17.2 电动机转动的原理（分层作业）物理新教材沪粤版九年级下册

17.2 电动机转动的原理 目录 1 一、探究磁场对电流的力的作用 1 二、换向器的构造及作用 2 三、电动机的工作原理 3 四、扬声器和耳机的构造及原理 4 5 11 一、探究磁场对电流的力的作用 1．如图所示，在“探究磁场对通电直导线的作用”实验中，小明把一根轻质的铝棒EF置于蹄形磁体的磁场中。 (1)接通电源，通过观察 来判断磁场对通电直导线有力的作用； (2)若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒EF会向相反方向运动，说明力的方向与 有关； (3)小明想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”，请你帮助他写出具体的操作： ； 2．研究磁场对电流有力的作用。 (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 ，根据该原理可制成 ； (2)若要继续研究导体受力的大小与电流大小的关系，可在上述电路中再串联一个 ，改变电流大小后，根据 可初步判断受力的大小是否发生改变； (3)乙、丙两个图中， 图的线圈恰好处于平衡位置。 3．磁场对通电导线的作用 （1）内容：通电导体在磁场中要受到 的作用； （2）产生条件：有磁场；导线有电流通过； （3）影响力的方向因素： 的方向； 的方向； （4）影响导体运动快慢的因素： 的大小； 的强弱； （5）应用：电动机 4．在如图所示实验装置中，闭合开关S后，原来静止在金属支架上的轻质金属管ab会朝某个方向运动，说明通电导体在磁场中受到 的作用，利用这一原理可制成 机。 二、换向器的构造及作用 5．换向器 （1）组成：两个铜质半圆环。如图所示，C和D构成换向器，它们中间断开，彼此绝缘，且跟电刷A和B接触，与电源组成闭合回路。 （2）作用：当通电线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的 方向，使线圈持续转动下去。 6．如图所示，图甲和图乙分别为直流电动机线圈在两个不同的时刻所处的位置，下列分析中正确的是（　　） A．导线ab中的电流方向在这两个时刻相同 B．导线ab在这两个时刻受到的磁场作用力方向不同 C．图乙中的线圈处在平衡位置上 D．由于具有惯性，线圈能持续转动 7．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 。 8．当直流电动机的线圈转动到 位置时，线圈就不再转动，只有改变线圈中的 方向，线圈才能继续转动下去。这一功能是由 实现的，换向器是由一对半圆形铁片构成的，它通过与电刷的接触，在 时改变电流的方向。 三、电动机的工作原理 9．演示实验：磁场对通电线圈的作用 装置图 线圈受力 ab边受 的力，cd边受 的力，二力不在同一直线上 ab边受向上的力，cd边受向下的力，二力是平衡力，此时所处位置称为平衡位置 ab边受向上的力，cd边受向下的力，二力不在同一直线上 线圈转动 使线圈沿顺时针方向转动 靠 沿顺时针方向转动 使线圈沿 方向转动 结论 线圈不能连续转动下去 10．如图甲乙所示，在线圈转动过程中，经过图甲位置时，线圈左右两边所受的两个力不平衡的原因是这两个力 ；经过图乙位置的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈由于 不会静止；如图丙所示的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变 中的电流方向。 11．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 12．如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n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 （选填“发电机”或“电动机”），根据 原理制成的。若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 （选填“相同”或“相反”）。    四、扬声器和耳机的构造及原理 13．如图所示，扬声器的工作原理：当线圈中通有电流时，线圈受到永久磁体的作用而 ，当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向 。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回 ，于是扬声器就发出了 。 14．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 （选填“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 。 15．扬声器是把 信号转换成 信号的一种装置。它是由 、线圈和锥形纸盆构成的。扬声器的线圈通入携带 信息、时刻变化的电流使线圈在不同时刻受力不同，于是带动 振动发出了声音。 一、单选题 1．如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是（　　） 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，消耗的电能全部转化为机械能 C．使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的 D．仅改变磁感线的方向不能改变线圈转动的方向 2．心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动，阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时（      ） A．该装置的工作原理是电磁感应 B．该电动泵可用干电池供电 C．活塞将向左运动 D．此时为“送血”状态 3．如图所示的玩具叫“静电飞雪”，它是在塑料罩内分别放有扇叶和大量的泡沫小球。通电后扇叶转动形成的风会把泡沫小球吹得像雪花一样漫天飞舞，关闭电源后，一些泡沫小球没有掉下来，而是分散吸附在塑料罩的内壁上。下列有关说法正确的是（　　） A．泡沫小球和空气摩擦创造了电荷 B．塑料罩和泡沫小球都是绝缘体 C．泡沫小球和塑料罩一定带同种电荷 D．电动机使扇叶转动，是把机械能转化为电能 4．如图所示，闭合开关，磁场对导体的力F竖直向下，下列选项分别表示闭合开关时磁场对导体ab或cd的力的方向正确的是（   ） A． B． C． D． 二、填空题 5．抗日神剧中出现了如图甲所示的竹筒迫击炮，点燃火药后，能将前面的一捆竹子发射出去，这相当于热机的 冲程；如图乙所示是现代的电磁轨道炮，发射时，通过磁场与电流的相互作用，将弹丸以极高的速度发射出去。电磁轨道炮的发射原理是 。 6．如图所示，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁场，铜棒中未通过电流时，铜棒在拉力和 力的作用下保持平衡；若此时铜棒通向右的电流时两线上拉力大小均为，不改变电流大小，将电流方向改为向左时两线上的拉力大小均为，且，两次磁场力的大小相同，则铜棒所受磁场力大小为 （用F1、F2表示磁场力大小）。 7．如图-1所示，摩擦过的气球可以吸引空易拉罐，说明了带电体具有 的性质。如图-2所示是简易棉花糖机的示意图；取少量蔗糖置于侧壁扎有小孔的易拉罐内，闭合开关S，电动机带动易拉罐转动，并用酒精灯对易拉罐底部加热，可以制成糖絮；为了改变电动机的转速，应在电路中串联一个 。如图-3所示是用易拉罐做的氢气与空气混合的爆炸实验；在易拉罐的顶部开一小孔，收集氢气期间用棉花堵住小孔，收集完毕后拿掉棉花团，用点燃的小木条点燃小孔处的氢气，易拉罐内的氢气立即爆炸，易拉罐向上飞起。这一过程是因为氢气具有可燃性，且 较大，燃烧后放出大量的热量，这一过程与内燃机的 冲程能量转化情况相同。 8．自制的简易电动机模型如图所示。 (1)绕制线圈的铜丝外面有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图。按这种方法刮漆，目的是使线圈能够 。 (2)如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？ （多选）。 A．使线圈中电流减小 B．将线圈转动一定角度 C．增大电源电压 D．更换一块磁性更强的磁体 (3)通电后线圈能转动，若要改变转动方向，可采取的做法： ； 。 三、作图题 9．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。 10．如图1所示，线圈位于磁场中，通电后a段导线受磁场力F的方向向上。请在图2中画出a段导线受到的磁场力的示意图；现增加一个换向器，如图3所示，请在图3中画出通电后a段导线受到的磁场力的示意图。 四、实验题 11．电梯已经成为高层住宅必备的交通工具。在综合实践课上，某小组开展了设计电梯的活动。 【任务一】了解电梯的构造 电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等，如图（a）所示，是某种升降电梯的基本构造，电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反。 (1)图（a）中，两个滑轮是 滑轮。 (2)若轿厢中的乘客增加时，该装置的机械效率 （填“增大”、“不变”或“减小”）。 【任务二】电梯功能优化设计 (3)出于安全考虑，电梯设置有超载响铃报警系统。如图（b）为电梯的报警系统工作原理图，控制电路接通后，电磁铁下端是 极。已知控制电路电源电压为U，R1为定值电阻，力敏电阻R2的阻值随所受压力的增大而减小。若要使电梯限载人数减少，可以适当的 （填“增大”或“减小”）电源电压。 (4)如果想改变电梯升降的速度，在不改变电动机构造的前提条件下，可在电动机所在电路中串联一个 。 【任务三】电梯工作过程 (5)电梯里的电动机是通过改变电流方向，来切换转轴的转动方向，使轿厢升降自如。如图（c）是其简化的电路图，当两个单刀双掷开关触点1和2接触时电动机正向转动，触点1和3接触时电动机反向转动。请将图（c）中的电路图补充完整。 12．【实验名称】设计小型电动感应系统 【进行实验】 (1)制作小型电动机 经过课堂学习，我们了解到电动机中有线圈和 ，图1是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，小明用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动，这是因为 ； A．轴与金属架接触不良    B．线圈内部断路 C． 线圈正好处于平衡位置 ①如果仅将图1中的永磁体上下磁极调换一下，线圈转动方向与原来转动方向 （选填“相同”或“相反”）； ②如图1所示，小明换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。为了便于改变线圈转动速度，在不改变电源电压的情况下，他可以在电路中 （选填“串联”或“并联”）一个 ； (2)设计电动感应电路 同学们看到商场的电动感应门，当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动门开始工作，门自动打开。图2是小组同学设计的电动感应电路，左边电路的感应器相当于一个 （填元件名称），当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器 （选填“有”或“没有”）磁性，吸引衔铁又把右边电路接通，电动机开始工作，门自动打开。 13．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ab向右运动，说明磁场对导体棒有 ； （3）①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相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关； ②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相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关； 五、综合题 14．某科技小组利用滑轮组、电动机、木架等制作了一款升降起重机模型，如图所示。遥控器和底座的总面积为100cm2，整个装置的质量为1kg。按下遥控器上的红色按钮货物上升，按下黄色按钮则货物下降，电动机以0.1m/s的速度匀速拉动细绳。（g取10N/kg） (1)货物升降的实质是通过改变电流的 来改变电动机的转动方向；遥控器的红色和黄色按钮相当于电路中的 （选填“用电器”或“开关”）； (2)起重机没有悬挂货物时，整个装置对水平桌面的压强为多少Pa？ (3)若滑轮组下悬挂货物，5s时货物上升高度为多少m？ (4)若货物的质量为600g，动滑轮的质量为50g，忽略绳重和摩擦，拉力的功率为多少W。 一、单选题 1．（2025·山东济南·中考真题）如图所示为某兴趣小组制作的简易电动机，要想改变多匝线圈转动的方向，下列方法可行的是（　　） A．只增强磁体的磁性 B．只减少线圈的匝数 C．只升高电源的电压 D．只对调磁体的两极 2．（2025·甘肃兰州·中考真题）图甲是某蔬菜大棚里使用的一种温度自动报警器，在温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指温度时，扬声器响起，发出报警信号。下列说法错误的是（    ） A．动圈式扬声器的工作原理与图乙所示原理相同 B．温度低于金属丝下端所指温度时，电磁铁断电失去磁性，衔铁被释放，扬声器停止报警 C．温度计与金属丝相当于控制电磁铁的开关，实现了高温自动化报警 D．煤油可用作自动报警器温度计中的工作液体 3．（2025·广东·中考真题）如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动，下列操作能让导体ab向左运动的是（　　） A．改变电压大小 B．改变电流方向 C．改变电流大小 D．改变导体ab长度 4．（2025·四川南充·中考真题）近年来，我国科技取得了巨大成就，下列分析不合理的是（　　） A．四川舰上的电磁弹射系统工作原理与电动机相同 B．人形机器人对舞台的压力大小等于地面对它的支持力大小 C．运﹣20大型运输机获得的升力利用了流体压强与流速的关系 D．天宫二号由近地点向远地点运动时重力势能减小，动能增加 二、多选题 5．（2025·山东潍坊·中考真题）如图所示，是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁铁的上端磁极吸附在一根铁钉的底部，铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上；将导线一端接在电池负极，若另一端接在磁铁上，铁钉和磁铁就会沿图示方向转动。整个实验电路电阻较小，下列分析正确的是（　　） A．铁钉中电流的方向是从尖端指向底部 B．铁钉和磁铁转动时，机械能转化为电能 C．电路中电流较大，不能长时间进行实验 D．若将磁铁的上下磁极调换，铁钉和磁铁仍沿图示方向转动 三、填空题 6．（2025·江苏镇江·中考真题）如图所示为某种扬声器的原理图，AB间连接一导线，导线置于磁极之间，导线中间固定一薄膜片。当AB间通有方向不断变化的电流时，导线所受的磁场作用力的方向 ，薄膜片 发声，声音传入人耳。人耳的鼓膜面积取，大气压强取，则大气对鼓膜的压力为 N。 7．（2025·湖北武汉·中考真题）如图所示是直流电铃的原理图。衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。 (1)闭合开关，电磁铁A端为 极，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，此时电路中 电流通过，接着弹性片又和螺钉接触，如此往复。 (2)下列装置中和电铃一样也用到了电磁铁的是 （填序号）。 ①电磁起重机②小小电动机③电磁继电器 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 17.2 电动机转动的原理 目录 1 一、探究磁场对电流的力的作用 1 二、换向器的构造及作用 3 三、电动机的工作原理 5 四、扬声器和耳机的构造及原理 7 8 19 一、探究磁场对电流的力的作用 1．如图所示，在“探究磁场对通电直导线的作用”实验中，小明把一根轻质的铝棒EF置于蹄形磁体的磁场中。 (1)接通电源，通过观察 来判断磁场对通电直导线有力的作用； (2)若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒EF会向相反方向运动，说明力的方向与 有关； (3)小明想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”，请你帮助他写出具体的操作： ； 【答案】(1)导体EF摆动；(2)磁场方向；(3)调节滑动变阻器的位置，改变电路中电流大小，观察导体EF摆动幅度大小 【解析】【小题1】如图，当闭合开关接通电源后，我们能够观察到轻质的铝棒EF从原来的静止变为摆动，根据这个现象就可以判断磁场对通电直导线有力的作用。 【小题2】实验中只将磁体的两极对调，即是磁场的方向变了，接通电源后，能够观察到铝棒EF会向相反方向摆动，这说明导体受力的方向与磁场方向有关。 【小题3】小明想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”，只需要调节滑动变阻器的位置，改变电路中电流大小，观察导体EF摆钟幅度大小即可。 2．研究磁场对电流有力的作用。 (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 ，根据该原理可制成 ； (2)若要继续研究导体受力的大小与电流大小的关系，可在上述电路中再串联一个 ，改变电流大小后，根据 可初步判断受力的大小是否发生改变； (3)乙、丙两个图中， 图的线圈恰好处于平衡位置。 【答案】(1)电源 电动机；(2)滑动变阻器 导体棒摆动的幅度；(3)丙 【解析】（1）[1][2]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a、b间应接电源，利用该原理制成了电动机。 （2）[1][2]滑动变阻器串联在电路中可以改变电路中电流的大小，若要继续研究导体受力的大小与电流大小的关系，可在上述电路中再串联一个滑动变阻器；改变电流大小后，根据导体棒摆动幅度可初步判断受力的大小是否发生改变。 （3）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，所以图丙的线圈恰好处于平衡位置。 3．磁场对通电导线的作用 （1）内容：通电导体在磁场中要受到 的作用； （2）产生条件：有磁场；导线有电流通过； （3）影响力的方向因素： 的方向； 的方向； （4）影响导体运动快慢的因素： 的大小； 的强弱； （5）应用：电动机 【答案】 力 电流 磁感线 电流 磁场 【解析】（1）[1]探究“磁场对通电导线的作用”实验的内容：通电导体在磁场中要受到力的作用。 （3）[2][3]通电导体在磁场中要受到力的方向与电流的方向和磁感线方向有关。 （4）[4][5]通电导体在磁场中运动快慢与电流的大小和磁场的强弱有关。 4．在如图所示实验装置中，闭合开关S后，原来静止在金属支架上的轻质金属管ab会朝某个方向运动，说明通电导体在磁场中受到 的作用，利用这一原理可制成 机。 【答案】 力 电动 【解析】[1][2]通电后，导体由静止变为运动，运动状态发生了变化。而力是物体运动状态变化的原因，这说明导体受到了力的作用。电动机就是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的。 二、换向器的构造及作用 5．换向器 （1）组成：两个铜质半圆环。如图所示，C和D构成换向器，它们中间断开，彼此绝缘，且跟电刷A和B接触，与电源组成闭合回路。 （2）作用：当通电线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的 方向，使线圈持续转动下去。 【答案】电流 【解析】在直流电动机中，换向器的作用是当通电线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去。 6．如图所示，图甲和图乙分别为直流电动机线圈在两个不同的时刻所处的位置，下列分析中正确的是（　　） A．导线ab中的电流方向在这两个时刻相同 B．导线ab在这两个时刻受到的磁场作用力方向不同 C．图乙中的线圈处在平衡位置上 D．由于具有惯性，线圈能持续转动 【答案】B 【解析】AB．由图可知，导线ab在这两个时刻分别于电源正极和负极相连，电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A错误，B正确； C．平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲、乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，图中不是平衡位置，故C错误； D．电动机之所以能转动，是因为换向器在线圈由于惯性刚转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，不是全部依靠惯性持续转动的，故D错误。 故选B。 7．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】 电源 上 电流 机械能 【解析】（1）[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）[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）[3][4]要使图乙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了换向器，当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，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。 8．当直流电动机的线圈转动到 位置时，线圈就不再转动，只有改变线圈中的 方向，线圈才能继续转动下去。这一功能是由 实现的，换向器是由一对半圆形铁片构成的，它通过与电刷的接触，在 时改变电流的方向。 【答案】 平衡 电流 换向器 平衡位置 【解析】[1]直流电动机利用磁场对电流的作用使线圈转动，当线圈转动到平衡位置时，线圈受到的两个力将阻碍它沿原方向继续转动，所以线圈不能持续转下去。 [2]在线圈刚转过平衡位置时，立即改变线圈中的电流方向，由于受力方向的改变，线圈就可以按原来的方向继续转动。 [3][4]转向器是由两个半圆环组成的，转动过程中与电刷接触，当线圈转动到平衡位置时，实现改变线圈中电流方向。 三、电动机的工作原理 9．演示实验：磁场对通电线圈的作用 装置图 线圈受力 ab边受 的力，cd边受 的力，二力不在同一直线上 ab边受向上的力，cd边受向下的力，二力是平衡力，此时所处位置称为平衡位置 ab边受向上的力，cd边受向下的力，二力不在同一直线上 线圈转动 使线圈沿顺时针方向转动 靠 沿顺时针方向转动 使线圈沿 方向转动 结论 线圈不能连续转动下去 【答案】 向上 向下 惯性 逆时针 【解析】[1][2]根据磁场对通电导线的作用力方向与电流方向、磁场方向有关，结合装置图，ab边受向上的力，cd边受向下的力，这两个力不在同一直线上，会使线圈有转动的趋势。 [3]当线圈到达平衡位置（ab边受向上的力，cd边受向下的力，二力平衡的位置）时，线圈不能持续受到使它转动的力，但由于惯性，线圈会沿顺时针方向继续转动一段距离。 [4]当线圈转过平衡位置后，ab边受向上的力，cd边受向下的力，二力不在同一直线上，这两个力会使线圈沿逆时针方向转动，受力方向会阻碍其继续转动，要让线圈持续转动，需要换向器来改变线圈中的电流方向，从而改变受力方向。 10．如图甲乙所示，在线圈转动过程中，经过图甲位置时，线圈左右两边所受的两个力不平衡的原因是这两个力 ；经过图乙位置的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈由于 不会静止；如图丙所示的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变 中的电流方向。 【答案】 不在同一直线上 惯性 线圈 【解析】[1]如图甲，通电线圈左右两边中的电流大小相等、方向相反，线圈左右两边所受的两个力大小相等、方向相反，但不在同一直线上，故线圈左右两边所受的两个力不平衡。 [2]如图乙，当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈上下两个边中的电流大小相同、方向相反，受到作用力的大小相等、方向相反，线圈处于平衡状态，此时线圈受力平衡，但由于惯性，线圈会继续转动，不会静止。 [3]图丙所示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，从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动。 11．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 【解析】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。 12．如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n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 （选填“发电机”或“电动机”），根据 原理制成的。若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 （选填“相同”或“相反”）。    【答案】 电动机 通电线圈在磁场中受力转动 相同 【解析】[1][2]闭合开关，用手轻推一下线圈，通电的线圈在磁场中由于受到磁力的作用会持续转动，这就是简易的电动机的原理。 [3]若只将电源的正负极互换，则电流的方向发生改变，磁极的方向也发生了改变，因此受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同。 四、扬声器和耳机的构造及原理 13．如图所示，扬声器的工作原理：当线圈中通有电流时，线圈受到永久磁体的作用而 ，当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向 。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回 ，于是扬声器就发出了 。 【答案】 运动 运动 振动 声音 【解析】【小题1】[1]当线圈中通有电流时，线圈受到永久磁体的作用而受力运动。 [2]通电线圈或导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关，当线圈中的电流反向时，线圈将向相反方向运动（或振动）。 [3][4]由于电流是交变电流，方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，从而扬声器就发出了声音。 14．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 （选填“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 。 【答案】 左右往复 通电导体 电能转化为机械能 【解析】[1][2][3]当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜左右往复运动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，改变了线圈的运动状态。此现象中，消耗电能，产生机械能，电能转化为机械能。 15．扬声器是把 信号转换成 信号的一种装置。它是由 、线圈和锥形纸盆构成的。扬声器的线圈通入携带 信息、时刻变化的电流使线圈在不同时刻受力不同，于是带动 振动发出了声音。 【答案】 电 声 永磁体 声音 纸盆 【解析】[1][2]扬声器是将电信号转化成声信号的一种装置。 [3]扬声器主要由三部分组成，永磁体、线圈和锥形纸盆。 [4][5]扬声器的线圈通过携带声信号、时刻变化的电流，使线圈产生的磁场与永磁体的磁场不同时刻相互作用力不同，于是带动与线圈相连的纸盆振动发出了声音。 一、单选题 1．如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是（　　） 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，消耗的电能全部转化为机械能 C．使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的 D．仅改变磁感线的方向不能改变线圈转动的方向 【答案】C 【解析】A．电动机是是根据通电流的导体在磁场中会受力的原理来工作的，故A错误； B．电动机工作过程中，消耗的电能主要转化为机械能，小部分转化为内能，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，换向器在电动机中起着关键作用，它的主要功能是改变电流方向，从而确保电动机可以连续旋转而不需要经常地停止和启动，故C正确； D．线圈转动的方向与电流方向、磁场方向有关，仅改变磁感线的方向能改变线圈转动的方向，故D错误。 故选C。 2．心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动，阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时（      ） A．该装置的工作原理是电磁感应 B．该电动泵可用干电池供电 C．活塞将向左运动 D．此时为“送血”状态 【答案】C 【解析】A．该装置的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，与电动机原理相同，故A不符合题意； B．普通干电池的电压会随使用时间快速下降，可能导致电动泵输出功率不稳定，影响血液循环的精确控制‌。而心肺机需要持续、稳定的电源支持，锂电池因能量密度高、放电曲线平稳，更符合此类需求‌，故B不符合题意； CD．根据安培定则可知：螺线管的左端是S极，此时固定磁铁和电磁铁相互吸引，活塞向左运动，K1关闭，K2打开，为“抽血”状态，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 3．如图所示的玩具叫“静电飞雪”，它是在塑料罩内分别放有扇叶和大量的泡沫小球。通电后扇叶转动形成的风会把泡沫小球吹得像雪花一样漫天飞舞，关闭电源后，一些泡沫小球没有掉下来，而是分散吸附在塑料罩的内壁上。下列有关说法正确的是（　　） A．泡沫小球和空气摩擦创造了电荷 B．塑料罩和泡沫小球都是绝缘体 C．泡沫小球和塑料罩一定带同种电荷 D．电动机使扇叶转动，是把机械能转化为电能 【答案】B 【解析】A. 摩擦起电的本质是电荷的转移，不是创造电荷，故A错误； B. 塑料罩和泡沫小球均为绝缘体（塑料、泡沫不导电），电荷不易流失，因此能吸附小球，故B正确； C. 泡沫小球和塑料罩带异种电荷时才会相互吸引（电荷间作用规律. 异种电荷相吸），故C错误； D. 电动机工作时，将电能转化为机械能（驱动扇叶转动），故D错误。 故选B。 4．如图所示，闭合开关，磁场对导体的力F竖直向下，下列选项分别表示闭合开关时磁场对导体ab或cd的力的方向正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场方向有关。 A．与题图相比，磁场方向不变，通过导体ab的电流方向改变，则受到的磁场力方向改变，应为竖直向上，故A错误； B．与题图相比，磁场方向改变，通过导体cd的电流方向改变，则受到的磁场力方向不变，应为竖直向下，故B错误； C．与题图相比，磁场方向改变，通过导体ab的电流方向不变，则受到的磁场力方向改变，应为竖直向上，故C错误； D．与题图相比，磁场方向改变，通过导体ab的电流方向改变，则受到的磁场力方向不变，应为竖直向下，故D正确。 故选D。 二、填空题 5．抗日神剧中出现了如图甲所示的竹筒迫击炮，点燃火药后，能将前面的一捆竹子发射出去，这相当于热机的 冲程；如图乙所示是现代的电磁轨道炮，发射时，通过磁场与电流的相互作用，将弹丸以极高的速度发射出去。电磁轨道炮的发射原理是 。 【答案】 做功 通电导线在磁场中受到力的作用 【解析】[1]点燃火药将竹子发射出去，火药的内能转化为竹子的机械能，相当于热机的做功冲程。 [2]根据电与磁的关系可知，通电导线在磁场中受到力的作用，电流和磁场越大，受到的力越大。电磁轨道炮可以将弹丸以极高的速度发射出去，故电磁轨道炮的发射原理是通电导线在磁场中受到力的作用。 6．如图所示，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁场，铜棒中未通过电流时，铜棒在拉力和 力的作用下保持平衡；若此时铜棒通向右的电流时两线上拉力大小均为，不改变电流大小，将电流方向改为向左时两线上的拉力大小均为，且，两次磁场力的大小相同，则铜棒所受磁场力大小为 （用F1、F2表示磁场力大小）。 【答案】 重 【解析】[1]铜棒中未通过电流时，铜棒受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力的作用，铜棒在拉力和重力的作用下保持平衡。 [2]设铜棒的重力为G，磁场力的大小为F，依据题意和力的平衡条件可得……① 当电流反向时，两线上的拉力大小均为，且，说明磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒受力平衡有……② 由①和②可得铜棒所受磁场力。 7．如图-1所示，摩擦过的气球可以吸引空易拉罐，说明了带电体具有 的性质。如图-2所示是简易棉花糖机的示意图；取少量蔗糖置于侧壁扎有小孔的易拉罐内，闭合开关S，电动机带动易拉罐转动，并用酒精灯对易拉罐底部加热，可以制成糖絮；为了改变电动机的转速，应在电路中串联一个 。如图-3所示是用易拉罐做的氢气与空气混合的爆炸实验；在易拉罐的顶部开一小孔，收集氢气期间用棉花堵住小孔，收集完毕后拿掉棉花团，用点燃的小木条点燃小孔处的氢气，易拉罐内的氢气立即爆炸，易拉罐向上飞起。这一过程是因为氢气具有可燃性，且 较大，燃烧后放出大量的热量，这一过程与内燃机的 冲程能量转化情况相同。 【答案】 吸引轻小物体 滑动变阻器 热值 做功 【解析】[1]摩擦后的气球会带有一定量的电荷，带电体具有吸引轻小物体的性质，当气球靠近空的易拉罐时易拉罐会向气球一侧滚动。 [2]如图-2可知，电路是一个只有电动机的简单电路，为了能改变电动机的转速，需改变其两端的工作电压，即可在电路中串联一个滑动变阻器。 [3][4]氢气是可燃性气体，热值比较大，所以用点燃的小木条点燃小孔处的氢气，易拉罐内的氢气立即剧烈燃烧爆炸，使得易拉罐内空气迅速膨胀，向下喷出，从而使易拉罐向上飞起，这个过程中氢气燃烧释放的内能转化为易拉罐的机械能与内燃机的做功冲程的能量转化情况相同。 8．自制的简易电动机模型如图所示。 (1)绕制线圈的铜丝外面有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图。按这种方法刮漆，目的是使线圈能够 。 (2)如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？ （多选）。 A．使线圈中电流减小 B．将线圈转动一定角度 C．增大电源电压 D．更换一块磁性更强的磁体 (3)通电后线圈能转动，若要改变转动方向，可采取的做法： ； 。 【答案】(1)连续转动；(2)BCD；(3)只改变电流方向 只改变磁场方向 【解析】（1）如放大图显示，线圈两端引线的上半边刮掉漆皮，下半边保留漆皮。这种“半截刮漆”的作用是：当线圈转到某一位置时，只有一半周期接通电流，另一半周期靠惯性转过平衡位置，从而实现持续供电，避免线圈在平衡位置附近来回振动，保证持续转动。 （2）A．使线圈中电流减小，电流减小，更不容易启动，故A不符合题意； B．将线圈转动一定角度，可能线圈通电时刚好停在平衡位置，稍微转动即可启动，故B符合题意； C．增大电源电压，可增大电流，线圈受力变大，从而转动，故C符合题意； D．更换一块磁性更强的磁体，增大磁场力，从而使线圈受力变大，从而转动，故D符合题意。 故选BCD。 （3）[1][2]直流电动机转动方向由磁场方向和电流方向共同决定，改变其中任意一个即可反转。 三、作图题 9．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。 【答案】 【解析】由于改变电流的方向或磁场的方向都可以改变通电导体的受力方向，若电流的方向和磁场的方向都同时改变，不可以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，故通电导体受力如下图 10．如图1所示，线圈位于磁场中，通电后a段导线受磁场力F的方向向上。请在图2中画出a段导线受到的磁场力的示意图；现增加一个换向器，如图3所示，请在图3中画出通电后a段导线受到的磁场力的示意图。 【答案】 【解析】如图1所示，a导线位于磁场中，a段导线受磁场力F的方向向上，图2中，磁场方向没有改变，导体中电流方向不变，所以导体受力的方向不变，a导线受到的磁场力F1的方向是向上的。 图3中，磁场方向没有改变，导体中电流方向改变，所以导体受力的方向改变，a导线受到的磁场力F2的方向是向下的，如下图 四、实验题 11．电梯已经成为高层住宅必备的交通工具。在综合实践课上，某小组开展了设计电梯的活动。 【任务一】了解电梯的构造 电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等，如图（a）所示，是某种升降电梯的基本构造，电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反。 (1)图（a）中，两个滑轮是 滑轮。 (2)若轿厢中的乘客增加时，该装置的机械效率 （填“增大”、“不变”或“减小”）。 【任务二】电梯功能优化设计 (3)出于安全考虑，电梯设置有超载响铃报警系统。如图（b）为电梯的报警系统工作原理图，控制电路接通后，电磁铁下端是 极。已知控制电路电源电压为U，R1为定值电阻，力敏电阻R2的阻值随所受压力的增大而减小。若要使电梯限载人数减少，可以适当的 （填“增大”或“减小”）电源电压。 (4)如果想改变电梯升降的速度，在不改变电动机构造的前提条件下，可在电动机所在电路中串联一个 。 【任务三】电梯工作过程 (5)电梯里的电动机是通过改变电流方向，来切换转轴的转动方向，使轿厢升降自如。如图（c）是其简化的电路图，当两个单刀双掷开关触点1和2接触时电动机正向转动，触点1和3接触时电动机反向转动。请将图（c）中的电路图补充完整。 【答案】(1)定；(2)增大；(3)N 增大；(4)滑动变阻器；(5)/ 【解析】（1）图（a）中，两个滑轮在使用过程中，滑轮不随着物体一起运动，所以两个滑轮是定滑轮。 （2）对乘客所做的功是有用功，当轿厢中的乘客增加时，该装置所做的额外功不变，有用功变大，因此该装置的机械效率增大。 （3）[1]控制电路接通后，电流从线圈的下端流入，根据安培定则，电磁铁下端是N极。 [2]要使限载人数减少，即较小压力时就报警，力敏电阻R2的阻值随所受压力的减小而增大，要使电磁铁磁性足够吸下衔铁报警，需增大电源电压，增大电路电流。 （4）如果想改变电梯升降的速度，在不改变电动机构造的前提下，可在电动机所在电路中串联一个变阻器。通过串联变阻器，可以改变电动机的电流，从而调节电动机的转速，进而改变电梯的升降速度。 （5）由题意知，电梯里的电动机是通过改变电流的方向，来切换转轴的转动方向，且当两个单刀双掷开关触点1和2接触时电动机正向转动，触点1 和3接触时电动机反向转动，因此设计电路让电流由电源正极流出经左侧的触点2、1，由电动机左侧流入，再经右侧的触点1、2回到电源负极为一条电路；设计电路让电流由电源正极流出经右侧的触点3、1，由电动机右侧流入，再经左侧的触点1、3回到电源负极为一条电路，如图： 或 12．【实验名称】设计小型电动感应系统 【进行实验】 (1)制作小型电动机 经过课堂学习，我们了解到电动机中有线圈和 ，图1是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，小明用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动，这是因为 ； A．轴与金属架接触不良    B．线圈内部断路 C． 线圈正好处于平衡位置 ①如果仅将图1中的永磁体上下磁极调换一下，线圈转动方向与原来转动方向 （选填“相同”或“相反”）； ②如图1所示，小明换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。为了便于改变线圈转动速度，在不改变电源电压的情况下，他可以在电路中 （选填“串联”或“并联”）一个 ； (2)设计电动感应电路 同学们看到商场的电动感应门，当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动门开始工作，门自动打开。图2是小组同学设计的电动感应电路，左边电路的感应器相当于一个 （填元件名称），当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器 （选填“有”或“没有”）磁性，吸引衔铁又把右边电路接通，电动机开始工作，门自动打开。 【答案】(1)磁体 C 相反 串联 滑动变阻器；(2)开关 有 【解析】（1）[1]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，所以，电动机中有线圈和磁体。 [2]由题意知，电动机是在用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动起来，说明电动机不转时，正好线圈处于平衡位置，平衡位置是指线圈平面和磁感线垂直的平面，此时上下两边受到平衡力的作用，大小相等，方向相反，在同一直线上，相互抵消，相当于不受力，电动机不会转动，只要越过平衡位置后，两个力不在同一直线上，便可以转动了。故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 ①[3]电动机线圈转动方向与磁场方向和电流方向有关，永磁体上下磁极调换一下，改变了磁场方向，而电流方向不变，所以线圈转动的方向与原来转动的方向相反。 ②[4][5]如图1所示，换用三节电池供电，说明转速与电流大小有关，电动机线圈受力大小与电流大小有关，想在电路中增加一个元件，可以方便的调节线圈转动的速度，通过滑动变阻器调节接入电路中的电阻，进而改变电路中的电流，需要在电路中串联一个滑动变阻器。 （2）[1][2]当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动门开始工作，门自动打开。说明感应器控制电路的通断，相当于电路原件中的开关。当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器有磁性，吸引衔铁又把右边电路接通。 13．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ab向右运动，说明磁场对导体棒有 ； （3）①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相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关； ②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相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关； 【答案】磁场 力的作用 磁场方向 电流方向 【解析】（1）[1]磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是磁场，磁感线是为了描述磁场而引入的假想线。 （2）[2]闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对导体棒有力的作用。 （3）①[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相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。 ②[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相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。 五、综合题 14．某科技小组利用滑轮组、电动机、木架等制作了一款升降起重机模型，如图所示。遥控器和底座的总面积为100cm2，整个装置的质量为1kg。按下遥控器上的红色按钮货物上升，按下黄色按钮则货物下降，电动机以0.1m/s的速度匀速拉动细绳。（g取10N/kg） (1)货物升降的实质是通过改变电流的 来改变电动机的转动方向；遥控器的红色和黄色按钮相当于电路中的 （选填“用电器”或“开关”）； (2)起重机没有悬挂货物时，整个装置对水平桌面的压强为多少Pa？ (3)若滑轮组下悬挂货物，5s时货物上升高度为多少m？ (4)若货物的质量为600g，动滑轮的质量为50g，忽略绳重和摩擦，拉力的功率为多少W。 【答案】(1)方向 开关；(2)1000；(3)0.25；(4)0.325 【解析】（1）[1]电动机的转动方向主要与电流方向和磁场方向有关，这里货物升降的实质是通过改变电流的方向来改变电动机的转动方向。 [2]按下遥控器上的红色按钮货物上升，按下黄色按钮则货物下降，遥控器的红色和黄色按钮相当于电路中的开关。 （2）整个装置的质量为1kg，对水平面的压力 整个装置对水平桌面的压强 （3）若滑轮组下悬挂货物，电动机拉动绳子的自由端移动的距离 重物和动滑轮由2段绳子承担，5s时货物上升的高度 （4）动滑轮和重物的总重 忽略绳重和摩擦，重物和动滑轮由2段绳子承担，绳子的自由端的拉力 拉力的功率 一、单选题 1．（2025·山东济南·中考真题）如图所示为某兴趣小组制作的简易电动机，要想改变多匝线圈转动的方向，下列方法可行的是（　　） A．只增强磁体的磁性 B．只减少线圈的匝数 C．只升高电源的电压 D．只对调磁体的两极 【答案】D 【解析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，其转动方向与电流方向和磁场方向有关。 A．只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度，但不能改变转动方向，故A不符合题意； B．只减少线圈的匝数可以改变电动机的转动速度，但不能改变转动方向，故B不符合题意； C．只升高电源的电压，可以改变电动机的转动速度，但不能改变转动方向，故C不符合题意； D．只对调磁体的两极，可以改变转动方向，故D符合题意。 故选D。 2．（2025·甘肃兰州·中考真题）图甲是某蔬菜大棚里使用的一种温度自动报警器，在温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指温度时，扬声器响起，发出报警信号。下列说法错误的是（    ） A．动圈式扬声器的工作原理与图乙所示原理相同 B．温度低于金属丝下端所指温度时，电磁铁断电失去磁性，衔铁被释放，扬声器停止报警 C．温度计与金属丝相当于控制电磁铁的开关，实现了高温自动化报警 D．煤油可用作自动报警器温度计中的工作液体 【答案】D 【解析】A．图乙所示原理和扬声器都是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故A正确，不符合题意； B．温度低于金属丝下端所指温度时，电路断路，线圈中没有电流通过，衔铁被释放，扬声器停止报警，故B正确，不符合题意； C．温度升高时，水银柱上升，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号，故C正确，不符合题意； D．煤油是绝缘体，不能用煤油温度计来做开关，故D错误，符合题意。 故选D。 3．（2025·广东·中考真题）如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动，下列操作能让导体ab向左运动的是（　　） A．改变电压大小 B．改变电流方向 C．改变电流大小 D．改变导体ab长度 【答案】B 【解析】A．通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和导线棒中电流的方向有关，且两个因素只改变其中一个，导体棒受力方向才会发生改变，改变电压大小，只改变电流的大小，不能改变导体的受力方向，故A不符合题意； B．改变电流方向，磁场的方向不变，可以改变导体受力的方向，可以使导体ab向左运动，故B符合题意； C．改变电流大小，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故C不符合题意； D．改变导体ab长度，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故D不符合题意。 故选B。 4．（2025·四川南充·中考真题）近年来，我国科技取得了巨大成就，下列分析不合理的是（　　） A．四川舰上的电磁弹射系统工作原理与电动机相同 B．人形机器人对舞台的压力大小等于地面对它的支持力大小 C．运﹣20大型运输机获得的升力利用了流体压强与流速的关系 D．天宫二号由近地点向远地点运动时重力势能减小，动能增加 【答案】D 【解析】A．电磁弹射和电动机的工作原理均是磁场对通电导线有力的作用，故A不符合题意； B．人形机器人对舞台的压力和地面对它的支持力是一对相互作用力，等大反向共线，故B不符合题意； C．飞机的升力都是利用了空气流速大的位置压强小的特点，故C不符合题意； D．天宫二号由近地点向远地点运动时，动能转化为重力势能，因此动能减小，重力势能增加，故D符合题意。 故选D。 二、多选题 5．（2025·山东潍坊·中考真题）如图所示，是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁铁的上端磁极吸附在一根铁钉的底部，铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上；将导线一端接在电池负极，若另一端接在磁铁上，铁钉和磁铁就会沿图示方向转动。整个实验电路电阻较小，下列分析正确的是（　　） A．铁钉中电流的方向是从尖端指向底部 B．铁钉和磁铁转动时，机械能转化为电能 C．电路中电流较大，不能长时间进行实验 D．若将磁铁的上下磁极调换，铁钉和磁铁仍沿图示方向转动 【答案】AC 【解析】A．在电路中，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，在电源外部，电流从电源正极流出，经过用电器后回到电源负极。由题意可知，铁钉尖端吸在干电池正极上，磁铁吸附在铁钉底部，导线一端接电池负极、另一端接磁铁，所以电流从电池正极出发，经过铁钉尖端，流向铁钉底部，再经过磁铁和导线回到电池负极，因此铁钉中电流的方向是从尖端指向底部，故A正确； B．简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，工作过程中是将电能转化为机械能，而不是机械能转化为电能（机械能转化为电能是发电机的工作原理），故B错误； C．题目明确提到整个实验电路电阻较小，根据欧姆定律（电源电压U不变，电阻R较小），电路中的电流会较大。长时间通过大电流，会导致电池和导线发热严重，可能损坏电池或使导线绝缘皮熔化，所以不能长时间进行实验，故C正确； D．铁钉和磁铁的转动方向与电流方向和磁场方向有关（通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向都有关）。若将磁铁的上下磁极调换，磁场方向发生改变，而电流方向不变，那么通电的铁钉在磁场中受到的力的方向会发生改变，因此铁钉和磁铁的转动方向会与图示方向相反，故D错误。 故选AC。 三、填空题 6．（2025·江苏镇江·中考真题）如图所示为某种扬声器的原理图，AB间连接一导线，导线置于磁极之间，导线中间固定一薄膜片。当AB间通有方向不断变化的电流时，导线所受的磁场作用力的方向 ，薄膜片 发声，声音传入人耳。人耳的鼓膜面积取，大气压强取，则大气对鼓膜的压力为 N。 【答案】 不断变化 振动 8 【解析】[1]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AB间通有方向不断变化的电流时，而磁场方向不变，所以导线所受的磁场作用力的方向不断变化。 [2]因为导线所受磁场力方向不断变化，会带动薄膜片振动，声音是由物体振动产生的，所以薄膜片振动发声。 [3]根据压强公式，可得。已知， 则大气对鼓膜的压力为 7．（2025·湖北武汉·中考真题）如图所示是直流电铃的原理图。衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。 (1)闭合开关，电磁铁A端为 极，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，此时电路中 电流通过，接着弹性片又和螺钉接触，如此往复。 (2)下列装置中和电铃一样也用到了电磁铁的是 （填序号）。 ①电磁起重机②小小电动机③电磁继电器 【答案】(1)N 没有；(2)①③ 【解析】（1）[1]安培定则内容为：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。标出右边电磁铁中电流方向，如下图所示： 用右手握住电磁铁，使四指指向电流的方向，则大拇指指向A端，所以A端为N极。 [2]当电磁铁吸引衔铁时，弹性片与螺钉分离，此时电路处于断路状态，所以电路中没有电流通过。接着弹性片又和螺钉接触，电路又形成通路，如此往复。 （2）①电磁起重机是利用电磁铁来搬运钢铁材料的装置，通电时，电磁铁有磁性，能吸引钢铁材料；断电时，电磁铁失去磁性，钢铁材料就会落下，所以电磁起重机用到了电磁铁，故①符合题意； ②电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，没有用到电磁铁，故②不符合题意； ③电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关，当控制电路接通时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使工作电路闭合；当控制电路断开时，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下复位，使工作电路断开，所以电磁继电器用到了电磁铁，故③符合题意。 故选①③。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $