三、磁场对电流的作用 电动机（举一反三讲义）物理新教材苏科版九年级下册

三、磁场对电流的作用 电动机 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：磁场对电流的作用 2 知识点2：直流电动机 5 知识点3：安装直流电动机模型 9 【方法技巧】 12 方法技巧1 通电导线在磁场中的受力情况 12 方法技巧2 电动机转向与速度的调节方法 12 【巩固训练】 12 【学习目标】 1．知道磁场对电流的作用：明确通电导体在磁场中会受到磁力（安培力），理解 “磁生电” 的逆效应。 2．掌握受力方向的影响因素：受力方向与电流方向、磁场方向有关，且任意一个方向改变，受力方向反向。 3．理解电动机的工作原理：知道电动机基于 “磁场对通电线圈的作用” 制成，了解换向器的作用。 4．了解电动机的应用：能举例生活中电动机的场景，知道其能量转化。 重点： 1．磁场对电流的作用规律：明确 “通电导体在磁场中受力运动” 的条件，掌握受力方向与电流、磁场方向的关联。 2．左手定则的应用：熟练用左手判断通电导体的受力方向。 3．电动机的核心结构与原理：理解线圈转动的动力来源、换向器的作用，明确能量转化路径。 难点： 1．左手定则与安培定则的区分：易混淆 “判断受力方向” 的左手定则和 “判断磁场方向” 的安培定则， 导致用法颠倒。 2．电动机线圈持续转动的逻辑：难以理解 “换向器如何改变线圈中电流方向，从而保持受力方向不变” 的 工作过程。 3．磁场对电流作用的条件分析：易忽略 “导体电流方向与磁场方向不平行” 的受力前提，或混淆 “通 电导体” 与 “带电粒子” 在磁场中的受力差异。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：磁场对电流的作用 1、磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中会受到力的作用（通电导线在磁场中受到磁力的作用，发生运动）。磁力的方向和电流方向、磁场方向有关。 2、磁场对通电线圈的作用 （1）通电线圈在磁场中受力会发生转动，但不能持续转动。 （2）如果不能使通过线圈的电流发生改变，通电线圈则不能持续的转动下去。 3、探究磁场对通电导线的作用 （1）实验器材：马蹄磁铁，导线，导轨，电源，开关 （2）实验步骤： 步骤1：把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线，会发现导线会运动，说明通电导线在磁场中受到力的作用。 步骤2：把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线的电流方向与原来相反，观察这时导线的运动方向。 步骤3：保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极，使磁场的方向与原来相反，观察这时导线的运动方向。 步骤4：同时改变电流的方向与磁场的方向，观察这时导线的运动方向；由此实验可以验证通电导线在磁场中受到力的作用及受力的方向与电流方向、磁场方向的关系。 （3）实验结论：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。如果同时改变电流的方向和磁感线的方向，通电导线受力的方向不变。 通电导体在磁场中要受力而运动，通电导体在磁场中所受磁场力的大小与通过导体的电流大小和磁场的强弱有关，通过导体的电流越大，磁场越强，导体受到的磁场力就越大。 【典例1】如图1，当导体通入图中所示方向电流I时，磁场对导体的力F方向竖直向上．用Fab、Fcd、Fa′b′和Fc′d′分别表示图2、3中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′和c′d′的力，则（　　）    A．Fab竖直向上 B．Fcd竖直向上 C．Fa′b′竖直向上 D．Fc′d′竖直向下 【答案】B 【详解】图1中，导体棒中的电流方向垂直于纸面向里，磁体间的磁场方向从右向左，导体受到磁场力的方向是竖直向上的； AB．图2中，闭合开关后，ab中的电流方向垂直于纸面向外（即从b到a），磁体间的磁场方向从右向左，与图1中的电流方向相反，磁场方向相同，所以ab与图2中导体受到磁场力的方向相反，即Fab方向竖直向下；由于cd中的电流方向与ab中的电流方向相反，磁场方向相同，则cd的受力方向与ab的受力方向相反，即Fcd竖直向上，故A不符合题意，B符合题意； CD．图3中，闭合开关后，a′b′中的电流方向垂直于纸面向里（即从a'到b'），而磁体间的磁场方向是从左向右，与图1中的电流方向相同，磁场方向相反，所以a′b′与图1中导体受到磁场力的方向相反，即Fa′b′竖直向下；由于c'd'中的电流方向与a'b'中的电流方向相反，磁场方向相同，则c'd'的受力方向与a'b'的受力方向相反，即Fc′d′竖直向上，故CD不符合题意。 故选B。 【典例2】如图所示为电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到磁场向右的力，于是将炮弹发射出去。如果同时改变磁场方向和金属杆中的电流方向，金属杆将会受到向 （选填“左”或“右”）的力。 【答案】右 【详解】通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，若同时改变磁场方向和金属杆中的电流方向，金属杆受力方向不变，将会受到向右的力。 【变式1】如图所示的电路中，闭合开关S，金属棒ab向右运动，下列操作中能使导体棒向左运动的是（　　）    A．向左移动滑动变阻器滑片 B．对调磁体两个磁极的位置 C．对调金属棒a、b端位置 D．减少一节干电池 【答案】B 【详解】A．向左移动滑动变阻器滑片可以改变电流大小，但不改变电流方向，磁场方向和电流方向不变，受力方向不变，故A错误； B．闭合开关，导体棒向右运动，要使导体棒向左运动，对调磁体两个磁极的位置，改变磁场的方向，电流方向不变，受力方向改变，故B正确； C．对调金属棒a、b端位置，不改变电路中的电流方向，故磁场方向和电流方向不变，受力方向不变，故C错误； D．减少一节干电池，改变电源电压，可以改变电流大小，但不改变电流方向，磁场方向和电流方向不变，受力方向不变，故D错误。 故选B。 【变式2】科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线表示通电前、虚线表示通电后的情况）。由图可知两平行通电导线之间有力的作用，当通入的电流方向相同时，两平行导线应该相互 ，你判断的理由是 。 【答案】 排斥 见解析 【详解】[1][2]当通入的电流方向相同时，两平行导线应该相互a导线产生的磁场对b导线有力的作用，b导线产生的磁场对a导线有力的作用，两个作用力相反，则此时两平行导线应该相互排斥。 【变式3】在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。 (1)利用如图所示的装置研究“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”），根据该原理可制成 ； (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的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为两个力 ； (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 。图乙中的设备将电能转化为 。 【答案】 电源 电动机 不在一条直线上 电流方向 机械能 【详解】(1)[1][2]利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入电源，研究通电导线在磁场中的受力，根据该原理可制成电动机。 (2)[3]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的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为两个力不在一条直线上，不满足平衡力的条件。 (3)[4]要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的电流方向，使力的方向与运动方向相一致。 [5]图乙中的设备消耗将能，并将其转化为机械能。 知识点2：直流电动机 电动机构造 转子—转动的线圈；定子—固定不动的磁体 工作原理 根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的 线圈在磁场中的转动 通电后的线圈会转动，转过平衡位置后，受到的力要阻碍它的转动，故线圈又会减速至零，向反方向转动，这样线圈在平衡位置左右来回摆动，慢慢停下来，最后停在平衡位置 使线圈连续转动的方法 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。 换向器 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 电动机中的能量转化 电动机在使用过程中，主要将电能转化为机械能对外做功 电动机优点 结构简单、体积小、效率高、制造方便、污染较小，种类繁多，能满足各种不同的需求 1、直流电机的结构应由定子、转子和换向器组成。 2、直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。 3、运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。 4、转子中有两组以上的线圈，由漆包线绕制而成，称之为绕组．当绕组中有电流通过时产生磁场，该磁场与定子的磁场产生力的作用．由于定子是固定不动的，因此转子在力的作用下转动。 5、换向器是直流电动机的一种特殊装置，由许多换向片组成，每两个相邻的换向片中间是绝缘片；在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷，使转动的电枢绕组得以同外电路连接；当转子转过一定角度后，换向器将供电电压接入另一对绕组，并在该绕组中继续产生磁场。 【典例3】纯电动汽车越来越受老百姓的欢迎。电动车的“心脏”是电动机，下列四个装置中，能反映电动机工作原理的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，图中当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流计的指针会发生偏转，说明会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故A不符合题意； B．图中是奥斯特实验的装置图，说明了通电导体周围存在磁场，故B不符合题意； C．图中是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故C不符合题意； D．图中当闭合开关后，闭合回路的部分导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故D符合题意。 故选D。 【典例4】如图所示的装置通电后，线圈abcd能在磁场中持续转动，与此过程工作原理相同的是 （选填“动阀式扬声器”或“动阀式话筒”）。 【答案】动圈式扬声器 【详解】如图所示的装置通电后，线圈abcd能在磁场中持续转动，与此过程工作原理相同的是动圈式扬声器，即都为通电导体在磁场中受力而运动。 【变式1】如图所示是小明在课后制作“让线圈转起来”的装置图。为了使线圈能持续转动，他采取的办法：①将线圈两端引线的绝缘层全部刮掉，②将线圈一端引线的绝缘层全部刮掉，另一端引线的绝缘层刮掉一半，③将线圈两端引线的绝缘层在同侧刮掉一半，④将线圈两端引线的绝缘层在异侧刮掉一半，上述方法中合理的有（　　） A．①② B．②③ ` C．③④ D．②③④ 【答案】B 【详解】通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动，但由左手定则可知，则线圈转过半圈后受力方向与运动方向反向，将使线圈停下来，故电动机采用改变电流方向的方法，使电机继续转动，而本题中电流无法反向，故可以让线圈在转过半圈时不再通电，则线圈可靠惯性转过后半圈，所以可以将线圈一端引线的绝缘层全部刮掉，另一端引线的绝缘层刮掉一半，或者将线圈两端引线的绝缘层在同侧刮掉一半，这样可以使得线圈半圈通电，受到磁场力转动，半圈断电，靠惯性转动，从而使得线圈持续转动下去。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式2】如图所示为 （选填“发电机”或“电动机”）模型，该模型在工作时发生的能量转化为： 。 【答案】 电动机 电能转化为机械能 【详解】[1]图示中，电路中有电源，则电路接通时，线圈有电流通过，发生转动，是电动机的工作模型。 [2]线圈转动时，消耗电能，将电能转化为机械能。 【变式3】如图所示，小成同学利用两块磁铁、一个线圈等材料制作了一台小型发电机，并用两个LED灯（发光二极管左边为正极，右边为负极）进行了如图连接实验探究。    （1）小成接好电路后，以一定的速度连续转动线圈，当线圈转动到如图所示位置时， （选填“AB”或“BC”）段在做切割磁感线运动，在电路中产生了感应电流，这一现象叫 现象； （2）连续转动线圈，在实验中将会看到两LED灯交替发光，说明线圈中产生的电流方向 （选填“不变”或“周期性改变”）。若将一直流电源代替两LED灯接入电路，闭合开关，则线圈 （选填“能”或“不能”）持续转动。 【答案】 AB 电磁感应 周期性改变 不能 【详解】（1）[1] 磁感线是由N极出来，回到S极，即磁感线是水平向右的，当线圈转动到如图所示位置时,AB段在切割磁感线。 [2]闭合电路部分导体在磁场中切割磁感线，产生电流的现象叫做电磁感应现象。 （2）[3]LED灯具有单向导电性，实验中看到两LED灯交替发光，说明线圈中产生的电流方向周期性改变。 [4] 若将一直流电源代替两LED灯接入电路，闭合开关，就形成了一个直流电动机，因为电流方向和磁场方向均不发生变化，故线圈受力方向不变，所以不能持续转动。 知识点3：安装直流电动机模型 1、安装直流电动机模型知识点的认识 （1）直流电机的结构应由定子、转子和换向器组成。 （2）直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成；定子（即主磁极）被固定在风扇支架上，是电机的非旋转部分。 （3）运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成；转子中有两组以上的线圈，由漆包线绕制而成，称之为绕组，当绕组中有电流通过时产生磁场，该磁场与定子的磁场产生力的作用，由于定子是固定不动的，因此转子在力的作用下转动。 （4）换向器是直流电动机的一种特殊装置，由许多换向片组成，每两个相邻的换向片中间是绝缘片，在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷，使转动的电枢绕组得以同外电路连接；当转子转过一定角度后，换向器将供电电压接入另一对绕组，并在该绕组中继续产生磁场，可见，由于换向器的存在，使电枢线圈中受到的电磁转矩保持不变，在这个电磁转矩作用下使电枢得以旋转。 2、解题方法点拨 （1）电动机是我们生活中常见的一种电气化设备，电动机将电能转化为机械能，从而带动各种生产机械和生活用电器的运转，电动机的应用很广，种类也很多，但它们工作的原理都是一样的。 （2）电动机指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机，一些功率大点的家用电器一般都是交流电动机，如：电扇、洗衣机等；而一些功率小的电器一般使用直流电动机，如：电动玩具、录音机等，电动机的基本构造：转子和定子。 3、命题方向 （1）电动机的作用：把电能转化为机械能。 （2）换向器的作用：改变线圈的电流方向，使线圈得以持续转动。 （3）通电导体所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关。 【典例5】如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动，现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（　　） A．只改变电流方向   B．只改变电流大小 C．换用磁性更强的磁铁      D．对换磁极同时改变电流方向 【答案】A 【详解】A．线圈的受力方向与磁场方向和电流方向有关，只改变电流方向，线圈受到的磁力的方向发生改变，线圈转动方向改变，故A符合题意； B．只改变电流大小，线圈受力大小改变，转动方向不变，故B不符合题意； C．换用磁性更强的磁铁，线圈受力变大，受力方向不变，故C不符合题意； D．对换磁极同时改变电流方向，此时线圈的转动方向不变，故D不符合题意。 故选A。 【典例6】如图为直流电动机的基本构造示意图。请回答下列问题： （1）直流电动机的工作原理是 ； （2）电动机工作过程中，能量的转化是 ； （3）该模型中AB是电刷，EF是换向器，换向器的作用是 。 【答案】 通电线圈在磁场中受到力的作用 电能转化为机械能 当线圈转到平衡位置时及时改变线圈中电流的方向，使得线圈持续转动 【详解】(1)[1]磁场对通电导线有力的作用，电动机的工作原理就是利用通电线圈在磁场中受到力转动工作的； (2)[2]电动机工作过程中，消耗电能产生机械能和内能，所以主要是将电能转化为机械能的过程； (3)[3]线圈受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；转到平衡位置时，通过换向器及时改变电流方向，使得线圈持续转动。 【变式1】安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（） A．将磁体的N、S极对调 B．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调 C．改变磁性强弱 D．改变磁性强弱和电流大小 【答案】A 【详解】AB、要想改变电动机的转动方向，可对调磁铁两极或改变线圈中电流的方向，二者同时改变时，电动机转动方向不变；故A正确、B错误；CD、电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，和电流大小、磁性强弱无关，故C、D错误．故选A． 点睛：电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，要想改变电动机的转动方向，可改变磁场方向或线圈中电流的方向，二者只能改变其中之一． 【变式2】根据所示直流电动机的结构示意图，看图写出各部分的名称：abcd是 ；A、B是 ；E、F是 ；N、S是 。在电动机里 的部分叫转子， 的部分叫定子，其中线圈是 ，磁体是 。 【答案】 线圈 电刷 换向器 磁体 转动 固定 转子 定子 【详解】[1][2][3][4][5][6][7][8]从图中可以看出，abcd是线圈；A、B是电刷；E、F是换向器；N、S是磁体。在电动机里转动的部分叫转子，固定的部分叫定子，其中线圈转动是转子，磁体固定不动是定子。 【变式3】如图所示是安装直流电动机的电路图． （1）由实验可观察到：电动机的转速跟 有关，当P向右滑动时，电动机转速将 （填“变大”或“变小”）． （2）若电源电压恒定，当滑动变阻器调到某位置时，电路中的电流为0.5A，电压表的示数为3V，电动机的线圈电阻为0.5Ω，则1min内电动机消耗的电能为 J，不计摩擦，输出的机械能为 J． 【答案】 电流大小 变大 90 【详解】(1)[1]电动机的转速与电流和磁场强弱有关；由实验可观察到：电动机的转速跟电流大小有关； [2]当滑片P向右滑动时，电路中的电流变大，电流越大，电动机的转速越大； (2)[3]电动机消耗的电能 W=UIt=3V0.5A60s=90J． [4]电动机在工作时把电能转化为内能和机械能，电动机线圈产生的热量为: Q=I2Rt=(0.5A)20.5Ω60s=7.5J， 输出的机械能为： W机=WQ=90J7.5J=82.5J． 【方法技巧】 方法技巧1 1、安培力的方向可以通过左手定则来判断。伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 2、左手定则：把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，手心面向N极（叉进点出），四指指向电流所指方向，则大拇指的方向就是导体受力的方向。‌ 方法技巧2 电动机转向与速度的调节方法 1、电动机的转动方向：电动机的转动方向由电流方向和磁场方向决定；改变电动机转动方向的方法：改变电流方向（交换电压接线）或改变磁感线方向（对调极）。 2、电动机转速：电动机转速的大小与线圈的匝数、线圈中电流的大小、磁场的强弱有关，即线圈匝数越多，电流越大，磁场越强，转速越快；提髙电动机转速的方法：增加线圈的匝数、增加磁体的磁性、增大电流。 【巩固训练】 1．如图所示的电路中，开关闭合后，导体ab杆接通电源运动起来，人们根据此原理制成的是（　　） A．电动机 B．电热毯 C．电饭煲 D．发电机 【答案】A 【详解】开关闭合后，导体ab杆接通电源运动起来，此时通电导线在磁场中会受到的力的作用而运动，电动机就是利用这一原理制成的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表盘上的钥匙孔并旋转，则下列分析不正确的是（　　） A．旋转钥匙相当于闭合开关 B．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的 C．电磁铁通电后电磁铁的上端为N极 D．电动机工作时将电能全部转化为机械能 【答案】D 【详解】A．将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，汽车启动，所以旋转钥匙相当于闭合开关，故A正确，不符合题意； B．通电导线的周围存在磁场，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故B正确，不符合题意； C．由图可知，电流从电磁铁的上端流入，用右手握住电磁铁，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的上端为电磁铁的N极，故C正确，不符合题意； D．电动机能够将电能大部分转化为机械能，但也会产生一少部分内能，故D错误，符合题意。 故选D。 3．新能源电动汽车被越来越多的家庭所接受，其核心部件是电动机，如图能说明电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．图中探究的是通电螺线管的磁性的实验图，故A不符合题意； B．图中是奥斯特实验的装置图，说明了通电导线周围存在磁场，故B不符合题意； C．当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故C符合题意； D．图中两个橡胶棒靠近时相互排斥，说明同种电荷相互排斥，故D不符合题意。 故选C。 4．如图所示的四种现象中说法正确的是（    ） A．图甲，闭合开关，通电螺线管左端为N极，小磁针逆时针偏转 B．图乙，闭合开关，若同时改变电流和磁场方向，导体ab运动方向不改变 C．图丙，空气开关跳闸一定是家庭电路出现短路造成的 D．图丁，有人触电时，立刻用手把触电的人拉开 【答案】B 【详解】A．图甲，闭合开关，电流从螺线管的左端流入，由右手定则得，通电螺线管右端为N极，由异名磁极相吸引得，小磁针顺时针偏转，故A错误； B．图乙，闭合开关，若同时改变电流和磁场方向，导体ab受到的磁力方向不变，运动方向不改变，故B正确； C．图丙，空气开关跳闸说明电路电流过大，可能是家庭电路出现短路或者电路中用电器的电功率过大造成的，故C错误； D．图丁，有人触电时，立刻用手把触电的人拉开，由于人是导体，会导致触电现象再次发生，故D错误。 故选B。 5．如图所示为直流电动机的基本构造示意图，以下相关的分析正确的是（　　） A．电动机是利用电磁感应的原理工作的 B．电动机工作过程中，机械能转化为电能 C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的 D．仅改变磁场的方向可以改变线圈转动的方向 【答案】D 【详解】A．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故A错误； B．电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，有一部分电能转化成了内能，故B错误； C．使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的，故C错误； D．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向，故D正确。 故选D。 6．学习过电与磁的相关知识后，小华自己动手制作了一个电磁小秋千，其结构如图所示，闭合开关后，线圈将在磁铁上方来回摆动。下列关于电磁秋千的说法正确的是（　　） A．利用电磁秋千的原理可以制成电动机 B．电磁秋千是将电能转化为化学能的装置 C．线圈能够来回摆动是由于同名磁极互相吸引 D．仅电源正负极对调不会影响线圈的受力方向 【答案】A 【详解】A．由题图可知，该电磁秋千的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，与电动机的工作原理相同，故A正确； B．电磁秋千摆动过程中消耗了电能，得到了机械能，所以是将电能转化为机械能，故B错误； C．线圈能够来回摆动是由于同名磁极互相排斥，故C错误； D．通电线圈在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关。仅电源正负极对调，线圈受力方向改变，故D错误。 故选A。 7．如图所示，灵敏电流表的内部构造主要包括金属线圈和磁体，金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一根螺旋状弹簧相连。当线圈中有电流通过时，线圈就会转动并带动指针偏转，显示电流的大小。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．其原理是通电导体在磁场中受到力的作用 B．其原理是法拉第电磁感应现象 C．电流方向改变时，线圈的磁场方向不变 D．发电机的原理与其原理相同 【答案】A 【详解】ABD．根据“当线圈中有电流通过时，线圈就会转动并带动指针偏转”可知，这种电流表将电能转化为机械能，工作原理与电动机的工作原理相同，即通电导体在磁场中受力运动。故A正确，BD错误； C．线圈的磁场方向与电流的方向有关，当电流方向改变时，线圈的磁场方向也随之发生改变，故C错误。 故选A。 8．关于如图所示的现象，下列说法不正确的是（　　） A．甲图：可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 B．乙图：闭合开关，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用 C．丙图：给导线通电，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场 D．丁图：用毛皮摩擦的橡胶棒能让验电器的金属箔张开，是因为同种电荷互相排斥 【答案】A 【详解】A．甲图中两电磁铁串联，电磁铁通过的电流相同，电磁铁的线圈匝数不同，电磁铁吸引的铁钉的个数不同，可用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，故A错误，符合题意； B．力可以改变物体的运动状态，乙图：闭合开关，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用，故B正确，不符合题意； C．磁体在磁场中受力的作用，丙图：给导线通电，小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用，说明电流周围存在磁场，故C正确，不符合题意； D．毛皮摩擦的橡胶棒带负电，毛皮摩擦的橡胶棒与验电器接触，验电器的金属箔都带负电，丁图：用毛皮摩擦的橡胶棒能让验电器的金属箔张开，是因为同种电荷互相排斥，故D正确，不符合题意。 故选A。 9．用如图所示的装置“探究磁场对电流的作用”，需要在M、N两接线柱间接入 ；导体棒AB适合用 （选填“铁棒”或“铝棒”）。实验中若想增大导体棒AB摆动的幅度，可采取 。 【答案】 电源 铝棒 见解析 【详解】[1]利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，必须有电源，所以在M、N间应接电源。 [2]探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，而是铝棒。 [3]通电导体在磁场中受力的大小与电流大小和磁场强弱有关，实验中若想增大导体棒AB摆动的幅度，可采取增大电源电压或增强磁场等。 10．076两栖攻击舰首舰“四川舰”，是我国自主研制的新型两栖攻击舰，创新运用电磁弹射技术。如图是它的弹射装置，弹射车处于导轨的磁场中，给弹射车内的导体通入强电流就会获得强大推力，并推动舰载机快速起飞。舰载机获得升力是因为机翼上方的空气流速大、压强 （选填“大”或“小”）；弹射车获得推力的原理是 ；在此过程中，将电能转化为 。 【答案】 小 通电导体在磁场中受力的作用 机械能 【详解】[1]当舰载机在空中飞行时，由于机翼是上表面凸起下表面平直的特殊形状，流过机翼上方的空气流速大于机翼下方的空气流速，因此机翼上方空气对机翼上表面的压强小于机翼下表面的压强，机翼上下表面所受压力差，形成向上的升力，故舰载机获得升力是因为机翼上方的空气流速大，压强小。 [2][3]弹射车处于导轨的磁场中，给弹射车内的导体通入强电流才获得强大的推力，这与电动机的工作原理相似，故弹射车获得推力的原理是通电导体在磁场中受力的作用；在此过程中，将电能转化为机械能。 11．某同学用自制电磁小船放在水中判断方向，如图所示，开关闭合后，电磁小船的船头（右端）将指向地理的北方。则端为电源 极。 【答案】负 【详解】闭合开关，电磁小船的船头（右端）将指向地理的北方，说明通电螺线管的右端是N极，由安培定则可知电流从螺线管的左端流入，所以电源的左端是正极，右端是负极，即A端是负极。 12．新能源汽车越来越普及，其中新能源电动汽车中的电动机利用通电线圈在 中受力转动，把 能转化为机械能，从而驱动汽车行驶。 【答案】 磁场 电 【详解】[1][2]新能源汽车中的电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，电动机工作时消耗了电能，故其能量转化是电能转化为机械能。 13．如图甲所示电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒ab向左运动，该装置揭示的原理可应用于制造 （选填“电磁铁”“发电机”或“电动机”）。若只改变电流的方向，ab将向 运动（选填“左”或“右”）；如图乙中通电螺线管的左端为 极。 【答案】 电动机 右 N 【详解】[1]图甲中闭合开关后，金属棒在磁场中受到力的作用而运动，这是通电导体在磁场中受力的原理，电动机就是根据这个原理制成的。而电磁铁是利用电流的磁效应工作的，发电机是根据电磁感应原理制成的，所以该装置的原理可应用于制造电动机。 [2]通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，当只改变电流方向时，受力方向会与原来相反。已知原来金属棒ab向左运动，那么只改变电流方向后，ab将向右运动。 [3]根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。从图乙中可以看出，电流从螺线管的右端流入，左端流出，右手四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指指向左端，所以通电螺线管的左端为N极。 14．如图所示，在“磁场对通电直导线的作用”实验中，小明把一根轻质的铝棒ab置于蹄形磁体的磁场中。 （1）接通电源，铝棒ab向右运动，说明磁场对电流有 的作用。 （2）若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒ab向 （选填“左”或“右”）运动，说明力的方向与 方向有关。 （3）若想让ab所受的作用力变大，你的做法是 。（写出一条即可） 【答案】 力 左 磁场 换用磁性更强的磁体 【详解】（1）[1]把一根轻质的铝棒放在蹄形磁体的磁场里，接通电源，看到铝棒ab向右运动，说明磁场对电流有力的作用。 （2）[2][3]只将磁体的两极对调，磁场方向改变，接通电源，通电导体在磁场中受力的方向改变，因此运动方向会改变，所以观察到铝棒ab向右运动，说明力的方向与磁场的方向有关。 （3）[4]磁场对通电导体作用力的大小与导体中电流大小、磁场磁性强弱有关，导体ab中电流越大、磁场磁性越强，ab所受的作用力越大；若想让ab所受的作用力变大，做法是：换用磁性更强的磁体，或者更换电源使电路中电流更大。 15．小宇同学参加了学校研究性学习小组，探究了“磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。实验步骤如下：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸有一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，现象如图乙所示： (1)小宇的实验可以得出结论：温度越高，磁体的磁性越 ； (2)根据这一结论，他设计了如图丙所示的温度报警器，工作原理为：当条形磁体温度逐渐升高时，钢质弹簧开关将 （选填“闭合”或“断开”），实现报警； (3)他进一步设计了如图丁所示的精确温度报警装置，通电螺线管右端为 极，当温度达到 ℃时，工作电路接通，电铃响； (4)老师进一步告诉小宇这个规律在家用电器也有应用，聪明的小宇马上想到了（    ） A．电视机内部能被红外线控制的遥控开关 B．电饭锅能将加热自动切换为保温的温控开关 【答案】(1)弱 (2)闭合 (3) N 80 (4)B 【详解】（1）用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，现象如图乙所示铁钉掉落，说明磁性减弱，可以得出结论：温度越高，磁体的磁性越弱。 （2）当条形磁体温度逐渐升高时，条形磁铁磁性减弱，钢质弹簧开关将下落闭合，实现电路连通从而报警。 （3）[1]根据右手螺旋定则判断出螺线管右端为N极。 [2]当温度达到80℃时，导电的液体上升，实现电路连通，电铃响。 （4）A．电视机遥控用的是红外线，和温度无关，故A不符合题意； B．电饭锅在加热到一定温度后，需要自动切换为保温，利用了磁性材料温度升高，磁体的磁性减弱的特性，使弹簧片弹开，切断电路，进入保温状态，故B符合题意。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 三、磁场对电流的作用 电动机 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：磁场对电流的作用 2 知识点2：直流电动机 4 知识点3：安装直流电动机模型 6 【方法技巧】 9 方法技巧1 通电导线在磁场中的受力情况 9 方法技巧2 电动机转向与速度的调节方法 9 【巩固训练】 9 【学习目标】 1．知道磁场对电流的作用：明确通电导体在磁场中会受到磁力（安培力），理解 “磁生电” 的逆效应。 2．掌握受力方向的影响因素：受力方向与电流方向、磁场方向有关，且任意一个方向改变，受力方向反向。 3．理解电动机的工作原理：知道电动机基于 “磁场对通电线圈的作用” 制成，了解换向器的作用。 4．了解电动机的应用：能举例生活中电动机的场景，知道其能量转化。 重点： 1．磁场对电流的作用规律：明确 “通电导体在磁场中受力运动” 的条件，掌握受力方向与电流、磁场方向的关联。 2．左手定则的应用：熟练用左手判断通电导体的受力方向。 3．电动机的核心结构与原理：理解线圈转动的动力来源、换向器的作用，明确能量转化路径。 难点： 1．左手定则与安培定则的区分：易混淆 “判断受力方向” 的左手定则和 “判断磁场方向” 的安培定则， 导致用法颠倒。 2．电动机线圈持续转动的逻辑：难以理解 “换向器如何改变线圈中电流方向，从而保持受力方向不变” 的 工作过程。 3．磁场对电流作用的条件分析：易忽略 “导体电流方向与磁场方向不平行” 的受力前提，或混淆 “通 电导体” 与 “带电粒子” 在磁场中的受力差异。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：磁场对电流的作用 1、磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中会受到力的作用（通电导线在磁场中受到磁力的作用，发生运动）。磁力的方向和电流方向、磁场方向有关。 2、磁场对通电线圈的作用 （1）通电线圈在磁场中受力会发生转动，但不能持续转动。 （2）如果不能使通过线圈的电流发生改变，通电线圈则不能持续的转动下去。 3、探究磁场对通电导线的作用 （1）实验器材：马蹄磁铁，导线，导轨，电源，开关 （2）实验步骤： 步骤1：把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线，会发现导线会运动，说明通电导线在磁场中受到力的作用。 步骤2：把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线的电流方向与原来相反，观察这时导线的运动方向。 步骤3：保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极，使磁场的方向与原来相反，观察这时导线的运动方向。 步骤4：同时改变电流的方向与磁场的方向，观察这时导线的运动方向；由此实验可以验证通电导线在磁场中受到力的作用及受力的方向与电流方向、磁场方向的关系。 （3）实验结论：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。如果同时改变电流的方向和磁感线的方向，通电导线受力的方向不变。 通电导体在磁场中要受力而运动，通电导体在磁场中所受磁场力的大小与通过导体的电流大小和磁场的强弱有关，通过导体的电流越大，磁场越强，导体受到的磁场力就越大。 【典例1】如图1，当导体通入图中所示方向电流I时，磁场对导体的力F方向竖直向上．用Fab、Fcd、Fa′b′和Fc′d′分别表示图2、3中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′和c′d′的力，则（　　）    A．Fab竖直向上 B．Fcd竖直向上 C．Fa′b′竖直向上 D．Fc′d′竖直向下 【典例2】如图所示为电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到磁场向右的力，于是将炮弹发射出去。如果同时改变磁场方向和金属杆中的电流方向，金属杆将会受到向 （选填“左”或“右”）的力。 【变式1】如图所示的电路中，闭合开关S，金属棒ab向右运动，下列操作中能使导体棒向左运动的是（ ）    A．向左移动滑动变阻器滑片 B．对调磁体两个磁极的位置 C．对调金属棒a、b端位置 D．减少一节干电池 【变式2】科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线表示通电前、虚线表示通电后的情况）。由图可知两平行通电导线之间有力的作用，当通入的电流方向相同时，两平行导线应该相互 ，你判断的理由是 。 【变式3】在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。 (1)利用如图所示的装置研究“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”），根据该原理可制成 ； (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的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为两个力 ； (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 。图乙中的设备将电能转化为 。 知识点2：直流电动机 电动机构造 转子—转动的线圈；定子—固定不动的磁体 工作原理 根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的 线圈在磁场中的转动 通电后的线圈会转动，转过平衡位置后，受到的力要阻碍它的转动，故线圈又会减速至零，向反方向转动，这样线圈在平衡位置左右来回摆动，慢慢停下来，最后停在平衡位置 使线圈连续转动的方法 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 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 电动机中的能量转化 电动机在使用过程中，主要将电能转化为机械能对外做功 电动机优点 结构简单、体积小、效率高、制造方便、污染较小，种类繁多，能满足各种不同的需求 1、直流电机的结构应由定子、转子和换向器组成。 2、直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。 3、运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。 4、转子中有两组以上的线圈，由漆包线绕制而成，称之为绕组．当绕组中有电流通过时产生磁场，该磁场与定子的磁场产生力的作用．由于定子是固定不动的，因此转子在力的作用下转动。 5、换向器是直流电动机的一种特殊装置，由许多换向片组成，每两个相邻的换向片中间是绝缘片；在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷，使转动的电枢绕组得以同外电路连接；当转子转过一定角度后，换向器将供电电压接入另一对绕组，并在该绕组中继续产生磁场。 【典例3】纯电动汽车越来越受老百姓的欢迎。电动车的“心脏”是电动机，下列四个装置中，能反映电动机工作原理的是（    ） A． B． C． D． 【典例4】如图所示的装置通电后，线圈abcd能在磁场中持续转动，与此过程工作原理相同的是 （选填“动阀式扬声器”或“动阀式话筒”）。 【变式1】如图所示是小明在课后制作“让线圈转起来”的装置图。为了使线圈能持续转动，他采取的办法：①将线圈两端引线的绝缘层全部刮掉，②将线圈一端引线的绝缘层全部刮掉，另一端引线的绝缘层刮掉一半，③将线圈两端引线的绝缘层在同侧刮掉一半，④将线圈两端引线的绝缘层在异侧刮掉一半，上述方法中合理的有（　　） A．①② B．②③ ` C．③④ D．②③④ 【变式2】如图所示为 （选填“发电机”或“电动机”）模型，该模型在工作时发生的能量转化为： 。 【变式3】如图所示，小成同学利用两块磁铁、一个线圈等材料制作了一台小型发电机，并用两个LED灯（发光二极管左边为正极，右边为负极）进行了如图连接实验探究。    （1）小成接好电路后，以一定的速度连续转动线圈，当线圈转动到如图所示位置时， （选填“AB”或“BC”）段在做切割磁感线运动，在电路中产生了感应电流，这一现象叫 现象； （2）连续转动线圈，在实验中将会看到两LED灯交替发光，说明线圈中产生的电流方向 （选填“不变”或“周期性改变”）。若将一直流电源代替两LED灯接入电路，闭合开关，则线圈 （选填“能”或“不能”）持续转动。 知识点3：安装直流电动机模型 1、安装直流电动机模型知识点的认识 （1）直流电机的结构应由定子、转子和换向器组成。 （2）直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成；定子（即主磁极）被固定在风扇支架上，是电机的非旋转部分。 （3）运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成；转子中有两组以上的线圈，由漆包线绕制而成，称之为绕组，当绕组中有电流通过时产生磁场，该磁场与定子的磁场产生力的作用，由于定子是固定不动的，因此转子在力的作用下转动。 （4）换向器是直流电动机的一种特殊装置，由许多换向片组成，每两个相邻的换向片中间是绝缘片，在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷，使转动的电枢绕组得以同外电路连接；当转子转过一定角度后，换向器将供电电压接入另一对绕组，并在该绕组中继续产生磁场，可见，由于换向器的存在，使电枢线圈中受到的电磁转矩保持不变，在这个电磁转矩作用下使电枢得以旋转。 2、解题方法点拨 （1）电动机是我们生活中常见的一种电气化设备，电动机将电能转化为机械能，从而带动各种生产机械和生活用电器的运转，电动机的应用很广，种类也很多，但它们工作的原理都是一样的。 （2）电动机指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机，一些功率大点的家用电器一般都是交流电动机，如：电扇、洗衣机等；而一些功率小的电器一般使用直流电动机，如：电动玩具、录音机等，电动机的基本构造：转子和定子。 3、命题方向 （1）电动机的作用：把电能转化为机械能。 （2）换向器的作用：改变线圈的电流方向，使线圈得以持续转动。 （3）通电导体所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关。 【典例5】如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动，现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（　　） A．只改变电流方向   B．只改变电流大小 C．换用磁性更强的磁铁      D．对换磁极同时改变电流方向 【典例6】如图为直流电动机的基本构造示意图。请回答下列问题： （1）直流电动机的工作原理是 ； （2）电动机工作过程中，能量的转化是 ； （3）该模型中AB是电刷，EF是换向器，换向器的作用是 。 【变式1】安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（） A．将磁体的N、S极对调 B．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调 C．改变磁性强弱 D．改变磁性强弱和电流大小 【变式2】根据所示直流电动机的结构示意图，看图写出各部分的名称：abcd是 ；A、B是 ；E、F是 ；N、S是 。在电动机里 的部分叫转子， 的部分叫定子，其中线圈是 ，磁体是 。 【变式3】如图所示是安装直流电动机的电路图． （1）由实验可观察到：电动机的转速跟 有关，当P向右滑动时，电动机转速将 （填“变大”或“变小”）． （2）若电源电压恒定，当滑动变阻器调到某位置时，电路中的电流为0.5A，电压表的示数为3V，电动机的线圈电阻为0.5Ω，则1min内电动机消耗的电能为 J，不计摩擦，输出的机械能为 J． 【方法技巧】 方法技巧1 1、安培力的方向可以通过左手定则来判断。伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 2、左手定则：把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，手心面向N极（叉进点出），四指指向电流所指方向，则大拇指的方向就是导体受力的方向。‌ 方法技巧2 电动机转向与速度的调节方法 1、电动机的转动方向：电动机的转动方向由电流方向和磁场方向决定；改变电动机转动方向的方法：改变电流方向（交换电压接线）或改变磁感线方向（对调极）。 2、电动机转速：电动机转速的大小与线圈的匝数、线圈中电流的大小、磁场的强弱有关，即线圈匝数越多，电流越大，磁场越强，转速越快；提髙电动机转速的方法：增加线圈的匝数、增加磁体的磁性、增大电流。 【巩固训练】 1．如图所示的电路中，开关闭合后，导体ab杆接通电源运动起来，人们根据此原理制成的是（　　） A．电动机 B．电热毯 C．电饭煲 D．发电机 2．如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表盘上的钥匙孔并旋转，则下列分析不正确的是（　　） A．旋转钥匙相当于闭合开关 B．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的 C．电磁铁通电后电磁铁的上端为N极 D．电动机工作时将电能全部转化为机械能 3．新能源电动汽车被越来越多的家庭所接受，其核心部件是电动机，如图能说明电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示的四种现象中说法正确的是（    ） A．图甲，闭合开关，通电螺线管左端为N极，小磁针逆时针偏转 B．图乙，闭合开关，若同时改变电流和磁场方向，导体ab运动方向不改变 C．图丙，空气开关跳闸一定是家庭电路出现短路造成的 D．图丁，有人触电时，立刻用手把触电的人拉开 5．如图所示为直流电动机的基本构造示意图，以下相关的分析正确的是（　　） A．电动机是利用电磁感应的原理工作的 B．电动机工作过程中，机械能转化为电能 C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的 D．仅改变磁场的方向可以改变线圈转动的方向 6．学习过电与磁的相关知识后，小华自己动手制作了一个电磁小秋千，其结构如图所示，闭合开关后，线圈将在磁铁上方来回摆动。下列关于电磁秋千的说法正确的是（　　） A．利用电磁秋千的原理可以制成电动机 B．电磁秋千是将电能转化为化学能的装置 C．线圈能够来回摆动是由于同名磁极互相吸引 D．仅电源正负极对调不会影响线圈的受力方向 7．如图所示，灵敏电流表的内部构造主要包括金属线圈和磁体，金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一根螺旋状弹簧相连。当线圈中有电流通过时，线圈就会转动并带动指针偏转，显示电流的大小。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．其原理是通电导体在磁场中受到力的作用 B．其原理是法拉第电磁感应现象 C．电流方向改变时，线圈的磁场方向不变 D．发电机的原理与其原理相同 8．关于如图所示的现象，下列说法不正确的是（　　） A．甲图：可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 B．乙图：闭合开关，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用 C．丙图：给导线通电，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场 D．丁图：用毛皮摩擦的橡胶棒能让验电器的金属箔张开，是因为同种电荷互相排斥 9．用如图所示的装置“探究磁场对电流的作用”，需要在M、N两接线柱间接入 ；导体棒AB适合用 （选填“铁棒”或“铝棒”）。实验中若想增大导体棒AB摆动的幅度，可采取 。 10．076两栖攻击舰首舰“四川舰”，是我国自主研制的新型两栖攻击舰，创新运用电磁弹射技术。如图是它的弹射装置，弹射车处于导轨的磁场中，给弹射车内的导体通入强电流就会获得强大推力，并推动舰载机快速起飞。舰载机获得升力是因为机翼上方的空气流速大、压强 （选填“大”或“小”）；弹射车获得推力的原理是 ；在此过程中，将电能转化为 。 11．某同学用自制电磁小船放在水中判断方向，如图所示，开关闭合后，电磁小船的船头（右端）将指向地理的北方。则端为电源 极。 12．新能源汽车越来越普及，其中新能源电动汽车中的电动机利用通电线圈在 中受力转动，把 能转化为机械能，从而驱动汽车行驶。 13．如图甲所示电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒ab向左运动，该装置揭示的原理可应用于制造 （选填“电磁铁”“发电机”或“电动机”）。若只改变电流的方向，ab将向 运动（选填“左”或“右”）；如图乙中通电螺线管的左端为 极。 14．如图所示，在“磁场对通电直导线的作用”实验中，小明把一根轻质的铝棒ab置于蹄形磁体的磁场中。 （1）接通电源，铝棒ab向右运动，说明磁场对电流有 的作用。 （2）若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒ab向 （选填“左”或“右”）运动，说明力的方向与 方向有关。 （3）若想让ab所受的作用力变大，你的做法是 。（写出一条即可） 15．小宇同学参加了学校研究性学习小组，探究了“磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。实验步骤如下：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸有一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，现象如图乙所示： (1)小宇的实验可以得出结论：温度越高，磁体的磁性越 ； (2)根据这一结论，他设计了如图丙所示的温度报警器，工作原理为：当条形磁体温度逐渐升高时，钢质弹簧开关将 （选填“闭合”或“断开”），实现报警； (3)他进一步设计了如图丁所示的精确温度报警装置，通电螺线管右端为 极，当温度达到 ℃时，工作电路接通，电铃响； (4)老师进一步告诉小宇这个规律在家用电器也有应用，聪明的小宇马上想到了（    ） A．电视机内部能被红外线控制的遥控开关 B．电饭锅能将加热自动切换为保温的温控开关 / 学科网（北京）股份有限公司 $