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（中职）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 满分：100分 考试时间：45分钟 一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 简易直流电动机的工作原理是（ ） A. 电磁感应现象 B. 电流的磁效应 C. 磁场对通电导体的作用力 D. 地磁场的作用 2. 制作简易直流电动机时，不需要用到的器材是（ ） A. 电源 B. 线圈 C. 磁铁 D. 滑动变阻器 3. 简易直流电动机中，线圈能够持续转动的关键是（ ） A. 有足够强的磁场 B. 有持续的电流 C. 有换向器（或换向装置） D. 线圈的匝数足够多 4. 关于简易直流电动机的换向器，下列说法正确的是（ ） A. 换向器的作用是改变线圈中的电流方向 B. 换向器的作用是改变磁场的方向 C. 换向器是一个完整的铜环 D. 没有换向器，线圈也能持续转动 5. 制作简易直流电动机时，若线圈不转动，下列原因中不可能的是（ ） A. 线圈中没有电流通过 B. 线圈与磁场方向平行 C. 线圈两端接反了电源正负极 D. 磁场强度太弱 6. 简易直流电动机中，线圈转动的方向与下列哪个因素无关（ ） A. 电流方向 B. 磁场方向 C. 线圈的匝数 D. 电流方向和磁场方向同时改变 7. 下列关于简易直流电动机的说法，正确的是（ ） A. 电动机工作时，电能转化为机械能 B. 电动机工作时，机械能转化为电能 C. 电动机的线圈转动速度与电流大小无关 D. 电动机的线圈转动速度与磁场强弱无关 8. 制作简易直流电动机时，若想增大线圈的转动速度，下列做法可行的是（ ） A. 减小线圈中的电流 B. 减弱磁场强度 C. 增加线圈的匝数 D. 减小线圈的匝数 9. 简易直流电动机的线圈在磁场中转动时，受到的安培力方向可以用什么定则判断（ ） A. 右手定则 B. 左手定则 C. 安培定则 D. 右手螺旋定则 10. 关于简易直流电动机的实验操作，下列说法正确的是（ ） A. 线圈两端的引线可以随意连接电源正负极 B. 磁铁的两极可以随意放置 C. 线圈必须处于磁场的中心位置才能转动 D. 连接电路时，必须先切断电源 11. 下列哪种情况会导致简易直流电动机的线圈转动方向改变（ ） A. 增大线圈中的电流 B. 调换磁铁的两极 C. 增加线圈的匝数 D. 减弱磁场强度 12. 简易直流电动机与发电机的主要区别是（ ） A. 电动机需要电源，发电机不需要电源 B. 电动机不需要电源，发电机需要电源 C. 电动机将机械能转化为电能，发电机将电能转化为机械能 D. 两者的工作原理完全相同 二、填空题（本大题共6小题，每空2分，共24分） 13. 简易直流电动机的工作原理是______，工作过程中______能转化为______能。 14. 制作简易直流电动机的基本器材有：______、______、______和支架（或底座）。 15. 简易直流电动机中，换向器的作用是当线圈转到______位置时，自动改变______，从而使线圈持续转动。 16. 影响简易直流电动机线圈转动速度的因素有______、______和______。 17. 改变简易直流电动机线圈转动方向的方法有：改变______或改变______。 18. 制作简易直流电动机时，若线圈不转动，可能的原因有______、______（答出两种即可）。 三、简答题（本大题共2小题，每小题6分，共12分） 19. 简述制作简易直流电动机的主要步骤，并说明每一步的目的。 20. 为什么简易直流电动机需要安装换向器？如果没有换向器，线圈会出现什么现象？ 四、综合应用题（本大题共2小题，每小题14分，共28分） 21. 某同学制作简易直流电动机，使用的电源电压为6V，线圈电阻为2Ω，线圈中的电流为0.5A，线圈匝数为50匝，匀强磁场的磁感应强度为0.2T，线圈的有效长度为0.1m。求： （1）线圈受到的安培力大小； （2）若线圈每转动一周，安培力做功0.06J，求线圈的转动周期； （3）若想使线圈的转动速度增大为原来的2倍，可采取什么措施？并说明理由。 22. 某简易直流电动机，线圈转动时的功率为1.2W，电源电压为12V，线圈电阻为4Ω，求： （1）线圈中的电流大小； （2）线圈转动时，每秒内电能转化为机械能的多少； （3）若将电源电压增大为原来的1.5倍，其他条件不变，线圈的转动功率会变为多大？（假设线圈转动时的阻力不变） 参考答案 一、选择题（每小题3分，共36分） 1.C 2.D 3.C 4.A 5.C 6.C 7.A 8.C 9.B 10.D 11.B 12.A 二、填空题（每空2分，共24分） 13. 磁场对通电导体的作用力；电；机械 14. 电源；线圈；磁铁 15. 平衡；线圈中的电流方向 16. 电流大小；磁场强弱；线圈匝数 17. 电流方向；磁场方向 18. 线圈中无电流；磁场太弱（或线圈与磁场平行、换向器接触不良等，合理即可） 三、简答题（每小题6分，共12分） 19. 主要步骤及目的：① 制作线圈：用导线绕制线圈，目的是让电流通过线圈，使其在磁场中受到安培力；② 固定线圈：将线圈固定在支架上，保证线圈能自由转动；③ 安装磁铁：将磁铁放在线圈两侧，提供磁场，使线圈受到安培力；④ 连接电路：将线圈两端与电源、换向器连接，目的是为线圈提供持续电流，并通过换向器保证线圈持续转动；⑤ 调试：接通电源，观察线圈转动情况，调整线圈位置或磁场方向，使线圈正常转动（每步1分，步骤合理、目的明确即可，共6分）。 20. 需要换向器的原因：线圈在磁场中转动时，当转到平衡位置时，线圈所受安培力的方向会阻碍线圈继续转动，换向器能在此时自动改变线圈中的电流方向，使线圈所受安培力方向与转动方向一致，从而让线圈持续转动（3分）。没有换向器的现象：线圈转到平衡位置后会停止转动，无法持续转动（3分）。 四、综合应用题（每小题14分，共28分） 21. 解：（1）根据安培力公式（n为匝数），代入数据得：（4分） （2）线圈的功率，又因为，代入数据得（3分），则转动周期（3分） （3）措施：增大电源电压（或增大线圈中的电流、增强磁场强度、增加线圈匝数）（2分）；理由：线圈转动速度与电流大小、磁场强弱、线圈匝数成正比，增大电流（或增强磁场、增加匝数），线圈受到的安培力增大，转动速度加快（2分）。 22. 解：（1）根据，线圈中的电流（4分） （2）线圈的热功率（3分），每秒内电能转化为机械能的能量（3分） （3）电源电压增大为原来的1.5倍，（2分），电流，转动功率（2分）。 学科网（北京）股份有限公司 $