5.7 学生实验：设计制作简易直流电动机 同步作业-2025-2026学年高二上学期物理高教版（2021）通用类

5.7 学生实验：设计制作简易直流电动机 同步作业 一、选择题（共12小题，每小题3分，共36分） 1. 简易直流电动机的核心工作原理是（ ） A. 电流的热效应 B. 通电导体在磁场中受力运动 C. 电磁感应现象 D. 电流的磁效应 2. 制作简易直流电动机，不需要的实验器材是（ ） A. 磁体 B. 线圈（漆包线） C. 电源 D. 小灯泡 3. 直流电动机中，换向器的主要作用是（ ） A. 提供磁场 B. 改变线圈中的电流方向 C. 增大电流 D. 减小电阻 4. 简易直流电动机制作中，漆包线两端绝缘漆的刮除方式是（ ） A. 两端全部刮掉 B. 两端都不刮 C. 一端全部刮掉，另一端刮半周 D. 两端各刮四分之一 5. 要使直流电动机线圈持续转动，关键部件是（ ） A. 磁体 B. 支架 C. 换向器 D. 导线 6. 下列措施能加快直流电动机线圈转速的是（ ） A. 减小电源电压 B. 减弱磁场强度 C. 增大线圈匝数 D. 增加线圈阻力 7. 直流电动机工作时，能量转化形式是（ ） A. 电能转化为机械能 B. 机械能转化为电能 C. 电能转化为热能 D. 热能转化为机械能 8. 制作电动机时，支架的作用是（ ） A. 产生磁场 B. 支撑线圈，减小转动摩擦 C. 提供电流 D. 改变电流方向 9. 若简易直流电动机接通电源后不转动，不可能的原因是（ ） A. 线圈处于平衡位置 B. 电源电压过高 C. 电路接触不良 D. 磁场太弱 10. 直流电动机线圈受到的磁场力方向与下列因素有关的是（ ） A. 电流方向和磁场方向 B. 线圈匝数 C. 电源电压 D. 线圈电阻 11. 制作简易直流电动机时，选用漆包线绕制线圈的原因是（ ） A. 绝缘性好，避免线圈短路 B. 导电性差，防止漏电 C. 硬度大，不易变形 D. 价格低廉 12. 要改变直流电动机的转动方向，可行的方法是（ ） A. 增大电流 B. 增强磁场 C. 改变电源正负极接法 D. 增加线圈匝数 二、填空题（共6小题，每空3分，共24分） 13. 直流电动机的组成部件主要有______、______、换向器、支架和电源。 14. 通电导体在磁场中受力的方向，与______方向和______方向有关。 15. 制作简易电动机时，刮除漆包线绝缘漆，是为了保证线圈顺利______和实现换向效果。 16. 电动机线圈转到______位置时，受力平衡，此时需要______改变电流方向，使线圈持续转动。 17. 影响简易直流电动机转速的因素：______大小、磁场强弱、线圈匝数。 18. 简易直流电动机实验中，电源提供______，磁体提供______，二者结合使线圈受力转动。 三、简答题（共2小题，每小题10分，共20分） 19. 简述制作简易直流电动机的核心步骤，并说明刮漆包线绝缘漆的操作要点。 20. 分析简易直流电动机接通电源后不转动的常见故障原因，并写出对应的排查解决方法。 四、综合应用题（共2小题，每小题10分，共20分） 21. 某同学制作简易直流电动机，接通电源后线圈静止不动，用手轻拨线圈后开始转动。（1）判断故障原因；（2）说明解决该故障的具体方法；（3）解释轻拨线圈后能持续转动的原理。 22. 某小组制作的简易电动机转速过慢，无法正常转动。请结合电动机工作原理，提出3种提升转速的改进方案，并说明每种方案的理论依据。 参考答案 一、选择题答案 1.B 2.D 3.B 4.C 5.C 6.C 7.A 8.B 9.B 10.A 11.A 12.C 二、填空题答案 13. 磁体（永磁体）；线圈（转子） 14. 电流；磁场（磁感线） 15. 通电（导电） 16. 平衡；换向器 17. 电流（电压） 18. 电能；磁场 三、简答题答案 19. 核心步骤：①绕制线圈：用漆包线绕制矩形线圈，预留两端引线；②处理引线：一端全部刮除绝缘漆，另一端刮除半周绝缘漆；③搭建支架：用金属丝制作支架，固定线圈；④放置磁体：将永磁体放在线圈下方，提供磁场；⑤连接电路：将支架引线接通电源，调试转动。刮漆要点：一端全刮保证持续导电，另一端半刮模拟换向器作用，使线圈转过半周后断电，靠惯性完成转动，避免反向受力卡住。 20. 常见故障及解决方法：①线圈处于平衡位置，受力静止——用手轻拨线圈，使其偏离平衡位置；②电路接触不良，无电流通过——检查支架与引线、电源的连接，打磨接触面保证导电；③磁场强度太弱，受力不足——更换磁性更强的磁体，或减小线圈与磁体间距；④电源电压过低，电流太小——更换电压合适的电源，增大电路电流；⑤线圈摩擦阻力过大——调整支架高度，减小线圈与支架的摩擦。 四、综合应用题答案 21. （1）故障原因：线圈初始位置处于平衡位置，此时线圈上下两边受力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，合力为零，无法自主转动。（2）解决方法：接通电源前，用手轻拨线圈，使其偏离平衡位置；或调整磁体位置，改变磁场分布，避免线圈初始处于平衡位置。（3）原理：轻拨线圈后，线圈偏离平衡位置，通电后在磁场中受力转动；转过半周后，换向结构（半刮漆包线）改变线圈电流方向，使受力方向持续与转动方向一致，依靠惯性持续转动。 22. 改进方案及理论依据：①更换电压更高的电源，增大电路电流——通电导体受力大小与电流成正比，电流越大，线圈受力越大，转速越快；②更换磁性更强的永磁体，增强磁场强度——通电导体受力大小与磁场强弱成正比，磁场越强，受力越大，转速提升；③增加线圈匝数，增大受力总和——线圈匝数越多，整体受力越大，克服阻力能力越强，转速加快；④减小支架与线圈的摩擦，降低阻力——减少能量损耗，更多电能转化为机械能，提升转速（任选3种即可）。 学科网（北京）股份有限公司 $