3.3 电动机及其应用 练习课件-2025-2026学年浙教版科学八年级下册

该初中科学课件聚焦“磁场对通电导体的作用”核心知识点，通过铜棒在磁场中运动实验或电磁弹射实例导入，衔接磁场、电流前导知识，为后续电动机原理学习搭建从实验现象到规律应用的学习支架。 其亮点在于情境丰富，融合国防科技（电磁弹射）、自制玩具电动机等实例，注重科学思维（分析受力方向与电流、磁场关系）和探究实践（如对调电源/磁铁观察水银流动），符合新课标要求。助力学生形成科学观念，提升探究能力，教师可借其分层题目和多样情境优化教学。

第3章　电磁及其应用 第3节　电动机及其应用 第2课时　电动机 1.(2024宁波余姚模拟)下列家用电器与电动机工作原理相 同的是 (         )  　       　      B 解析　电动机是利用通电导体在磁场中受力运动来工作的, 工作时主要将电能转化为机械能。电风扇是利用通电导体在 磁场中受力运动来工作的,与电动机的原理相同,故B正确。 2.(2025绍兴诸暨期中)给如甲、乙两图所示的矩形线圈通 电后,下列说法中正确的是 (         )  　      A.甲中线圈转动,乙中线圈不转动 B.乙中线圈转动,甲中线圈不转动 C.甲、乙中的线圈都会转动 A D.甲、乙中的线圈都不会转动 解析　根据图示可知,甲、乙中通过ab、cd的电流方向均相 反,磁场方向相同,则ab、cd受到的磁场施加的力方向相反,因 此通电后甲图中线圈转动,乙图中线圈受平衡力作用而不会 转动。故选A。 3.(2025杭州临平月考)如图所示,放在蹄形磁铁两极之间的 铝盘的下边缘浸在液态水银中,闭合开关S,铝盘会绕水平轴O 转动。下列说法中正确的是 (         )   A A.铝盘转动的原理与电动机的工作原理相同 B.将磁铁的磁极对调后,铝盘的转动方向不变 C.将电源的正、负极对调后接入电路,铝盘的转动方向不变 D.左右移动滑动变阻器的滑片P,铝盘的转动方向改变 解析　铝盘和水银都为导体,闭合开关S,铝盘和水银接入电 路,通电后铝盘在磁场中受到力的作用而转动,整个过程将电 能转化为机械能,与电动机的工作原理相同,故A正确。将磁 铁的磁极对调后,磁场的方向与原来相反,则铝盘的受力方向 与原来相反,转动方向与原来相反,故B错误。将电源的正、 负极对调后接入电路,电流的方向与原来相反,则铝盘受力方 向与原来相反,转动方向与原来相反,故C错误。左右移动滑 动变阻器的滑片P,滑动变阻器接入电路中的阻值发生变化, 则铝盘中的电流大小发生变化,铝盘受到的磁场施加的力的 大小发生变化,转动速度变化,但铝盘的转动方向不会改变,故 D错误。 4.(2025杭州萧山期中)如图所示为直流电动机的工作原理 图,在图示位置,电流沿dcba流过线圈,此时dc边受到磁场的作 用力竖直向下,则 (         ) D A.线圈在图示位置时,ab边受到磁场的作用力竖直向下 B.线圈由图示位置转过180°时,电流沿dcba流过线圈 C.线圈由图示位置转过180°时,dc边受到磁场的作用力向下 D.线圈由图示位置转过180°时,ab边受到磁场的作用力向下 解析　在图示位置时,电流沿dcba流过线圈,dc边受到磁场的 作用力向下,此时ab边中的电流方向与dc边中的电流方向相 反,磁场方向相同,所以ab边受到磁场的作用力竖直向上,故A 错误。线圈由图示位置转过180°时,换向器会改变线圈中电 流方向,电流应沿abcd流过线圈,故B错误。线圈由图示位置 转过180°时,线圈中电流方向改变,磁场方向不变,原来dc边受 到磁场的作用力竖直向下,则此时dc边受到磁场的作用力竖 直向上,故C错误。线圈由图示位置转过180°时,电流沿abcd流 过线圈,磁场方向不变,则ab边此时受到磁场的作用力竖直向 下,故D正确。 5.【新课标·科学观念】(2025杭州临平月考)小明利用如图 甲、乙所示的实验装置研究电动机的工作过程。        (1)电动机的工作原理是__________________________。 (2)图甲中,线圈中ab边与cd边的受力方向相反,其原因是 __________不同。 电流方向     　磁场对通电导体有力的作用     (3)线圈从图甲所示位置再转动90度后将恰好达到平衡位置, 并最终停在该位置。图乙中的线圈可以持续转动,是因为它 加装了______________。 　换向器     解析    (1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作 用。(2)ab和cd所处位置磁场方向相同,通过它们的电流方向 相反,则它们受到磁场的作用力的方向相反。(3)图甲中的线 圈从图示位置再转动90度后将恰好达到平衡位置,并最终停 在该位置,图乙中的线圈加装了换向器,可以改变线圈中电流 的方向,因此可以持续转动。 6.(2024绍兴一中月考,★☆☆)世界上第一台电动机的原理如 图所示,在一个盘子内注入水银,盘子中央固定一个永磁体,盘 子上方悬挂一根导线,导线的一端可在水银中移动,另一端跟 电池的一端连接在一起,电池的另一端跟盘子连在一起,接通 电路,悬挂的这根导线就能运动起来。下列说法正确的是  (         ) B A.把电池的正、负极对调,导线运动方向不会改变 B.电动机的原理是通电导线在磁场中受力运动 C.如果将盘内的水银换成水,那么悬挂的导线将运动得更快 D.电动机工作时主要将机械能转化为电能 解析　通电导体在磁场中的受力方向跟磁场方向和电流方向 有关。在磁场方向一定时,改变电流方向,通电导体受到磁场 的作用力的方向改变,因此把电池的正、负极对调,导线运动 方向会改变,故A错误。电动机的原理是通电导线在磁场中受 力运动,故B正确。因为水银的导电性能比水的好,其他因素 相同的情况下,通过水银的电流较大,因此如果将盘内的水银 换成水,那么悬挂的导线将运动得更慢,故C错误。电动机工 作时主要是将电能转化为机械能,故D错误。 7.【新情境·科技创新】(2025山东武城二模改编,★★☆)许多 新型公交车的玻璃上安装了自动破玻器(如图),它相当于一个 电控安全锤。危急时刻,司机只需按下开关通电,自动破玻器 内部磁场中的线圈就会产生一个冲击力,带动钨钢头击打车窗 玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的。下列说法正确的是  (         ) B A.自动破玻器工作时将机械能转化为电能 B.击打车窗玻璃边角部位的钨钢头设计成锥形是为了增大压 强 C.自动破玻器的工作原理与电磁起重机相同 D.自动破玻器的工作原理与磁悬浮列车相同 解析　由题意可知,司机按下开关,破玻器内部磁场中的线圈 通电产生一个冲击力,带动钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实 现击碎玻璃的目的,所以自动破玻器的工作原理是通电导线 在磁场中受到力的作用,电磁起重机是利用电流的磁效应工 作的,磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用工作的,故A、C、 D错误;钨钢头设计成锥形,是通过减小受力面积来增大压强 的,故B正确。 8.【新中考·创新实验】(2024杭州余杭期中,★★☆)如图所示 为某电动机的原理图,EF、PQ为螺线管,abcd为电动机的线 圈,OO'为转轴。闭合开关,线圈能朝一个方向持续转动,则  (         )   C A.螺线管F端为N极,P端为N极 B.图中线圈平面恰好处在平衡位置 C.若将电源的正、负极对调,线圈转动方向不变 D.图示装置工作时将机械能转化为电能 解析　由图可知,电流从左侧螺线管的左端流入、右端流出, 据安培定则可知,左侧通电螺线管的E端为N极、F端为S极;同 理可知,右侧通电螺线管的P端为N极、Q端为S极,故A错误。 当通电线圈所在平面与磁感线垂直时,线圈才处于平衡状态, 故B错误。若只将电源的正、负极对调,则电流的方向发生改 变,两个螺线管的磁极也发生了改变,即线圈所处的磁场方向 改变,则线圈受到磁场的作用力的方向不变,线圈转动方向不 变,故C正确。电动机工作时将电能转化为机械能,故D错误。 9.【新课标·探究实践】(2025杭州滨江竺可桢学校期中)在 跨学科实践课上,某小组开展了“设计小型电动感应系统— —制作小型电动机”的项目化学习活动。以下是该小组同学 交流实践过程中遇到的一些困难,请你帮助小组完成下列内 容: 【项目实施】 (1)图甲是直流电动机模型,图乙是小组同学经过课堂学习自 制的简易电动机模型电路。闭合开关,发现线圈不转,小杭用 手轻轻拨了一下线圈,线圈开始转动。产生这一现象的原因 是_________________________________________________。 (2)小组同学发现该电动机模型的线圈转动半圈后无法持续 转动,为了让电动机持续转动,该组同学将线圈转轴一端的漆 皮只刮上半周,另一端需_________________________才能达 到目的。 　只刮上半周或全部刮去     　当电动机的线圈处于平衡位置时,受平衡力的作用     (3)如图乙所示,小杭换用三节电池供电,发现线圈转速变快 了。不改变电源电压,他在电路中串联一个________________, 可以方便地调节线圈转动的速度。 　滑动变阻器     解析    (1)闭合开关时,若电动机模型的线圈处于平衡位置,则 其受到平衡力的作用不会发生转动,拨动一下线圈后,线圈离 开平衡位置,便开始转动。(2)电动机模型是利用通电导线在 磁场中受力运动的原理工作的,为了使线圈能够持续转动,可 以将线圈两端引线的其中一端只刮上半周漆皮,另一端只刮 上半周或全部刮去,这样线圈在一个半周内有电流通过,会受 到磁场的作用力而发生转动,另一个半周内没有电流通过,线 圈没有受到磁场的作用力,但可以依靠惯性继续转动。(3)线 圈转动的速度与通过线圈的电流大小有关,根据欧姆定律知, 可以通过串联一个滑动变阻器来改变电路中的总电阻,进而 改变电路中电流的大小,从而调节线圈转动的速度。 $第3章　电磁及其应用 第3节　电动机及其应用 第1课时　磁场对通电导体的作用 1.(2025宁波慈溪期末)小科进行“观察通电导体在磁场中的 受力情况”的探究实践,如图所示。实验中,他在轨道上放置 一根铜棒。关于这个探究活动,下列说法中正确的是 (      )   C A.实验中机械能转化为电能 B.开关闭合,铜棒一定原地顺时针旋转 C.将铜棒换成石墨棒依然可以进行探究活动 D.断开开关,铜棒在磁场中受到磁场的力的作用 解析　轨道上放置一根铜棒,闭合开关,通电导体在磁场中受 力运动,铜棒沿水平方向运动,该过程中将电能转化为机械能, 故A、B错误。石墨是导体,将铜棒换成石墨棒,通电的石墨棒 在磁场中同样会受力运动,故C正确。断开开关,电路中无电 流,铜棒不是磁性物质,在磁场中不会受到磁场施加的力的作 用,故D错误。故选C。 2.(2024湖州长兴月考)如图所示是“线圈不能连续转动”的 三幅实验图,下列说法中不正确的是(         )  　        D A.三幅图中,导线ab与cd所受的磁场施加的力的方向始终没 有发生改变 B.乙图中,线圈能够连续往下转动变成丙图所示,是由于惯性 C.通电一段时间后,线圈abcd最终会停止在乙图所示的位置 D.只要开关始终闭合,线圈abcd一定会在乙图的平衡位置左 右摆动,永不停止 解析　磁场中通电导体受到磁场的力的方向与电流的方向、 磁场的方向有关,三幅图中,线圈在转动,但电流方向、磁场方 向均未改变,所以导线ab与cd受到磁场施加的力的方向没有 发生改变,故A正确。乙图中,导线ab与cd所受磁场施加的力 作用在一条直线上,且大小相等、方向相反,无法使线圈再转 动,因此线圈能够连续往下转动变成丙图所示是由于惯性,故 B正确。图乙所示位置线圈abcd受力平衡,为平衡位置,所以 一段时间后线圈最终会停止在乙图所示的位置,不会左右摆 动,故C正确,D错误。 3.【新情境·国防教育】(2024金华模拟)随着国产第三艘航母 福建舰的海试,三条电磁弹射跑道展现在世人面前,这标志着 我国成为全球第二个拥有此项技术的国家。电磁弹射技术的 原理是利用先进的电力控制系统,在弹射飞机时,将通电导线 置于强磁场中,使其快速运动而获得较大能量。对此分析正 确的是 (         ) A.其主要原理是磁场对电流有力的作用 B.能量转化主要是机械能转化为电能 C.起飞时飞机一直向前运动,故运动状态不变 A D.起飞过程中飞机受平衡力的作用 解析　由题意可知,电磁弹射技术利用先进的电力控制系统, 将通电导线置于强磁场中,使其快速运动而获得较大能量,因 此原理是通电导体在磁场中受力而运动,这一过程中主要是 将电能转化为机械能,故A正确,B错误。起飞时飞机一直向前 运动,速度越来越大,故运动状态是变化的,受到非平衡力作用, 故C、D错误。故选A。 4.(2025杭州萧山高桥初中一模)如图所示是某同学自制的玩具电动机,一块椭圆形磁铁吸在干电池底部,将一段裸露的铜线折 成矩形线框,上边与干电池正极接触,下边搭接在磁铁上,观察 到线框顺时针转动(从上往下看),则 (         ) A.该过程中机械能转化为电能 B.线框左右两边所受磁场的作用力方向相同 C.若仅调换电池两极,线框将逆时针转动(从上往下看) D.若仅调换磁铁两极,线框仍顺时针转动(从上往下看) C 解析　玩具电动机在通电后会消耗电能,电能转化为机械能, 故A错误。线框两边导线中电流的方向相同,但所处位置磁场 方向不同,所以受到的磁场施加的力的方向不相同,故B错 误。若仅调换电池两极,电流的方向改变,磁场的方向不变,则 磁场施加的力的方向改变,线框将逆时针转动(从上往下看), 故C正确。若仅调换磁铁两极,磁场的方向改变,电流方向不 变,则磁场施加的力的方向改变,线框将逆时针转动(从上往下 看),故D错误。 5.【新课标·科学思维】(★☆☆)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 解析　水银是导体,水银的内外侧用导线接入电路后,水银会 在磁场中受到力的作用而运动起来。通电导体在磁场中的受 力方向与磁场方向和电流方向有关,对调电源的正、负极后, 电流方向发生改变,因此水银的受力方向改变,水银将沿顺时 针方向流动;再对调磁铁的南、北极,磁场方向改变,则水银的 受力方向再一次改变,此时水银沿逆时针方向流动,故C正确, A、B、D错误。 6.【新课标·科学思维】(2025金华义乌稠州中学月考,★★☆) 一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间,刚通电时线圈在磁场 作用下的扭转方向如图甲所示。现将该线圈放在图乙所示的 蹄形电磁铁间,a、b为电磁铁与电源的接口。  　      某同学进行了四次实验操作: ①a接正极、b接负极,线圈中的电流与图甲中的电流方向一致 ②b接正极、a接负极,线圈中的电流与图甲中的电流方向一致 ③a接正极、b接负极,线圈中的电流与图甲中的电流方向相反 ④b接正极、a接负极,线圈中的电流与图甲中的电流方向相反 则线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是  (         ) A.①和③　　　　B.②和④ C.①和④　　　　D.②和③ D 解析　①若乙图中a接正极、b接负极,根据安培定则可知,蹄 形电磁铁左端为S极,与甲图中的磁场方向相反,线圈中的电流 与图甲中的电流方向一致,则线圈刚通电时扭转方向与图甲 所示的扭转方向相反;②若乙图中b接正极、a接负极,根据安 培定则可知,蹄形电磁铁左端为N极,与甲图中的磁场方向相 同,线圈中的电流与图甲中的电流方向一致,则线圈刚通电时 扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;③若乙图中a接正极、 b接负极,根据安培定则可知,蹄形电磁铁左端为S极,与甲图中 的磁场方向相反,线圈中的电流与图甲中的电流方向相反,则 线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;④若乙 图中b接正极、a接负极,根据安培定则可知,蹄形电磁铁左端 为N极,与甲图中的磁场方向相同,线圈中的电流与图甲中的 电流方向相反,则线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转 方向相反。故选D。 7.【新课标·探究实践】(2024杭州余杭月考)在观察“磁场对 通电直导线的作用”活动中,小明用绝缘细线在固定的接线 柱M、N下悬挂一根较轻的金属棒ab,然后将其看作导线接入 电路放在蹄形磁体的磁场里,如图甲所示。   (1)在做实验前,为了排除其他因素的干扰,应选择______(填 “铁”或“铝”)棒为好。 (2)在(1)中提供的金属棒中,选择合适的金属棒ab进行实验,观 察到金属棒ab稳定时如图乙所示,然后小明仅对调磁极位置, 再闭合开关,观察到金属棒ab稳定时如图丙所示,由此可得出 的结论是____________________________________________。        　通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关 　铝     (3)然后小明保持图甲中的磁极位置不动,将金属棒ab两端对 调后接入电路,发现金属棒ab的摆动方向依然如图乙所示,由 此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。 小明这样操作存在的问题是____________________________。 (4)小明进一步猜想:在同一磁场中,磁场对导线的作用力大小 是否与通过导线的电流大小有关呢?为此小明决定在图丙所 示的实验基础上,在电路中串联电流表,并通过将金属棒ab换 成长短、粗细均相同但电阻更小的铜棒(已知铜的密度大于 　导体中电流的方向没有变化 铁和铝的密度)来改变电路中的电流,进行对比实验。实验过 程中,小明_______(填“能”或“不能”)推断通电导线在磁 场中的受力大小。 　不能     解析    (1)在做实验前,为了排除其他因素的干扰,应选择铝棒 为好,因为铝不能被磁化。(2)根据实验可知,通电导体中的电 流方向不变,磁场方向改变时,通电导体在磁场中受力的方向 发生了改变,则说明通电导体在磁场中受力的方向与磁场方 向有关。(3)电源正、负极位置未改变,导体中的电流方向实 际上没有改变。(4)实验中小明可以通过金属棒偏转的角度 来衡量通电导体在磁场中受力的大小,但等体积铜棒的质量 大于铝棒的质量,实验没有遵循控制变量法,因此小明不能推 断通电导线在磁场中的受力大小。 $