20.5 跨学科实践：制作简易直流电动机【两大题型】-2025-2026学年九年级物理全一册同步考点精讲与热点题型精练（人教版2024）

20.5 跨学科实践：制作简易直流电动机【两大题型】 【项目提出】 生活中有许多地方会用到直流电动机，例如很多玩具电动车就是用直流电动机来驱动的。利用学习过的直流电动机的工作原理，可以制作简易的直流电动机。 【项目分析】 1．用什么样的导线绕制线圈？绕制的匝数多少为宜？ 2．哪部分作为转子？哪部分作为定子？ 3．如何保证通电线圈能在磁场中持续转动？ 【项目实施】 1．要制作这样的直流电动机，需要有以下材料：漆包线（刷有绝缘漆的铜导线）、强磁体、电池等。 2．把一段粗漆包线绕成约3 cm×2cm的矩形线圈，作为转子。从线圈的两端各拉出约2cm的漆包线作为转轴。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板或电池盒上。两个支架分别与电池的两极相连。最后把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁体作为定子。 3．如果没有换向器，通电线圈在转到下半周时受到的力使线圈反向转动，线圈将不会持续转动。如果把这个反向转动的力去掉，也就是在线圈转动的上半周通电，下半周断电，线圈依靠惯性能够连续转动。我们用小刀刮去线圈两端引线的漆皮，把左端全部刮掉，右端只刮半周。组装好电动机，给线圈通电并用手轻轻推动一下，线圈就会不停地转动。 【题型一 直流电动机的原理】 1．（2025•长沙模拟）电动机被广泛应用于现代生活。如图是直流电动机的结构，下列有关说法正确的是（　　） A．它的工作原理是电磁感应现象 B．通过线圈的电流越大，转速越慢 C．它工作时将机械能转化为电能 D．只对调电源的正负极，可以改变线圈转动的方向 解：A、直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而电磁感应现象是发电机的工作原理，故A错误。 B、根据直流电动机转速的影响因素可知，当其他条件不变时，通过线圈的电流越大，转速越快，而不是越慢，故B错误。 C、直流电动机工作时是将电能转化为机械能，而不是将机械能转化为电能，故C错误。 D、直流电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，只对调电源的正负极，会改变电流方向，从而可以改变线圈转动的方向，故D正确。 答案：D。 2．（2024•西安模拟）图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，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（　　） A．螺线管F端为N极，P端为N极 B．螺线管F端为S极，P端为S极 C．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动 D．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动 解：AB、由图知电流从螺线管的左端流入、右端流出，据安培定则可知，通电螺线管EF 的E端为N极、F端为S极，通电螺线管PQ的P端为N极、Q端为S极，故AB错误； CD、若只将电源的正负极对调，则电流的方向发生改变，两个螺线管的磁极的方向也发生了改变，即线圈所处磁场方向改变，则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，即顺时针转动，故C正确，D错误。 答案：C。 3．（2025•合肥模拟）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（　　） 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 解： A、线圈在图示位置时，cd边受到磁场的作用力向下，因为与ab中的电流方向相反，故A不符合题意； B、线圈转过180°后，通过导线ab的电流方向与之前的相反，故B不符合题意； C、线圈转过180°后，ab边受到磁场的作用力向下，因为此时的电流方向改变了，故C符合题意； D、线圈转过180°后，cd边受到磁场的作用力向上，因为此时的电流方向改变了，故D不符合题意； 答案：C． 4．（2024•周口模拟）如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．电动机通电后不转动，一定是电路断路 B．电动机工作时，电能主要转化为机械能 C．电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变 D．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大 解：A、电动机通电后不转，可能是电路断路、可能是电流过小、可能是线圈在平衡位置，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，少部分转化为内能，故B正确； C、电动机工作过程中，换向器会自动改变线圈中的电流方向，线圈中的电流方向是变化的，故C错误； D、对调磁极只会将线圈受力反向，不会改变线圈受力的大小，线圈转动的速度将不变，故D错误。 答案：B。 5．（2024•茂名期末）如图是安装直流电动机的电路图。由实验可观察到：电动机的转速跟电流大小有关，当滑片P向右滑动时，电动机转速将 　变大　 （填“变大”或“变小”）。若在将电动机磁极对调的同时，将电池的正、负极也对调，则电动机转动方向将 　不变　 （填“改变”或“不变”）。 解：电动机的转速跟电流大小有关，当滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据欧姆定律知，电流中的电流变大，则电动机转速将变大；若在将电动机磁极对调的同时，将电池的正、负极也对调，则电动机转动方向将不变。 答案：变大；不变。 6．（2025•天津模拟）学习了“电和磁”的知识后，小明用a、b两个直流电动机组装了如图甲所示的装置，闭合开关后a开始转动，同时皮带带动b转动，小灯泡发光。a转动的原理是 　通电导体在磁场中受到力的作用　 ；将机械能转化为电能的装置是 　b　 （选填“a”或“b”）。 解：电动机a转动，其原理是通电导体在磁场中受到力的作用。当电流通过电动机a的线圈时，线圈在磁场中受到力的作用而转动。装置中a是电动机，工作时把电能转化为机械能；b在a的带动下转动，使小灯泡发光，b是发电机，其工作原理是电磁感应现象，工作过程中将机械能转化为电能。 答案：通电导体在磁场中受到力的作用；b。 7．（2025•孝感模拟）如图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图，该电动机工作时将电能转化为 　机械　 能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向，你可以采取的方法是 　改变电流方向　 （写一条合理方法即可）。 解：直流电动机正常工作时，消耗电能，得到机械能，是将电能主要转化为机械能； 电动机的转动方向跟磁场方向、电流方向有关，如果想改变该直流电动机的转动方向，可以改变电流的方向或改变磁场的方向。 答案：机械；改变电流方向。 8．（2025•合肥三模）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，dc边受到磁场的作用力向下，则线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向　上　。（填“上”或“下”） 解：根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，线圈由图示位置转过180°时，dc边电流方向相反，受到磁场的作用力相反，即向上，因为通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其中之一发生改变，则受力方向发生改变。 答案：上。 【题型二 制作简易直流电动机】 9．（2025•济南中考）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 解： A、只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故A错误。 B、只减少线圈的匝数可以改变电动机的转动速度，不能改变转动方向，故B错误。 C、只升高电源的电压，可以改变电动机的转动速度，不能改变转动方向，故C错误。 D、只对调磁体的两极，可以改变转动方向，故D正确。 答案：D。 10．（2024•扬州模拟）如图所示，小翔同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动，一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法，你认为正确的是（　　） A．此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的 B．转动过程中，CD边始终受到磁场力 C．绕制线圈时，如果没有漆包线，可以用普通的铜导线代替 D．线圈两端（作为转轴）的漆皮一端全部刮去，另一端刮去半周，这样可持续转动 解： A、此电动机模型是根据磁场对电流有力的作用原理制成的，故A错误； B、转动过程中，由于只有一半的时间通电，因而CD边不是始终受到磁场力，故B错误； C、绕制线圈时，如果没有漆包线，可以用普通的铜导线代替会使得各线圈之间短路，因而不可以转动，故C错误； D、线圈两端（作为转轴）的漆皮一端全部刮去，另一端刮去半周，这样保证通电时受到的力的方向相同，不通电时依靠惯性转动，因而可持续转动，故D正确。 答案：D。 11．（2024•西安模拟）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 解：A、电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，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、线圈转动的方向与电流的方向有关，增大线圈中的电流，只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。 答案：C。 12．（2024•哈尔滨二模）小文把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关，电动机的转子正常转动，下列说法错误的是（　　） A．电动机的工作原理是电磁感应 B．只对调磁体的N、S极能改变转子转动方向 C．只对调电源的正、负极能改变转子转动方向 D．滑片P向A移动，电动机的转子转动加速 解： A、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力运动，故A错误； B、只对调磁体的N、S极，磁极方向改变，受力运动方向改变，则电动机转向改变，故B正确； C、只对调电源的正、负极，线圈中的电流的方向发生了改变，受力运动方向改变，电动机转动方向改变，故C正确； D、滑片P向A移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路总电阻减小，电路电流增大，电动机转子转动加速，故D正确。 答案：A。 13．（2024•郑州期末）如图某兴趣小组制作的直流电动机结构简图，闭合开关，轻轻地拨动铜线圈后线圈便转动起来，线圈转起来的原因是 　通电线圈在磁场中受力转动　 。若想让线圈的转动速度变快，你可以采取的方法是 　增大电源电压增大线圈中的电流　 （写一条合理方法即可）。 解：闭合开关，轻轻地拨动铜线圈后线圈便转动起来，线圈转起来的原因是通电线圈在磁场中受力转动，电动机的转速与电流大小和磁场强弱有关，若想让线圈的转动速度变快，采取的方法增大电源电压增大线圈中的电流。 答案：通电线圈在磁场中受力转动；增大电源电压增大线圈中的电流。 14．（2024•临沂模拟）如图所示的直流电动机工作示意图中，E、F两个半铜环被称为 　换向器　 ，其作用是在线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的 　电流方向　 ，从而实现通电线圈在磁场中持续转动。 解：E、F两个半铜环被称为换向器；“换向器”起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流方向，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。 答案：换向器；电流方向。 15．（2024•徐州期末）如图所示是直流电动机模型，如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变　大　。如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将　改变　。 解：如果通过线圈的电流变大，线圈受力变大，线圈的转动速度将变大； 如果改变线圈中的电流方向，线圈受力方向改变，线圈的转动方向将改变。 答案：大；改变。 16．（2024•衢州期末）如图是小宁制作的一台简易电动机。电动机的线圈绕制好后，小宁将线圈左端引出线的绝缘漆全部刮掉，右端引出的绝缘漆 　刮掉一半　 （选填“不做处理”、“全部刮掉”或“刮掉一半”），这样做的目的是使线圈通电时能够持续转动。直流电动机中的 　换向器　 结构也起到类似的作用，直流电动机的工作原理是 　通电导体在磁场中受到力的作用　 ，若想改变线圈的转动方向，可采的措施 　改变电流方向　 。（写出一点）。 解：电动机的线圈绕制好后，将线圈左端引出线的绝缘漆全部刮掉，右端引出的绝缘漆刮掉一半。这样线圈在通电的半周内受到磁场力作用而转动，另外半周没有电流通过，靠惯性转动，从而使线圈通电时能够持续转动。 直流电动机中的换向器结构也起到类似的作用，它能在线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向，让线圈持续转动。 直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 若想改变线圈的转动方向，可采取的措施是改变电流方向（如对调电源正负极 ）或改变磁场方向（如对调磁体的磁极 ）。 答案：刮掉一半；换向器；通电导体在磁场中受到力的作用；改变电流方向。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $ 20.5 跨学科实践：制作简易直流电动机【两大题型】 【项目提出】 生活中有许多地方会用到直流电动机，例如很多玩具电动车就是用直流电动机来驱动的。利用学习过的直流电动机的工作原理，可以制作简易的直流电动机。 【项目分析】 1．用什么样的导线绕制线圈？绕制的匝数多少为宜？ 2．哪部分作为转子？哪部分作为定子？ 3．如何保证通电线圈能在磁场中持续转动？ 【项目实施】 1．要制作这样的直流电动机，需要有以下材料：漆包线（刷有绝缘漆的铜导线）、强磁体、电池等。 2．把一段粗漆包线绕成约3 cm×2cm的矩形线圈，作为转子。从线圈的两端各拉出约2cm的漆包线作为转轴。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板或电池盒上。两个支架分别与电池的两极相连。最后把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁体作为定子。 3．如果没有换向器，通电线圈在转到下半周时受到的力使线圈反向转动，线圈将不会持续转动。如果把这个反向转动的力去掉，也就是在线圈转动的上半周通电，下半周断电，线圈依靠惯性能够连续转动。我们用小刀刮去线圈两端引线的漆皮，把左端全部刮掉，右端只刮半周。组装好电动机，给线圈通电并用手轻轻推动一下，线圈就会不停地转动。 【题型一 直流电动机的原理】 1．（2025•长沙模拟）电动机被广泛应用于现代生活。如图是直流电动机的结构，下列有关说法正确的是（　　） A．它的工作原理是电磁感应现象 B．通过线圈的电流越大，转速越慢 C．它工作时将机械能转化为电能 D．只对调电源的正负极，可以改变线圈转动的方向 2．（2024•西安模拟）图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，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（　　） A．螺线管F端为N极，P端为N极 B．螺线管F端为S极，P端为S极 C．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动 D．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动 3．（2025•合肥模拟）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（　　） 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 4．（2024•周口模拟）如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．电动机通电后不转动，一定是电路断路 B．电动机工作时，电能主要转化为机械能 C．电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变 D．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大 5．（2024•茂名期末）如图是安装直流电动机的电路图。由实验可观察到：电动机的转速跟电流大小有关，当滑片P向右滑动时，电动机转速将　 　（填“变大”或“变小”）。若在将电动机磁极对调的同时，将电池的正、负极也对调，则电动机转动方向将　 　（填“改变”或“不变”）。 6．（2025•天津模拟）学习了“电和磁”的知识后，小明用a、b两个直流电动机组装了如图甲所示的装置，闭合开关后a开始转动，同时皮带带动b转动，小灯泡发光。a转动的原理是　 　；将机械能转化为电能的装置是　 　（选填“a”或“b”）。 7．（2025•孝感模拟）如图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图，该电动机工作时将电能转化为　 　能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向，你可以采取的方法是　 　（写一条合理方法即可）。 8．（2025•合肥三模）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，dc边受到磁场的作用力向下，则线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向　 　。（填“上”或“下”） 【题型二 制作简易直流电动机】 9．（2025•济南中考）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 10．（2024•扬州模拟）如图所示，小翔同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动，一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法，你认为正确的是（　　） A．此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的 B．转动过程中，CD边始终受到磁场力 C．绕制线圈时，如果没有漆包线，可以用普通的铜导线代替 D．线圈两端（作为转轴）的漆皮一端全部刮去，另一端刮去半周，这样可持续转动 11．（2024•西安模拟）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．（2024•哈尔滨二模）小文把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关，电动机的转子正常转动，下列说法错误的是（　　） A．电动机的工作原理是电磁感应 B．只对调磁体的N、S极能改变转子转动方向 C．只对调电源的正、负极能改变转子转动方向 D．滑片P向A移动，电动机的转子转动加速 13．（2024•郑州期末）如图某兴趣小组制作的直流电动机结构简图，闭合开关，轻轻地拨动铜线圈后线圈便转动起来，线圈转起来的原因是　 　。若想让线圈的转动速度变快，你可以采取的方法是 　 　（写一条合理方法即可）。 14．（2024•临沂模拟）如图所示的直流电动机工作示意图中，E、F两个半铜环被称为　 　，其作用是在线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的　 　，从而实现通电线圈在磁场中持续转动。 15．（2024•徐州期末）如图所示是直流电动机模型，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　 　。 16．（2024•衢州期末）如图是小宁制作的一台简易电动机。电动机的线圈绕制好后，小宁将线圈左端引出线的绝缘漆全部刮掉，右端引出的绝缘漆　 　（选填“不做处理”、“全部刮掉”或“刮掉一半”），这样做的目的是使线圈通电时能够持续转动。直流电动机中的　 　结构也起到类似的作用，直流电动机的工作原理是　 　，若想改变线圈的转动方向，可采的措施　 　。（写出一点）。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $