第十七章 电动机与发电机 知识网络-2025-2026学年物理沪粤版九年级下册
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摘要:
该初中物理课件聚焦“电动机与发电机”核心知识,系统梳理磁场对电流的作用、电磁感应原理,通过对比电动机(电能转机械能)与发电机(机械能转电能)的部件及能量转化,构建知识网络,为学生提供清晰的学习支架。
其亮点在于融入电磁弹射、无人机等新情境例题,结合实验探究(如感应电流条件),体现科学思维(模型建构、对比分析)与科学态度(科技应用),帮助学生深化理解,提升探究能力,教师可高效开展教学。
内容正文:
知识网络
第十七章 电动机与发电机
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温馨提示:
1. 直流电动机的工作过程
(1) 如图甲所示,线圈处于此位置时,电流从电刷4→半环2→线圈→半环1→电刷3。线圈的c边受到一个向上的力,a边受到一个向下的力,线圈沿逆时针方向转动。
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(2) 如图乙所示,线圈转至平衡位置时,两电刷跟两个半环间的绝缘部分接触,线圈中无电流,不再受力的作用。由于惯性,线圈会越过平衡位置转动。
(3) 如图丙所示,线圈越过平衡位置后,电流从电刷4→半环1→线圈→半环2→电刷3。线圈的c边受到一个向下的力,a边受到一个向上的力,线圈仍绕轴沿逆时针方向转动。
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2. 正确理解“做切割磁感线运动”:“做切割磁感线运动”是把磁感线“切断”,即导体的运动方向要与磁感线方向成一定角度,不是与磁感线平行。在切割过程中,可以是导体运动,也可以是磁铁运动。
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考点突破
02
素养提升
目
录
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目
录
考点一 磁场对电流的作用及电动机转动原理
1. 如图所示,铝棒用导线悬挂在磁体两极之间,通电后铝棒向左侧摆动,这是因为受到了 磁场 对它的作用力,若改变电流方向,通电后铝棒将向 右 侧摆动;若铝棒中的电流变大,铝棒的摆动幅度将变 大 。
磁场
右
大
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2. (2025·合肥蜀山校级一模)小明把两块圆形磁铁分别吸在干电池的正、负极上,使两个磁铁的N极都向外,制成一个“滚轮”,放在水平桌面的锡箔纸上,松手后“滚轮”就会滚动,如图所示。“滚轮”能滚动的原因是 通电导体在磁场中受到力的作用 。
通电导体在磁场中
受到力的作用
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3. (新情境·现代科技)福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术,即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转,把电能转化为飞轮的 动(或机械) 能,这种能量转化方式与我们学过的 电动机 (选填“电动机”或“发电机”)相似。
动(或机械)
电动机
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4. 如图,将滑动变阻器R1的滑片向 右 移,导线AB受力摆动幅度就增大,说明磁场对通电导体的作用力大小与 磁场的强弱 有关;将滑动变阻器R2的滑片向 左 移,导线AB受力摆动幅度也增大。
右
磁场的强弱
左
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5. (2025·大同期末)小晋在航展上看到一款电磁枪(如图甲所示),它的能量来自电磁线圈,图乙是其原理图。当线圈中瞬间通入强大电流时,产生的磁力就会将铁做的子弹弹射出去,子弹进入线圈中间位置时断电,继续运动进入下一个线圈,从而不断加速。下列说法正确的是( D )
D
A. 通电后,线圈周围存在磁感线
B. 电磁枪是利用电磁感应原理工作的
C. 通电后,线圈的右端为N极,左端为S极
D. 将电源正负极对调后,子弹仍能正常发射
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6. (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第二届世界无人机足球锦标赛中,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( D )
D
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7. (2025·合肥巢湖一模)直流电动机的示意图如图所示。电刷A、B与换向器E、F接触。在图示位置,闭合开关S,导线ab边受到磁场的作用力向上,则( C )
A. 线圈在图示位置时,cd边受到磁场的作用力向上
B. 线圈转过180°后,通过导线ab的电流方向不变
C. 线圈转过180°后,ab边受到磁场的作用力向下
D. 线圈转过180°后,cd边受到磁场的作用力向下
C
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考点二 电磁感应现象及发电机工作原理
8. (2024·成都)小张利用如图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”,闭合开关后,经过多次尝试,他发现导体ab在磁场中沿竖直方向运动时,导体中产生感应电流。生活中的 发电机 (选填“电热毯”“发电机”或“电动机”)就是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导体ab换成一个线圈,其目的是 使实验现象更明显 。
发电机
使实验现象更明显
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9. 如图所示,矩形闭合线圈所在平面与磁感线(“ ”表示磁感线垂直纸面向里)垂直,并从左向右通过强度均匀的磁场,当经过位置Ⅰ的时候,线圈中 有 感应电流;当经过位置Ⅱ的时候,线圈中 无 感应电流。(选填“有”或“无”)
有
无
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10. (2025·宿迁沭阳校级一模)在某节目中,一位网友用如图所示的“铜丝琴”演奏出了优美的乐曲。他将一根张紧的铜丝两端与扬声器接通,铜丝旁边放置一块磁铁,用手指拨动铜丝,就能使扬声器发声。下列实验中,能说明振动的铜丝中产生电流的原理的是( B )
A. 电流磁效应 B. 电磁感应
C. 电磁铁 D. 通电导体在磁场中受力运动
B
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11. 如图所示是“探究产生感应电流的条件”的实验装置。
(1) 当磁铁在线圈中静止时,灵敏电流计指针 不能 (选填“能”或“不能”)发生偏转。
(2) 要使灵敏电流计指针偏转,也可以让磁铁静止,使 线圈上下 运动。
不能
线圈上下
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(3) 若线圈不动,磁铁向上运动时,灵敏电流计指针向右偏;若磁铁不动,线圈向上运动,则灵敏电流计指针 向左偏 ;若磁铁向上运动,同时线圈以同样的速度向上运动,则灵敏电流计指针 不偏转 。(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)
(4) 这就是法拉第发现的 电磁感应 现象,利用这一原理可制成 发电机 (选填“发电机”或“电动机”)。
向左偏
不偏转
电磁感应
发电机
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12. (2025·合肥瑶海二模)如图所示,闭合导线框abcd的一部分处于磁场中,将导线框沿图示方向拉出过程中,导线框中 能 (选填“能”或“不能”)产生感应电流。
能
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13. (2025·苏州昆山模拟)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 左右往复 (选填“向左”“向右”或“左右往复”)运动。音圈运动现象中能量转化情况是 电 能转化为 机械 能。
左右往复
电
机械
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14. (2025·青岛李沧二模)小明同学学完电与磁的相关知识后,自己动手制作了如图所示的装置,用手按压小人使小人在平板上往复跳动,小灯泡便会一闪一闪。
(1) 小人在平板上往复跳动时,固定在地面上的弹簧线圈做 切割磁感线 运动,电路中产生 感应电流 ,小灯泡发光。
切割磁感线
感应电流
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(2) 随着小人的上下往复运动,线圈产生电流的方向 会 (选填“会”或“不会”)发生变化。
(3) 此过程中的能量转化为 机械 能转化为电能,应用此实验原理可制成 发电机 (选填“电磁铁”“发电机”或“电动机”)。
会
机械
发电机
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15. 如图所示是实验室电流表的内部结构示意图。多匝金属线圈悬置在永磁体的两极间,线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时,它受力转动带动指针偏转,便可显示电流大小。下列说法正确的是( C )
A. 该电流表是利用电磁感应原理工作的
B. 线圈中有电流通过时,把机械能转化为电能
C. 线圈中电流越大,其所受磁场力就越大
D. 改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向不会改变
C
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16. 在科技创新活动中,小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路,用手推动甲线圈摆动时,乙线圈会随之摆动,对于这个过程,下列说法正确的是( D )
A. 推动甲线圈摆动的过程与电动机原理相同
B. 甲线圈不动,水平推动左边磁铁,乙线圈不可能摆动
C. 乙线圈随之摆动时是机械能转化为电能
D. 乙线圈摆动的方向与甲线圈摆动的方向有关
D
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