17.1 关于电动机转动的猜想 17.2 电动机转动的原理（高效培优讲义）物理新教材沪粤版九年级下册

第1节 关于电动机转动的猜想 第2节 电动机转动的原理 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 电动机的机构和电动机转动的猜想 1 题型2 探究磁场对电流力的作用 2 题型3 换向器和电动机的工作原理 3 【能力培优练】 4 【链接中考】 9 【重难题型讲解】 题型1 电动机的机构和电动机转动的猜想 1、电动机在生活和生产中应用十分广泛。如 、 、 、数控机床…… 2、电动机由两部分组成：能够转动的 和固定不动的 。 3、线圈通电后电动机就会转动，说明线圈此时受到了 的作用，即磁铁的磁场对通电线圈具有 的作用。由此产生猜想电动机的转动，可能跟 和 有关。 4、电动机转子上的线圈组→转子上的 线圈→一组线圈中的 线圈→一个线圈中的 直导线 电动机磁体→ →蹄形磁铁。 【典例1-1】小明同学自己动手做了一个直流电动机模型，接通电路后发现电动机不转动，可当他拨了一下线圈后，电动机就快速转了起来，造成这一情况的原因可能是(　　) A．电源电压太低 B．电刷接触不良 C．电源正、负极接反了 D．开始时，线圈处于平衡位置了 【典例1-2】下列电器中，装有电动机的有 ，其中应用直流电动机的有 。(填序号) A．收音机 B．复读机 C．电视机 D．电冰箱 E．洗衣机 F．吸尘器 G．电热器 H．电动剃须刀 L．电铃 跟踪训练1 电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中，它们都是利用电动机来工作的，电动机工作过程中能量转化情况主要是（　　） A．电能转化成热能 B．电能转化成机械能 C．机械能转化成电能 D．太阳能转化成机械能 跟踪训练2 电动机是一种高效率、低污染的动力设备，广泛地应用于日常生活和生产实践中．下列家用电器中应用了电动机的是（ ） A．豆浆机 B．电饭锅 C．电热水壶 D．电烤箱 题型2 探究磁场对电流力的作用 1、当导体AB中有电流时在磁场中会受到 的作用；当AB通电后会动起来，运动状态发生了改变，说明受到了 的作用 2、通电导体在磁场中受到的力的方向跟 的方向和 的方向有关 【典例2-1】如图所示，闭合开关，观察到铝杆AB运动起来，说明磁场对电流有 作用，利用该原理可制成 (发电机、电动机)，将磁体两极对调，观察AB的运动方向，这是为了探究力的方向与 关系。 【典例2-2】如图所示，是探究“让通电导线在磁场中动起来”的实验装置。当闭合开关后，导体棒ab在轨道上向右运动，交换磁极方向后，闭合开关，导体棒ab向左运动，这说明磁场中通电导线受力方向和 有关；从能量角度来看，磁场对电流有力的作用，表明电能可以转化为 。 跟踪训练1 直流电动机是根据 原理制成的，工作时，把 能转化为 能 跟踪训练2 直流电动机是根据 原理制成的，在输入电流时采用 来改变线圈中的电流方向，从而使它能连续转动    题型3 换向器和电动机的工作原理 1.换向器的作用：其作用是当线圈刚越过 位置时，由于换向器的作用，改变了线圈中 的方向，使线圈 。 2.直流电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到 的作用使线圈转动，同时通过 及时改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动 3.生活应用：应用十分广泛，如磁电式电流仪表、 、电动玩具和 等 【典例3-1】如图，该实验证实了 ；据此制成了 ；它在工作工程中把 能转化成 能。 【典例3-2】电动机主要由哪两部分构成？电动机换向器的构造大体是怎样的？它有什么作用？ 【典例3-3】如图所示，请说明这两个单刀双掷开关是如何控制电动机正转和反转的。 跟踪训练1 电机（发电机、电动机的统称）在生活中的应用越来越广泛。如图所示的电机工作时能量转化是______（选填“电能转化为机械能”或“机械能转化为电能”）。图中两个铜半环E和F分别与线圈两端相连，这个部件叫换向器，它的作用是当线圈刚越过平衡位置时改变线圈中______的方向，使线圈继续转动下去。 跟踪训练2 黄岛地铁一号线已全线开通，青岛市地铁网络正逐步完善，我们的交通出行也将更加便捷，下列说法正确的是（　　） A．地铁通过电动机驱动，将机械能转化为电能 B．地铁站内照明灯可以同时打开或关闭，所以他们是串联的 C．地铁站内扶梯上的扶手是橡胶制品，属于绝缘体 D．地铁站内通过刷卡过闸进站，是利用了电流的热效应 跟踪训练3利用如图所示的装置进行实验，对实验现象解释正确的是（　　） A．甲图中用毛皮摩擦过的橡胶棒带了电，是因为在摩擦过程中创造了电荷 B．乙图中在磁体两端的铁粉较多，是因为磁体两端的磁性较强 C．丙图中接通电源后小磁针会发生偏转，是因为电流周围存在磁场 D．丁图中闭合开关后金属棒运动起来，是因为磁场对电流产生了作用力 【能力培优练】 1．如图，这是 （选填“发电机、“电动机”）原理图，若将图中的磁体的S极和N极交换位置，其他保持不变，则线圈ab边所受力的方向 （选填“改变”、“不改变”、“可能变也可能不变”） 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 。 3．电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇，电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（　　） A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能 C．太阳能转换成机械能 D．内能转化成机械能 4．如图所示是小明自制的简易电动机示意图矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内永磁铁置于线圈下方，为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，他应将（　　） A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 D．仅将一个转轴上的绝缘漆全部刮掉 5．下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（　　） A．蓄电池充电时，化学能转化为电能 B．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能 C．用热水袋取暖时，内能发生了转移 D．电动机工作时，机械能转化为电能 6．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　） 　　 A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同 B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置 C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向 D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电 7．如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。将线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 极。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 （填“发电机”或“电动机”）。 8．图甲为一台简易电动机，它由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成，磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制；图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，磁铁上端为 （填“N”或“S”）极；线框在转动过程中将 能转化为 能。 9．如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通电后线圈能否连续转动？ ．如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变 ．如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将 ．                       10．一台电动机的线圈电阻为，接通电源后通过线圈的电流为0.5A，该电动机工作100s，电流在线圈上产生的热量是 J；已知这100s内电动机消耗的电能是600J，则由电能转化成的机械能是 J。  11．研究电动机的工作过程。 （1）电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是 ； （2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了 ，该装置能在线圈 （选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向； （3）丙图中用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，闭合开关，可观察到线圈在磁场中 （选填“能”或“不能”）沿某一方向持续转动，图中线圈 （选填“处于”或“不处于”）平衡位置 12．用如图所示的装置进行通电导线在磁场中受力运动的实验，回答下列问题： （1）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会发现导线ab （选填“运动”或“静止”）； （2）把电源的正、负极对调后接通电路，使通过导线的电流方向与原来相反，这时导线ab反方向运动；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，这时导线ab反向运动。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用，而且受力的方向跟 的方向和 的方向都有关系； （3）若增加电源电压或增强磁体的磁性，导体的运动速度会 （选填“加快”或“减慢”），这说明导体在磁场中受到力的作用，力的大小跟 和 有关 13．如图甲是小名同学安装好的直流电动机模型： （1）请写出图中A部件的名称： ．     （2）在安装该模型时要按照由下而上， （“由外而内”或“由内而外”）的顺序安装．     （3）为了使组装的电动机模型能够正常运转，小名在安装时还应注意以下几点，其中错误的是              A． 要尽量减小轴与轴架之间的摩擦 B．电刷与换向器的接触松紧要适当 C． 不要使各元件因安装不当而产生形变 D． 每一只固定螺钉均不能拧紧 （4）小名把安装好的电动机．变阻器．电源和开关串联起来进行实验，如图乙所示 ①请用笔画线代替导线完成图中实验器材的连接 ．（要求滑片向右移，电动机转速变慢） ②合上开关接通电路，观察线圈转动，把电源两极对调一下，观察到线圈的什么发生了改变 ？ ③若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因是什么 ？     （5）电动机在许多家用电器中应用十分广泛，请你举出一种装有电动机的家用电器的名称 ． 14．现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力．某直流电动机的铭牌上标有“”，电动机线圈的电阻为。 （1）该电动机正常工作，消耗多少电能？ （2）该电动机正常工作，线圈因发热而损失了一部分电能，线圈在这内发出的热量是多少． （3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象 【链接中考】 1．（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 2．（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 3．（2025·四川广安·中考真题）如图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员，机器狗内部电动机的工作原理是（    ） A.电磁感应现象 B.通电导体在磁场中受到力的作用 C.电流的磁效应 D.电流的热效应 4．（2025·四川眉山·中考真题）如图所示实验。说法正确的是（　　） A.甲图说明通电导体周围存在磁场 B.乙图说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关 C.丙图说明通电导体在磁场中要受到力的作用 D.丁图说明导体在磁场中运动能产生感应电流 5．（2025·广东广州·中考真题）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。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 关于电动机转动的猜想 第2节 电动机转动的原理 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 电动机的机构和电动机转动的猜想 1 题型2 探究磁场对电流力的作用 3 题型3 换向器和电动机的工作原理 4 【能力培优练】 7 【链接中考】 16 【重难题型讲解】 题型1 电动机的机构和电动机转动的猜想 1、电动机在生活和生产中应用十分广泛。如电扇、洗衣机、电力机车、数控机床…… 2、电动机由两部分组成：能够转动的线圈(转子)和固定不动的磁体(定子)。 3、线圈通电后电动机就会转动，说明线圈此时受到了力的作用，即磁铁的磁场对通电线圈具有力的作用。由此产生猜想电动机的转动，可能跟磁体和通电线圈有关。 4、电动机转子上的线圈组→转子上的一组线圈→一组线圈中的一个线圈→一个线圈中的一段直导线 电动机磁体→电磁铁→蹄形磁铁。 【典例1-1】小明同学自己动手做了一个直流电动机模型，接通电路后发现电动机不转动，可当他拨了一下线圈后，电动机就快速转了起来，造成这一情况的原因可能是(　　) A．电源电压太低 B．电刷接触不良 C．电源正、负极接反了 D．开始时，线圈处于平衡位置了 【答案】D 【解析】当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动．A、B两个选项电动机始终不会转动。C选项中的电动机不会停止。 故选D。 【典例1-2】下列电器中，装有电动机的有 ，其中应用直流电动机的有 。(填序号) A．收音机 B．复读机 C．电视机 D．电冰箱 E．洗衣机 F．吸尘器 G．电热器 H．电动剃须刀 L．电铃 【答案】BDEFH；BH 【解析】将电能转化为机械能的用电器有：B．复读机；D．电冰箱；E．洗衣机；F．吸尘器；H．电动剃须刀．其中可以利用电池工作的有：B．复读机；H．电动剃须刀。因此装有电动机的有：BDEFH，其中应用直流电动机的有：BH。 跟踪训练1 电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中，它们都是利用电动机来工作的，电动机工作过程中能量转化情况主要是（　　） A．电能转化成热能 B．电能转化成机械能 C．机械能转化成电能 D．太阳能转化成机械能 【答案】B 【解析】电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，故只有B正确。 跟踪训练2 电动机是一种高效率、低污染的动力设备，广泛地应用于日常生活和生产实践中．下列家用电器中应用了电动机的是（ ） A．豆浆机 B．电饭锅 C．电热水壶 D．电烤箱 【答案】 A 【解析】豆浆机通电时，叶轮会发生转动，表明豆浆机内部有电动机，所以洗衣机应用了电动机；电饭锅、电热水壶、电烤箱通电时，电能转化为热，它们是利用了电流的热效应．故选A。 【点睛】电动机的工作特点是通电以后，电动机的转子会发生转动．所以要判断哪个用电器应用了电动机，就看哪个用电器通电以后，会发生转动。 题型2 探究磁场对电流力的作用 1、当导体AB中有电流时在磁场中会受到力的作用；当AB通电后会动起来，运动状态发生了改变，说明受到了力的作用 2、通电导体在磁场中受到的力的方向跟磁感线的方向和电流的方向有关 【典例2-1】如图所示，闭合开关，观察到铝杆AB运动起来，说明磁场对电流有 作用，利用该原理可制成 (发电机、电动机)，将磁体两极对调，观察AB的运动方向，这是为了探究力的方向与 关系。 【答案】力；电动机；磁场方向 【解析】(1)把一根轻质的铝杆作为直导线放在蹄形磁体的磁场里，接通电源，看到铝杆运动，说明磁场对通电导线有力的作用，电动机就是利用该原理制成的。 (2)将磁体两极对调，观察AB的运动方向，这是为了探究力的方向与磁场方向的关系。 【典例2-2】如图所示，是探究“让通电导线在磁场中动起来”的实验装置。当闭合开关后，导体棒ab在轨道上向右运动，交换磁极方向后，闭合开关，导体棒ab向左运动，这说明磁场中通电导线受力方向和 有关；从能量角度来看，磁场对电流有力的作用，表明电能可以转化为 。 【答案】 磁场（方向） 机械能 【解析】[1]通电后磁场中的导体棒会运动，说明通电导体在磁场中受力的作用。只对调磁极导体棒受力方向改变，说明通电导线受力方向与磁场方向有关。 [2]磁场对通电导线有力的作用，使导体棒运动，说明电能可以转化为机械能。 跟踪训练1 直流电动机是根据 原理制成的，工作时，把 能转化为 能 【答案】通电线圈在磁场中受力转动 电 机械 【解析】[1]电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的。 [2][3]电动机消耗电能产生机械能，即它就是将电能转化为机械能的装置。 跟踪训练2 直流电动机是根据 原理制成的，在输入电流时采用 来改变线圈中的电流方向，从而使它能连续转动    【答案】通电线圈在磁场中受力转动 换向器 【分析】直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，由于电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，在制作直流电动机时安装了换向器，当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够保证持续转动。 【解析】[1]直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，由于电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，在制作直流电动机时安装了换向器，当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够保证持续转动。 [2]直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的，在输入电流时采用换向器来改变线圈中的电流方向，从而使它能连续转动。 题型3 换向器和电动机的工作原理 1.换向器的作用：其作用是当线圈刚越过平衡位置时，由于换向器的作用，改变了线圈中电流的方向，使线圈继续转动下去。 2.直流电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动，同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动 3.生活应用：应用十分广泛，如磁电式电流仪表、动圈式扬声器、电动玩具和机器人等 【典例3-1】如图，该实验证实了 ；据此制成了 ；它在工作工程中把 能转化成 能。 【答案】通电导体在磁场中受力；电动机；电；机械 【解析】当导体中通以电流后，通电导体在磁场中运动起来，说明通电导线在磁场中受到力的作用，本装置消耗了电能，产生了机械能，人类根据这一原理制造出了电动机。 【典例3-2】电动机主要由哪两部分构成？电动机换向器的构造大体是怎样的？它有什么作用？ 【答案】见解析 【解析】答：电动机由定子和转子组成；换向器的构造：两个铜半环跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘，两个电刷分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路；换向器的作用是每转过平衡位置时都能自动改变线圈中电流方向，使直流电动机向一个方向持续转动下去。 【典例3-3】如图所示，请说明这两个单刀双掷开关是如何控制电动机正转和反转的。 【答案】见解析 【解析】用两个单刀双掷开关，通过改变电路中的电流方向，来使电动机实现正转和反转，如图所示，当S1、S2都接两个上触点时，电流从左边通过电动机朝一个方向转动，当当S1、S2都接两个下触点时，电流从右边通过电动机朝相反方向转动，这样就控制电动机正转和反转。 跟踪训练1 电机（发电机、电动机的统称）在生活中的应用越来越广泛。如图所示的电机工作时能量转化是______（选填“电能转化为机械能”或“机械能转化为电能”）。图中两个铜半环E和F分别与线圈两端相连，这个部件叫换向器，它的作用是当线圈刚越过平衡位置时改变线圈中______的方向，使线圈继续转动下去。 【答案】电能转化为机械能     电流 【解析】[1]图知可以看出是电动机的工作原理，电动机是通电导体在磁场中受力转动工作的，是将电能转化为机械能。 [2]换向器的作用是当线圈刚越过平衡位置时，两个电刷与两个铜半环，接触关系发生变化，从而改变线圈中电流的方向，使线圈继续转动下去。 跟踪训练2 黄岛地铁一号线已全线开通，青岛市地铁网络正逐步完善，我们的交通出行也将更加便捷，下列说法正确的是（　　） A．地铁通过电动机驱动，将机械能转化为电能 B．地铁站内照明灯可以同时打开或关闭，所以他们是串联的 C．地铁站内扶梯上的扶手是橡胶制品，属于绝缘体 D．地铁站内通过刷卡过闸进站，是利用了电流的热效应 【答案】C 【解析】A．地铁通过电动机驱动，将电能转化为机械能，故A错误； B．地铁站内照明灯一个坏了，不影响其他的灯的使用，故是并联，故B错误； C．橡胶制品不导电，属于绝缘体，故C正确； D．地铁站内通过刷卡过闸进站，是利用了电流的磁效应，故D错误。 故选C。 跟踪训练3利用如图所示的装置进行实验，对实验现象解释正确的是（　　） A．甲图中用毛皮摩擦过的橡胶棒带了电，是因为在摩擦过程中创造了电荷 B．乙图中在磁体两端的铁粉较多，是因为磁体两端的磁性较强 C．丙图中接通电源后小磁针会发生偏转，是因为电流周围存在磁场 D．丁图中闭合开关后金属棒运动起来，是因为磁场对电流产生了作用力 【答案】BCD 【解析】A．摩擦起电的实质是电荷的转移，毛皮与橡胶棒摩擦，橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电，故A错误； B．磁体周围存在磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体会产生磁力的作用，在磁体周围撒入一些铁屑后，铁屑被磁化，变成了一个个的小磁体，这些小磁体在磁场力的作用下重新分布，因此可以根据铁屑的分布情况来判断磁场的分布情况。磁体两端的铁粉较多，说明磁体两端的磁性较强，故B正确； C．图中导线接通电源后有电流，小磁针转动说明小磁针受到了磁场力的作用，因此可以说明电流周围存在着磁场，故C正确； D．将金属棒放入磁场中，通上电流后，金属棒周围会产生磁场，两个磁场相互作用，使得金属棒受力运动，此实验说明通电导体在磁场中会受到磁力的作用，即磁场对电流产生了作用力，故D正确。 故选BCD。 【能力培优练】 1．如图，这是 （选填“发电机、“电动机”）原理图，若将图中的磁体的S极和N极交换位置，其他保持不变，则线圈ab边所受力的方向 （选填“改变”、“不改变”、“可能变也可能不变”） 【答案】电动机 改变 【解析】图中有电源，是电动机，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的； 通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，若将图中的磁体的S极和N极交换位置，改变磁场方向，其他保持不变，则线圈ab边所受力的方向改变。 【点睛】发电机和电动机的原理图容易混淆，无电源，磁生电，是发电机；有电源，是电动机。 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 【解析】[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。 3．电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇，电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（　　） A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能 C．太阳能转换成机械能 D．内能转化成机械能 【答案】A 【解析】电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，故BCD错误，A正确。 故选A。 4．如图所示是小明自制的简易电动机示意图矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内永磁铁置于线圈下方，为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，他应将（　　） A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 D．仅将一个转轴上的绝缘漆全部刮掉 【答案】A 【解析】A．当将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉或左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，通电后在一个半周内受到磁场的力的作用而转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，故A正确； B．如果两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，故B错误； C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，左右转轴不能同时接通电源，始终无法形成闭合回路，电路中无电流，不会转动，故C错误； D．仅将一个转轴上的绝缘漆全部刮掉，另一端为绝缘体，电路中无电流，不会转动，故D错误。 故选A。 5．下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（　　） A．蓄电池充电时，化学能转化为电能 B．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能 C．用热水袋取暖时，内能发生了转移 D．电动机工作时，机械能转化为电能 【答案】C 【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量． 【解析】A、蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能．故A错误； B、暖瓶塞跳起时，瓶内空气的内能减少，瓶塞获得了机械能，所以是内能转化为机械能．故B错误； C、利用热水袋取暖时，热水袋温度降低内能减少，人体获得热量，所以是内能的转移．故C正确； D、电动机工作时，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能．故D错误． 故选C。 6．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　） 　　 A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同 B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置 C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向 D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电 【答案】D 【解析】A．由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，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正确，不符合题意； B．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，故B正确，不符合题意； C．读图由左手定则可知：电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确，不符合题意； D．电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误，符合题意。 故选D。 7．如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。将线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 极。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 （填“发电机”或“电动机”）。 【答案】N 电动机 【解析】[1]根据安培定则，C为电流进入螺线管的方向，即四指的方向，而大拇指指上上端，故上端是N极。 [2]有电池，故是通电线圈在磁场中受到力的作用，故是电动机。 8．图甲为一台简易电动机，它由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成，磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制；图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，磁铁上端为 （填“N”或“S”）极；线框在转动过程中将 能转化为 能。 【答案】N 电 机械 【解析】[1]由图乙知，磁铁的上端为N极，因为磁感线由磁体的N极出来回到S极。 [2][3]线框能够转动，是因为通电导体在磁场中受到力的作用，所以这个过程是电能转化为机械能。 9．如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通电后线圈能否连续转动？ ．如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变 ．如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将 ．                       【答案】能 大 改变 【解析】[1]如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，即一端刮去一半，另一端全部刮去，这样当线圈通过电流时，受磁场力转动，转到平衡位置时，电流被切断，线圈可以利用惯性继续转动，所以通电后线圈能连续转动。 [2]如果通过线圈的电流变大，线圈受到的磁场力变大，所以转动速度将变大。 [3]如果改变线圈中的电流方向，线圈受到的磁场力方向相反，所以转动方向将改变。 【点睛】注意理解导线一端刮去半周时，有类似换向器的作用，但又不完全相同，换向器是改变电流方向，而刮去半周只是切断电流，让线圈依靠惯性继续转动下去。 10．一台电动机的线圈电阻为，接通电源后通过线圈的电流为0.5A，该电动机工作100s，电流在线圈上产生的热量是 J；已知这100s内电动机消耗的电能是600J，则由电能转化成的机械能是 J。  【答案】15 585 【解析】[1]由题知，电动机的线圈电阻为0.6Ω，通过线圈的电流为0.5A，电动机工作100s，电流在线圈上产生的热量 电流在线圈上产生的热量15J。 [2]电动机工作时，将电能转化为机械能和内能，所以电能转化成的机械能 电能转化成的机械能585J 11．研究电动机的工作过程。 （1）电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是 ； （2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了 ，该装置能在线圈 （选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向； （3）丙图中用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，闭合开关，可观察到线圈在磁场中 （选填“能”或“不能”）沿某一方向持续转动，图中线圈 （选填“处于”或“不处于”）平衡位置 【答案】电流 电流方向相反 换向器 刚转过 不能 处于 【解析】（1）[1]由于通电导体在磁场中受到力的作用，所以有电流通过的线圈在磁场中能够转动。 [2]由于ab、cd通过的电流方向相反，而它们所受的磁场方向相同，所以所受的磁场的作用力相反。 （2）[3][4]图乙中，线圈通过平衡位置后， 两边框通过的电流方向、磁场方向不变，则两者所受的力的方向与原来的相反，那么力的作用与线圈的转动方向相反，线圈不能连续转动。所以加装了换向器，让线圈刚转过平衡位置便改变电流的方向，保证线圈所受的力让其连续转动。 （3）[5]图丙中，线圈中所受的电流方向不变、磁场方向保持不变，线圈转过平衡位置后，线圈所受的力与转动方向相反，不能沿某方向持续转动。 [6]线圈在图丙位置时，受到磁场的作用力一个向上，一个向下，且大小相等，是一对平衡力，所以线圈处于平衡位置。 12．用如图所示的装置进行通电导线在磁场中受力运动的实验，回答下列问题： （1）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会发现导线ab （选填“运动”或“静止”）； （2）把电源的正、负极对调后接通电路，使通过导线的电流方向与原来相反，这时导线ab反方向运动；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，这时导线ab反向运动。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用，而且受力的方向跟 的方向和 的方向都有关系； （3）若增加电源电压或增强磁体的磁性，导体的运动速度会 （选填“加快”或“减慢”），这说明导体在磁场中受到力的作用，力的大小跟 和 有关 【答案】 运动 电流 磁场 加快 电流的大小 磁场的强弱 【解析】（1）[1]由于通电导线在磁场中受力的作用，因此把导线放在磁场里，接通电源，会发现导线ab运动。 （2）[2][3]把电源的正、负极对调后接入电路，这时导线ab反方向运动，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，这时导线ab反向运动，由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用，而且受力的方向与电流方向和磁场方向有关。 （3）[4][5][6]若增加电源电压，通过导体的电流变大，导体运动的速度加快；增强磁体的磁性，导体的运动速度加快，这说明导体在磁场中受到力的作用，力的大小跟电流的大小和磁场磁性的强弱有关。 13．如图甲是小名同学安装好的直流电动机模型： （1）请写出图中A部件的名称： ．     （2）在安装该模型时要按照由下而上， （“由外而内”或“由内而外”）的顺序安装．     （3）为了使组装的电动机模型能够正常运转，小名在安装时还应注意以下几点，其中错误的是              A． 要尽量减小轴与轴架之间的摩擦 B． 电刷与换向器的接触松紧要适当 C． 不要使各元件因安装不当而产生形变 D． 每一只固定螺钉均不能拧紧 （4）小名把安装好的电动机．变阻器．电源和开关串联起来进行实验，如图乙所示 ①请用笔画线代替导线完成图中实验器材的连接 ．（要求滑片向右移，电动机转速变慢） ②合上开关接通电路，观察线圈转动，把电源两极对调一下，观察到线圈的什么发生了改变 ？ ③若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因是什么 ？     （5）电动机在许多家用电器中应用十分广泛，请你举出一种装有电动机的家用电器的名称 ． 【答案】 换向器 由内而外 D 线圈的转动方向发生了改变 原因是线圈处在平衡位置 电风扇 【解析】(1)图中A部件是：换向器。 (2)在安装该模型时要按照由下而上，由内而外顺序安装。 (3)为了使组装的电动机模型能够正常运转，安装时要注意：①要尽量减小轴与轴架之间的摩擦；②电刷与换向器的接触松紧要适当；③不要使各元件因安装不当而产生形变；④每一只固定螺钉均应拧紧；故ABC正确，符合题意，D错误。 (4)①滑片向右移，电动机转速变慢，说明滑片向右移时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器用左半部分电阻丝，把电动机、滑动变阻器串联接入电路，电路图如图所示: ②流过直流电动机的电流方向不同，电机的转动方向不同，合上开关接通电路，观察线圈转动，把电源两极对调一下，观察到线圈转动方向改变了．③如果线圈位置与磁场平行，线圈处于平衡位置，闭合开关，线圈不受磁场力，线圈不动；闭合开关，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈转到非平衡位置，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因是线圈处于平衡位置。 (5)电动机在许多家用电器中应用十分广泛，如豆浆机、电风扇等。 【点睛】直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，它的转动方向与磁场方向和电流方向有关；它的转动速度与磁场的强弱和电流的大小有关；有时通电后电动机不转动，其原因主要有以下几个方面：电动机轴因为生锈而被卡住；线路接触不良，电路中无电流；电压电压过低，电路中电流太小；磁铁磁性太弱，磁场对通电线圈的力太小；线圈处于平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用。 14．现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力．某直流电动机的铭牌上标有“”，电动机线圈的电阻为。 （1）该电动机正常工作，消耗多少电能？ （2）该电动机正常工作，线圈因发热而损失了一部分电能，线圈在这内发出的热量是多少． （3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象 【答案】 （）5.5kWh．（）9×105J．（）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能，消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高． 【解析】 (1)∵P＝∴电动机消耗的电能W＝Pt＝5.5kW×1h＝5.5kW⋅h；(2)∵P＝UI∴电动机正常工作时的电流为I＝＝25A，线圈产生的热量Q＝I2Rt＝(25A)2×0.4Ω×3600s＝9×105J，(3)线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能．消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高。 点睛：（1）由P＝求出电动机消耗的电能；（2）由电功率的公式P＝UI求出电动机正常工作时的电流，然后由焦耳定律Q＝I2Rt公式求出线圈产生的热量；（3）电动机被卡住，电路电流很大，线圈发热功率较大，会损坏电机 【链接中考】 1．（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 【详解】A，已知铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上，导线一端接在电池负极，另一端接在磁铁上，所以铁钉中电流的方向是从尖端指向底部，故A正确； B，铁钉和磁铁转动，是因为通电导体在磁场中受到力的作用，此过程是电能转化为机械能，并非机械能转化为电能，故B错误； C，题目中提到整个实验电路电阻较小，根据欧姆定律知，在电压一定时，电阻小则电流大；电流过大长时间会损坏电源等，所以不能长时间进行实验，C正确； D，若将磁铁的上下磁极调换，磁场方向改变，那么铁钉和磁铁受到力的方向改变，转动方向也会改变，不会仍沿图示方向转动，故D错误。 故答案为：AC。 2．（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 【详解】理解电动机的工作原理。电动机的工作原理是基于电流在磁场中的受力作用，当电流方向或磁场方向改变时，电动机的转动方向也会改变。 分析选项A,B,C对电动机转动方向的影响。 选项A增强磁体的磁性，选项B减少线圈的匝数，选项C升高电源的电压，这些操作都不会改变电流方向或磁场方向，因此不会改变电动机的转动方向。 分析选项D对电动机转动方向的影响。选项D对调磁体的两极，这将改变磁场的方向，根据电动机的工作原理，这将改变电动机的转动方向。 故选D。 3．（2025·四川广安·中考真题）如图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员，机器狗内部电动机的工作原理是（    ） A.电磁感应现象 B.通电导体在磁场中受到力的作用 C.电流的磁效应 D.电流的热效应 【答案】B 【详解】理解电动机的工作原理。电动机的工作原理是基于通电导体在磁场中受到力的作用，这是电动机能够将电能转化为机械能的基础。 分析选项A,C,D与电动机工作原理的关系。选项A电磁感应现象是发电机的工作原理，选项C电流的磁效应是电磁铁的工作原理，选项D电流的热效应是电热器的工作原理，均与电动机的工作原理无关。 根据电动机的工作原理，选项B通电导体在磁场中受到力的作用是正确的，而选项A,C,D均不正确。 故选B。 4．（2025·四川眉山·中考真题）如图所示实验。说法正确的是（　　） A.甲图说明通电导体周围存在磁场 B.乙图说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关 C.丙图说明通电导体在磁场中要受到力的作用 D.丁图说明导体在磁场中运动能产生感应电流 【答案】A 【详解】甲图展示了奥斯特实验，当导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，这说明通电导体周围存在磁场。乙图展示了电磁铁的实验，通过改变电路中的电流大小，可以观察到电磁铁吸引的铁钉数量不同，这说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关。丙图展示了通电导体在磁场中的实验，当导体中有电流通过时，导体在磁场中受到力的作用而运动，这说明通电导体在磁场中要受到力的作用。丁图展示了导体在磁场中运动的实验，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这说明导体在磁场中运动能产生感应电流。 故选A。 5．（2025·广东广州·中考真题）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 【详解】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。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $