内容正文:
科 学
八年级下册 ZJ
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第1章 电与磁
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第4节
电动机
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基础
知识点1 磁场对通电导体的作用
1.用如图所示的装置探究磁场对通电导体的作用,给铝棒通电,观察到 向右
运动,要使 通电后向左运动,下列做法中可行的是( )
C
A.仅换用磁性更强的磁体 B.仅增加 中电流的大小
C.仅将磁体的、极对调 D.仅将铝棒 换成铜棒
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【解析】 换用磁性更强的磁体,不会改变铝棒 的运动方向,故A错误;仅增加
中电流的大小,不会改变铝棒的运动方向,故B错误;仅将磁体的、 极对
调,铝棒的受力方向改变,运动方向改变,故C正确;将铝棒 换成铜棒,电
流方向和磁场方向都不改变,导体运动方向不改变,故D错误。故选C。
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2.【2024浙江丽水质检】如图所示的实验装置是用来研究_____________________
(填“电流的磁效应”或“磁场对通电导体的作用”)的。实验中把导体放在磁
场里,接通电源,让电流通过导体,会观察到导体向右运动,如果把电源正、负
极对调后接入电路,会观察到导体向____(填“左”或“右”)运动;如果再把
蹄形磁体的磁极对调一下,会观察到导体向____(填“左”或“右”)运动。
磁场对通电导体的作用
左
右
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【解析】 根据题图可知,该实验装置是用来研究磁场对通电导体的作用的;磁场
对通电导体的力的方向与磁场方向和电流方向有关,二者其中一个改变,通电导
体受力方向改变,二者同时改变,通电导体受力方向不变;把导体放在磁场里,
接通电源,让电流通过导体,会观察到导体向右运动,说明磁场对通电导体的力
的方向向右,如果把电源正、负极对调后接入电路,导体中电流的方向改变,磁
场方向不变,则磁场对通电导体的力的方向改变,即通电导体受力方向向左,所
以会观察到导体向左运动;再将蹄形磁体的磁极对调,与最开始相比,磁场方向
和电流方向均改变,则导体受力方向不变,则导体仍向右运动。
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知识点2 直流电动机
3.【2024浙江丽水质检】如图是电动机的结构示意图,
两个铜半环和 跟线圈两端相连,随线圈一起顺时针转
动。和 是电刷,它们跟铜半环接触,使电源和线圈组
成闭合电路。以下说法正确的是( )
C
A.不能用石墨材料来制作电刷、
B.电流的方向始终由电刷到电源“ ”极
C.只对调电源正、负极,线圈将逆时针转动
D.电动机是把机械能转化为电能的装置
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【解析】 电刷跟铜半环接触,使电源和线圈组成闭合电路,所以电刷应用导体来
制作,石墨是导体,故可用石墨材料来制作电刷,故A错误。电源外部电流的方向
是从电源正极流向电源负极,所以电流由电源“”极流向电刷 ,故B错误。通
电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关,只改变电流方向或磁场
方向,导体受力方向改变,所以只对调电源正、负极,线圈转动方向将改为逆时
针,故C正确。电动机将电能转化为机械能,故D错误。故选C。
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4.【2024浙江衢州调研】在科学实验课上,小科将安装好
的直流电动机模型接入电路中,检查电路无误后,进行下
列操作。
(1)闭合开关,电动机会按顺时针方向转动。若要使电动
机逆时针转动,可___________________________________
_________。(写出一种方法即可)
对调电源的正、负极(或对调蹄形磁铁的磁极)
【解析】 通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,闭合开关,
电动机顺时针转动,若要使电动机逆时针转动,可以只改变电流的方向,即对调
电源的正、负极,或只改变磁场方向,即对调蹄形磁铁的磁极。
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(2)闭合开关,若要使电动机的转速变慢,则滑动变阻器的滑片 向____
(填“左”或“右”)移动。
左
【解析】 通电导体在磁场中所受力的大小与电流大小和磁场强弱有关;闭合开关,
若要使电动机的转速变慢,可将滑动变阻器的滑片 向左移动,使滑动变阻器连入
电路的电阻变大,即使电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,电动机转动速
度就会变慢。
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刷应用
5.【2023浙江杭州调研】如图所示为小金同学制作的简易直流电动机模型。他用
金属丝做成两个支架,分别与电池的两极相连。用漆包线绕成一个矩形线圈,以
线圈引线为轴,并用小刀刮去轴一端的全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮。将
线圈放在支架上,磁体放在线圈下。接通电源后用手轻推一下线圈,线圈就会不
停地转动起来。
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(1)直流电动机的工作原理是__________________________。
通电导体在磁场中受力转动
【解析】 直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力转动;
(2)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,
请你分析可能的原因是______________________(写出一点即可)。
磁场太弱(合理即可)
【解析】 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,可能是磁场太弱等。
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易错警示
通电线圈是根据通电导体在磁场中受力的作用的原理来转动的,但是线圈在转过
平衡位置后,受到的磁场力会阻碍线圈的转动,故为了使线圈持续转动,要将线
圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样线圈每转一周,在半周
内受到磁场力的作用,另一个半周利用惯性转动。
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提升
1.[中]某航母使用了电磁弹射技术,它的弹射车与舰载机的前轮连接,并处于
强磁场中,当弹射车内的导体通入强电流时,立即产生强大的推力,使舰载机快
速起飞。在下列四个实验中,与电磁弹射器的工作原理相同的是( )
C
A.电荷间相互作用规律实验 B.奥斯特实验
C.磁场对电流作用实验 D.磁化实验
【解析】 由题意可知,弹射车内的导体通入强电流,并处于强磁场中时,立即产
生强大的推力,使舰载机快速起飞,所以电磁弹射器利用了通电导体在磁场中受
力的作用的原理,即与磁场对电流作用实验原理相同,故C正确。
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2.【2024浙江温州期末,中】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( )
C
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
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【解析】 水银是导体,通电后会在磁场中受力运动起来。对调电源的正负极后,
电流方向发生改变,磁场方向不变,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,与最初的状态相比,电流方向和磁场方向均改变,则水银受力
方向不变,水银仍沿逆时针方向流动,故C正确, 错误。故选C。
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3.【2024浙江杭州质检,中】如图是“线圈不能连续转动”的示意图,下列说法
中不正确的是( )
D
A.三图中,导线与 所受磁场力的方向始终没有发生改变
B.乙图中,线圈能够越过平衡位置继续往下转动是由于惯性
C.通电一段时间后,线圈 最终会停止在乙图所示的位置
D.只要开关始终闭合,线圈 一定会在乙图的平衡位置左右摆动,永不停止
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【解析】 三图中,通过导线、 的电流的方向和磁场方向均未改变,所以导线
、 的受力方向没有发生改变,故A正确;乙图中,线圈能够越过平衡位置继续往
下转动是由于惯性,故B正确;通电一段时间后,线圈 由于在竖直方向上受力平
衡,所以最终会停止在乙图所示的位置,故C正确,D错误。故选D。
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4.【2023浙江湖州期末,中】如图,一个综合实践小组用一段
漆包线绕成线圈 ,用小刀刮去两端引线的漆皮,一端全部刮
去,另一端只刮上半周或下半周。将线圈 放在用硬金属丝
做成的支架、 上,并按图示连接电路。闭合开关,用手轻推
一下线圈,线圈会持续转动,这就是简易的________,是根据
__________________________的原理制成的。若只将电源的正
电动机
通电线圈在磁场中受力转动
相同
负极互换,则线圈的转动方向会与原来的转动方向______(填“相同”或“相
反”)。
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【解析】 闭合开关,用手轻推一下线圈,通电线圈在磁场中由于受到力的作用而
持续转动,这就是简易的电动机;若只将电源的正负极互换,则通过线圈 的
电流的方向发生改变,电磁铁的磁极也发生了改变,即磁场方向发生改变,因此
线圈 受到的磁场力的方向不改变,线圈的转动方向与原来的转动方向相同。
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刷素养 走向重高
5.核心素养 探究实践[偏难]物理活动课上,莉莉和小强用一根金属铜线、一块
强磁铁、一节一号干电池都分别成功做出了简易的电动机,如图甲、乙所示。他
俩展示过程中,细心的小敏同学发现两个铜线框的转动方向是相反的。由此小敏
提出以下猜想:
A.是莉莉和小强做的铜线框的形状不同造成的
B.是贴近电池一侧强磁铁的极性不同造成的
请你从以上猜想中,选择一个你认为合理的猜想,并写出简要的实
验验证方法。
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【答案】 由题可知,两个铜线框的转动方向相反,即两线框所受磁场力的方向相
反,由于磁场力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,由图能看出,此时电流
的方向相同,所以上述现象可能是磁场的方向不同导致的,即是贴近电池一侧强
磁铁的极性不同造成的,故猜想B合理。具体验证方法如下:①按图甲组装,观察
铜线框的转动方向;②改变图甲中贴近电池一侧强磁铁的极性,保持铜线框的形
状不变,观察铜线框的转动方向。(合理即可)
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