【解答】解：制作电动机依据是通电导体在磁场中受力运动； A、如图是探究电磁铁磁性强弱的影响因素的实验，故A错误； B、图中实验为奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，故B错误； C、图中实验中，导体ab沿水平方向运动时，做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C错误； D、如图装置研究的是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是依据此原理制成的，故D正确。 5．【答案】C 【分析】（1）串联电路中各个元件依次连接； （2）电动机将电能转化为机械能； （3）电源是电路中提供电能的装置；用电器是消耗电能的装置； （4）电荷的定向移动形成电流，可以是正电荷，也可以是负电荷；正电荷定向移动的方向是电流的方向，在电源的外部，电流的方向是从正极流向负极。 【解答】解：A．开关要控制电动机的通断，所以开关和电动机是串联的，故A错误； B．电动机把电能转化为小风扇的机械能，故B错误； C．提供电能的装置是电源，所以电池的作用是为电动机提供电能，故C正确； D．电源外部，电流是从正极出发经电动机回到负极，故D错误。 故选：C。 6．【答案】C 【分析】（1）电动机工作时，主要是电能转化为机械能，还有一部分电能转化为内能。 （2）电动机不转可能是电路断路、可能是电流过小、可能是线圈在平衡位置等。 （3）通电线圈受力方向跟磁场方向和电流方向有关。 （4）电动机工作时电能转化为机械能和内能。 【解答】解：A．线圈在非平衡位置连续转动是靠电流做功实现的，在平衡位置连续转动是靠惯性实现的，故A错误； B．电动机通电后不转，可能是电路发生了断路现象，电路中无电流，也可能是线圈恰好处于平衡位置，线圈受到的作用力不能使线圈产生转动效果，故B错误； C．图中线圈顺时针转动，电流沿dcba流动，ab在左侧时受到的磁场力向上，cd受到的磁场力向下，ab转动180度时，转到右侧，电流方向改变，磁场的方向不变，所以受力方向也改变，此时ab受到的磁场力向下，线圈能连续转动，故C正确； D．电动机在转动过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，小部分转化为内能，故D错误。 故选：C。 7．【答案】导体ab的受力方向与磁场方向是否有关。 【分析】控制变量法是指把多因素的问题变成多个单因素的问题，而只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决的方法。 【解答】解：用如图所示的装置进行实验，其中导体ab的运动方向可以反映导体ab的受力方向。闭合开关，导体ab向右运动，如图甲所示；保持电流方向不变，改变磁场方向，闭合开关，导体ab向左运动，如图乙所示。根据控制变量法可知，探究的问题是导体ab的受力方向与磁场方向是否有关。 故答案为：导体ab的受力方向与磁场方向是否有关。 8．【答案】将蹄形磁体的N、S极对调；机械能。 【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向。如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变。 此过程中消耗了电能，得到了机械能。 【解答】解：用如图所示的装置“探究磁场对通电直导线的作用”，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动。要使AB通电后向左运动，可将蹄形磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素（磁场方向），铝棒AB受力运动方向改变；此实验过程中，是将电能转化为机械能。 故答案为：将蹄形磁体的N、S极对调；机械能。 9．【答案】（1）电源；铝棒；（2）相反；电流方向；（3）切断线圈中的电流；（4）电流太弱、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置。 【分析】（1）磁体能够吸引铁、钴、镍等物质，为了避免磁体吸引导体棒，探究磁场对通电导体的作用时，导体棒不能为磁性材料； （2）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和导体中的电流方向有关； 二力平衡的条件是大小相等、方向相反、同一物体、同一直线上，据此判断二力是否是一对平衡力； （3）该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，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，另一个半周利用惯性转动；而真正的直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的方向，使线圈持续的转动下去，这项任务由换向器完成； （4）线圈不转动的原因可能是无电流、电流太弱、磁场太弱、开始线圈处在平衡位置等。 【解答】解：（1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对通电导体的作用”时，即必须有电源，所以在M、N之间应接入电源； 探究磁场对通电导体的作用时，因为磁铁能够吸引铁棒，所以导体棒不能选择铁棒，而应选用轻质的铝棒进行实验； （2）在乙图中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的，通电后ab段和cd段的相反，则ab段和cd段所受磁场力的方向相反，但这两个力不在同一直线上，也不在同一物体上，所以二力不是一对平衡力； （3）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，切断电流，通过线圈的惯性转动半周，从而保证了线圈持续的转动下去； （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，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。 故答案为：（1）电源；铝棒；（2）相反；电流方向相反；（3）切断线圈中的电流；（4）电流太弱、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置。 学科网（北京）股份有限公司 $$               浙教版八下科学1.4 电动机     一、选择题（共6小题） 1．（2024秋•麒麟区月考）在如图所示的四幅图中，用来研究电动机工作原理的实验装置是（　　） A． B． C． D． 2．（2024•榕江县校级二模）如图是一种“电动橡皮擦”，按动按钮，其内部的电机就会带动橡皮笔尖做往复运动，擦去纸上的笔迹。下列设备与电动橡皮擦的工作原理相同的是（　　） A．电熨斗 B．电风扇 C．微波炉 D．汽油机 3．（2024•栖霞区校级模拟）如图甲和乙是两个电动机，图乙线圈一侧轴的漆皮刮掉一半，线圈另一侧轴的漆皮全部刮掉，通电之后，两线圈均能持续转动，下列说法正确的是（　　） A．甲图的原理是电磁感应 B．乙图刮去一半漆皮与甲图换向器作用相同，都是为了改变电流方向 C．将甲图的电源和磁体都去掉，并添加小磁针，还可以验证“电流的磁效应” D．图乙线圈在转动过程中，磁场对线圈不是始终有力的作用 4．（2024•城固县校级模拟）小明自制了一个“电磁秋千”，如图所示，他用铜线圈做一个秋千，线圈下方放一块永久磁铁，线圈通电后，就能不停地摆动。下列有关叙述正确的是（　　） A．电磁秋千摆动过程中电能转化为机械能 B．该电磁秋千的工作原理是电磁感应 C．电磁秋千摆动到最高点时动能最小但不为零 D．对调磁体的两极可以使电磁秋千摆动得更快 5．（2024•保山一模）福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，配备了全球领先的电磁弹射装置。如图所示，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时，战斗机就受到强大的推力而向前弹射飞出。下列实验中，与电磁弹射装置工作原理一致的是（　　） A． B． C． D． 6．（2024•岳塘区校级模拟）电动自行车现在越来越受到人们的青睐。下列说法正确的是（　　） A．车把手有花纹，是为了减小摩擦 B．电动自行车在行驶过程中主要是将电能转化为机械能 C．给电动自行车电池充电时，电池相当于电源 D．电动机是利用了电磁感应原理 二、非选择题（共9小题） 7．（2024秋•蔡甸区校级月考）某电动机工作时的效率是83%，从能量转化的角度说明此电动机的效率的意义如下：电动机把其消耗掉的 　能的83%转化成 　能输出。 8．（2024•船营区校级模拟）教室里电风扇的工作原理是　 　导体在磁场中受到力的作用；电风扇使用一段时间后，其扇叶会沾上大量的灰尘，这是因为扇叶旋转时与空气发生　 　现象而带电，能吸引轻小的灰尘。 9．（2024•龙泉驿区二模）如图所示装置，通电瞬间直导线向左摆动，这表明　 　对电流有力的作用；若要使直导线向右摆动，可改变电流　 　（大小、方向）。 10．（2024•广东）将自制的电动机接入电路，如图所示，其中支架A是　 　（选填“导体”或“绝缘体”）。闭合开关，线圈开始转动，磁场对线圈　 　（选填“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　 　。 11．（2024•汝南县一模）通电导体在磁场中受到力的作用，如图甲所示。图乙中若一束电子沿图示方向高速穿过磁场时会不会偏转？你的猜想：　 　（选填“会”或“不会”）。你这样猜想的理由是：　 　。 12．（2023春•海珠区校级月考）如图1所示，表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，F是磁场对通电导线的作用力。则图2的电路通电后，ab段所受到的磁场力的方向 　（选填“向上”或“向下”），cd段所受到的磁场力的方向　 　（选填“向上”或“向下”）。 13．（2024•榕江县校级二模）如图甲所示，通电导体中电流的方向向里，磁场对通电导体力F的方向水平向右。改变实验条件，如图乙所示，请画出磁场对通电导体的作用力及通电导体所受重力的示意图。 14．（2023•长沙模拟）“节能减排”已引起全球的关注，很多国家倡导使用电动车来替代“燃油车”，不过续航里程依日是电动车让人头痛的地方，有网友想了一个办法：在电动车的前轮上装一个发电机，一边走一边发电，然后给蓄电池充电，蓄电池再带动后轮的电动机转动，这样就可以无限行驶了。 （1）电动车在行驶中电动机主要的能量转化过程是怎样的？　 　。 （2）你认为这位网友的想法是否正确？为什么？　 　。 15．（2024•雁塔区校级模拟）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。 （1）为完成该实验探究，放在蹄形磁体磁场甲、乙中的直导线EF不能选择下列哪种金属棒　 　； A．铁棒 B．铜棒 C．铝棒 （2）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 　 　大小有关； （3）要使图乙中线圈持续转动，应在其外部加装换向器，与之相符的是图 　（选填“a”或“b”），使线圈刚转过 　位置时自动改变线圈中的电流方向。 （4）若把图甲中的电源换成灵敏电流计，闭合开关，向右平移直导线EF，电流计指针 　（选填“偏转”或“不偏转”）， 　（选填“电动机”或“发电机”）就是根据这一原理制成的。 参考答案 1．【答案】C 【分析】（1）奥斯特实验第一个揭示了电和磁之间的联系，说明了电流周围存在磁场。 （2）电动机的工作原理是磁场对电流的作用，即通电线圈在磁场中受力转动； （3）发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流； 【解答】解：A．装置中没有电源，开关闭合，金属棒左右切割磁感线运动，此时电路中就会产生电流，是电磁感应实验装置，不是电动机的工作原理，故A错误； B．此图是奥斯特实验装置图，奥斯特实验说明通电导线周围有磁场，不是电动机的工作原理，故B错误； C．装置中有电源，让通电导体放在磁场中，它会受到力的作用，这是用来研究磁场对电流的作用，即通电导体在磁场中受力的实验，是电动机的原理图，故C正确； D．图中是在使用安培定则判断通电螺线管的极性，故D错误。 故选：C。 2．【答案】B 【分析】电动机的原理：通电导体才磁场中受力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向有关，此过程将电能转化为机械能。 【解答】解：电动橡皮擦的“电机”通电后带动笔尖运动，将电能转化为机械能，是电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用； A．电熨斗的工作原理是电流的热效应，将电能转化为内能，故A错误； B．电风扇的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，故B正确； C．微波炉是用微波给加热食物的，将电能最终转化为内能，故C错误； D．汽油机属于热机，工作的最终目的是将内能转化为机械能，故D错误。 故选：B。 3．【答案】D 【分析】（1）直流电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动； （2）图乙中的线圈之所以能转动，是根据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，受力的方向与电流的方向和磁感线的方向有关，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，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，另一个半周利用惯性转动。 【解答】解：A．甲图中有电源，起工作原理是通电导体在磁场中受力的作用运动，故A错误； B．乙图刮去一半漆皮，是为了使电流方向不变，只有半周有电流；图中的换向器是为了改变电流方向，故B错误； C．将甲图的电源和磁体都去掉，并添加小磁针，电路中没有电流，无法验证“电流的磁效应”，故C错误； D．图乙线圈在转动过程中，当有漆皮的导线接入电路中时，电路处于断路状态，电路中没有电流，磁场对线圈没有力的作用，故D正确。 故选：D。 4．【答案】A 【分析】（1）电池秋千摆动过程中消耗了电能，得到了机械能； （2）电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动； （3）动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大； （4）通电线圈在磁场中受力大小与电流大小、磁场的强度有关。 【解答】解：A．电磁秋千摆动过程中，消耗电能，得到了机械能，电能转化为机械能，故A正确； B．该电磁秋千的工作原理是通电线圈在磁场中受力的作用，与电动机原理相同，故B错误； C．电磁秋千摆动到最高点时，速度为0，动能为零，故C错误； D．对调磁体的两极，磁场方向改变，使线圈的运动方向发生改变，则可以使电磁秋千摆动方向改变，不能使电磁秋千摆得更快，故D错误。 故选：A。 5．【答案】C 【分析】先分析电磁弹射器的工作原理，再分析各个选项实验图反映的知识，找出符合题意的选项。 【解答】解：由题意可知，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强大电流时，即可受到强大的推力，由此可知其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动； A．图中是探究磁场的性质的实验，故A错误； B．图中没有电源，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应原理，故B错误； C．图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射车的工作原理相同，故C正确； D．图中是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故D错误。 故选：C。 6．【答案】B 【分析】（1）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力； （2）电动自行车在行驶过程中会消耗电能； （3）给电池充电，消耗电能转化为化学能储存在电池中，用电时将化学能转化为电能； （4）通电导体在磁场中受力运动。 【解答】解：A、车把手上有花纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A错误； B、电动自行车在行驶过程中，消耗了电能，主要是将电能转化为机械能，故B正确； C、电池充电时，消耗电能转化为化学能，电池相当于用电器，故C错误； D、电动机是利用了通电导体在磁场中受力运动的原理，故D错误。 故选：B。 7．【答案】电；机械。 【分析】工作效率是指某装置或元件在工作时，用来转化为有用能量的部分占总能量的百分比，逐一分析选项中的表述可做出判断。 【解答】解：电动机效率为83%，这就意味着电动机把其消耗掉的电能的83%成功地转化为了机械能输出。 故答案为：电；机械。 8．【答案】通电；摩擦起电。 【分析】电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的。摩擦起电的概念：摩擦起电必须在干燥的环境中进行；带电的性质：摩擦后物体能够吸引轻小物体。 【解答】解：通电导体在磁场中受力的作用会产生运动，这是电动机的工作原理；教室里电风扇是通过电动机而旋转的，其工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 电风扇的扇叶旋转时与空气发生摩擦起电现象而带电，带电梯能吸引轻小的灰尘，因此电风扇使用一段时间后，其扇叶会沾上大量的灰尘。 故答案为：通电；摩擦起电。 9．【答案】磁场；方向 【分析】（1）奥斯特实验：在静止的小磁针上方，放一根与磁针平行的导线，给导线通电时磁针将偏转，说明了通电导体周围存在磁场。 （2）通电导线在磁场中受力的作用，所受力的方向由电流的方向和磁场的方向有关。 【解答】解：通电瞬间直导线向左摆动，说明通电导线在磁场中受力的作用；若要使直导线向右摆动，可以改变流过直导线的电流方向，也可以对换磁铁的两个磁极。 故答案为：磁场；方向。 10．【答案】导体；有；相反。 【分析】电动机的主要构成部分是线圈和磁体，电动机的转向与电流方向和磁场方向有关，改变其中一个，转向改变，改变两个，转向不变。 【解答】解：电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而运动，因此之间A是导体，磁场对线圈有力的作用，电动机的转向与电流方向和磁场方向有关，改变其中一个，转向改变。 故答案为：导体；有；相反。 11．【答案】会；电子的定向移动形成电流，磁场对电流有力的作用 【分析】电荷的定向移动形成电流；通电导体在磁场中受到力的作用。 【解答】解：因为电子束的定向移动形成电流，一束电子沿着图示方向高速穿过U形磁铁的磁场时，相当于电流在磁场中通过，由于磁场力的作用电子将会发生偏转。 故答案为：会；电子的定向移动形成电流，磁场对电流有力的作用。 12．【答案】向下；向上 【分析】根据通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向的关系分析解答。 【解答】解：根据电源可知，ab段导线中电流方向为b→a，与图1中电流的方向相反；磁感线的方向水平向左，与图2中的磁感线的方向相反，所以ab受到的磁场力的方向上与图1中的导线受到的磁场力的方向相同，是竖直向下的； 图中cd段导线中的电流的方向是从d到c，与ab段导线中的电流方向相反，所以受到的磁场力的方向与ab段导线受到的磁场力的方向相反，是竖直向上的。 故答案为：向下；向上。 13．【答案】 【分析】先由已知的图甲中关系明确磁场的方向，利用受力方向与磁场方向和电流方向的关系确定：一个方向变化，受力方向变化，两个方向同时变化，受力方向不变； 【解答】解：若电流的方向和磁场的方向都同时改变，无法改变通电导体的受力方向，由图乙知道，通电导体的受力方向不变，重力的方向是竖直向下的。 14．【答案】（1）电能转化为机械能；（2）不正确，这位网友的说法违背了能量守恒原理，机械能转化为电能，电能转化为机械能的过程中要损失一部分能量。 【分析】（1）电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理来工作的。 （2）发电机工作时机械能转化为电能，电动机工作时电能转化为机械能，都存在能量损失。 【解答】解：（1）电动车在行驶中电动机主要的能量转化过程是电能转化为机械能。 （2）有网友想了一个办法：在电动车的前轮上装一个发电机，一边走一边发电，然后给蓄电池充电，蓄电池再带动后轮的电动机转动，这样就可以无限行驶了。网友的这想法不正确；因为这位网友的说法违背了能量守恒原理，机械能转化为电能，电能转化为机械能的过程中要损失一部分能量。 故答案为：（1）电能转化为机械能；（2）不正确，这位网友的说法违背了能量守恒原理，机械能转化为电能，电能转化为机械能的过程中要损失一部分能量。 15．【答案】（1）A；（2）电流；（3）a；平衡；（4）偏转；发电机。 【分析】（1）选择的金属棒应该是非铁类物质（防止被磁化）； （2）磁场对通电导体作用力的大小与磁场强弱和电流的大小有关； （3）换向器能自动改变线圈中的电流方向； （4）根据电磁感应中产生电流的条件分析。 【解答】解：（1）为完成该观察活动且实验效果明显，选择的金属棒应该是非铁类物质，故不能选择铁棒，即选A。 （2）将滑动变阻器的滑片向右端移动，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律，电路的电流变大，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，说明受到的磁场力更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与电流大小有关； （3）要使图乙中线圈持续转动，应在其外部加装换向器，在平衡位置自动改变线圈中的电流方向，故选a图。 通电导体在磁场中受力方向与磁场的方向和电流的方向有关，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的方向是竖直向上的； （4）若把图甲中的电源换成灵敏电流计，闭合开关，组成闭合电路，向右平移直导线EF，会切割磁感线产生感应电流，电流计指针偏转，与发电机原理相似。 故答案为：（1）A；（2）电流；（3）a；平衡；（4）偏转；发电机。 学科网（北京）股份有限公司 $$