第三章3.3电动机同步练习-2025-2026学年浙教版科学八年级下册

第三章 第 3 节 电动机及其应用 · 【知识要点】 一、磁场对通电导线的作用 1. 通电导体在磁场中受到力（安培力）的作用，力的方向跟 电流方向 和 磁场方向 有关。 如果改变其中一个量，则受力方向将改变；如果两个量同时改变，则受力方向将不变。 二、直流电动机 2. 应用——直流电动机 （1）构造：定子（磁铁）、转子（线圈）、换向器、电刷； （2）工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动；【高频常考填空】 （3）能量转换： 电能转化为机械能 （4）平衡位置：线圈处于平衡位置（线圈面与磁感线垂直）时受平衡力作用。 【重点】换向器（由两个彼此绝缘的铜制半环组成）作用：当线圈转过平衡位置时，通过换向器改变电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能按原方向持续转动下去。 （5）其他构造的功能： ①定子：固定部分，提供磁场（永磁体或电磁铁）。 ②转子：转动部分， 由线圈、铁芯和换向器组成。 ③ 电刷：与换向器接触，将外部电流引入转子线圈。 3. 电动机影响因素： （1）转速： 电流越大，磁场越强，电动机转速越快； （2）转动方向： 电流方向或磁场方向（改变其一则受力方向改变，两个都变，则不变） （3） 改变电动机转动方向的方法—对调电源正负极或对调磁极。常 考填空： 三、电动机的分类与应用 1. 直流电动机：使用直流电源（如电池）。构造中有换向器。如玩具车电机、 电动自行车电机。 2. 交流电动机：使用交流电源。家庭和工业中使用的大多数是交流电动机。构造中一般没有换向器。如电风扇、洗衣机、空调压缩机中的电机。 【例题精讲】 1.下列选项中，可以改变通电导体在磁场中受力方向的是(　A　) A.改变电流方向 B.改变电流大小 C.改变磁场强弱 D.改变导体长度 2.通电线圈在磁场中会转动，但摆动几下后停在某一位置，这个位置是(　B　) A.不受磁场力的位置 B.受平衡力的位置 C.电路中无电流的位置 D.线圈所在平面与磁感线平行的位置 3.如图所示，闭合开关后，看到铜棒ab会沿导轨运动，关于该实验，下列说法中不正确的是(　B　) A.实验表明通电导体在磁场中受力的作用 B.实验中，机械能转化为电能 C.实验中不宜长时间通电 D.根据该原理可以制造电动机 【解析】 通电导体在磁场中受到力的作用，所以铜棒ab会沿导轨运动；实验中，电源的电能转化为铜棒的机械能；因电路中没有用电器，属短路现象，故该实验不宜长时间通电，否则损坏电源；根据该原理可以制造电动机。 4.用螺丝钉、电池、导线和纽扣磁铁，可以做成一个最简单的电动机。如图所示，螺丝钉的尾端吸着纽扣磁铁一极，尖端吸在电池的正极上，然后将导线的一端接到电池负极，另一端搭在纽扣磁铁边缘，螺丝钉就开始旋转。下列叙述正确的是(　D　) A.该电动机工作时将机械能转化为电能 B.若仅将纽扣磁铁上下翻转，螺丝钉旋转方向不变 C.若仅改变电源正负极方向，螺丝钉旋转方向不变 D.若换成电压更大的电池，螺丝钉转动速度会加快 5.一台直流电动机模型通电后不转动，但用手轻轻拨动一下线圈就转动起来了，出现这种现象的原因最可能的是(　B　) A.线圈的匝数较多 B.启动时线圈恰好在平衡位置 C.磁体的磁性不够强 D.电刷与换向器卡得过紧了 6.关于直流电动机中换向器的作用，正确的是(　C　) A.转过平衡位置前，改变线圈中电流的方向 B.转过平衡位置后，改变线圈转动方向 C.转过平衡位置后，使线圈受力方向改变 D.转过平衡位置前，改变磁感线的方向 7.安装一台直流电动机模型，接入电路后能正常转动，下列调整中，不可以改变电动机的转动方向的是(　C　) A.调换直流电动机的磁铁极性 B.改变线圈中直流电的方向 C.调节滑动变阻器，改变电流的大小 D.调换电源的正、负极 8.(10分，每空1分)根据所学知识，完成表格。 实验过程 实验现象 转向 转速 只改变磁场方向 　改变　  　不变　  只改变电流方向 　改变　  　不变　  同时改变磁场 方向和电流方向 　不变　  　不变　  只改变磁体 磁性强弱 不变 磁性增强转速变　快　，磁性减弱转速变　慢　  只改变电流大小 不变 电流　增大　转速变快，电流　减小　转速变慢  9.(6分)如图是安装好的直流电动机模型接入电路的情况。 (1)图中的结构B是　换向器　。  (2)合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法：　改变电池的正负极(或改变磁场方向)　。  (3)合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电动机的转速将　变慢　。  【同步练习】 1.下列说法中正确的是（　　） A.电磁铁是利用电流的磁效应制成的 B.发电机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的 C.电动机是利用电磁感应现象制成的 D.奥斯特实验说明利用磁场可以产生电流 2.安装一台直流电动机模型，接入电源后能正常转动，下列做法不能改变直流电动机转动方向的是（　　） A.对调电源的正、负极 B.调节滑动变阻器，改变电流的大小 C.改变线圈中的电流方向 D.对调直流电动机磁铁的两极 3.下列图中能说明电动机工作原理的是（　　） A.B.C.D. 4.下列电器工作过程中，把电能转化为机械能的是（　　） A.电磁继电器B.发电机C.电饭煲D.电动机 5.直流电动机的换向器自动改变线圈中电流方向的位置是（　　） A.线圈没到平衡位置时B.线圈刚过平衡位置时 C.线圈处于平衡位置时D.线圈转过平衡位置后 6.如图中的线圈转过平衡位置时，如果不改变电流方向，则线圈（　　） A.按原方向一直转下去 B.立即反转 C.立即停止转动 D.转过一个角度后再反转，回到平衡位置 7.直流电动机中滑动变阻器的作用是（　　） A.改变电动机的转动方向 B.自动改变电磁铁N、S极 C.自动改变线圈中电流方向 D.改变线圈中的电流大小，从而改变电动机的转速 8.直流电动机中转子的线圈通过换向器、电刷和直流电源相连接，这里换向器与电刷的作用是（　　） A.不断改变电流的方向，使线圈能够完成正、反转动 B.适时地自动改变电流的方向使线圈始终向一个方向转动 C.不断地改变磁场的方向以改变线圈转动的方向 D.不断地改变磁场的方向，使线圈始终朝一个方向转动 9.下列说法中错误的是（　　） A.电磁铁的磁性有无、磁性强弱和极性，都可以用电流来控制 B.在地磁场的南极，自由悬挂的小磁针静止时，它的S极始终竖直向下指向地面 C.扬声器与电动机都是将电能转化为动能的设备 D.做永磁体的材料不能用软铁 10.小明通过学习得到下面几个结论，请帮他补充完整： （1）实验表明，通电导体在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟___ 方向和___ 方向有关。 （2）要使直流电动机中的线圈连续平稳地转动，必须使线圈一到___ 时就能自动改变线圈里的___ ，使它受力的方向总是相同的。在直流电动机里，完成这一任务的装置叫___ 。 （3）电动机可以把___ 能转化成___ 能。 11.通电线圈在___ 中受力作用会发生___ ，当线圈平面与磁感应线方向___ 的时候，由于线圈受力___ ，所以这个位置称为___ 位置，但由于___ ，线圈会向前转过一个角度，但最终会停在这个位置上。在电动机中，要使线圈不停地转动下去，就要设法改变线圈中的___ ，所以在电动机上要安装一个___ 。 12.如图甲为同学们安装的直流电动机模型。 (1)其中①是 ， ③是 ，④是 。 (填写部件名称) (2)请将图乙中的电动机模型、开关 S、滑动变 阻器及电源串联起来，连接成实验电路。 (3)在某次安装直流电动机模型的活动中，小孙、小金、小星分别把各自安装好的电动机模型接入电路，闭合开关，线圈均不转。若小孙用手轻轻推一下转子，线圈就转动起来，则他的电动机模型中线圈不转的原因是 ，若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下，线圈就转动起来，则他的电动机模型中线圈不转的原因是 ，若小星在原磁体上加了 一块磁体，线圈就转动起来，则他的电动机模型中线圈不转的原因是 (4)线圈正常转动后，若要探究线圈的转速是否与电流的大小有关，操作方法是 ，若要探究线圈的旋转方向是否与电流的方向有关，操作方法是 ， 若要探究线圈的旋转方向是否与磁场的方向有关，操作方法是 13.通电线圈在磁场中受到力的作用会发生___ ，转到线圈平面和磁感线垂直的位置时，由于通电线圈两组对应边受到的磁场力分别___ 相等，方向___ ，并且作用在同一直线上，互相___ ，线圈最后就停在这个位置上，这一位置叫做线圈的___ 位置。 参考答案与试题解析 1.下列说法中正确的是（　　） A.电磁铁是利用电流的磁效应制成的 B.发电机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的 C.电动机是利用电磁感应现象制成的 D.奥斯持实验说明利用磁场可以产生电流 【正确答案】：A 【解析】：解答此题应明确电磁铁、发电机、电动机的制作原理，以及奥斯特实验所揭示的物理现象。 【解答】：解：A、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故A正确； B、发电机是利用电磁感应现象制成的，故B错误； C、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理而制成的，故C错误； D、奥斯特实验说明了电流周围存在磁场，故D错误； 故选：A。 【点评】：题目涉及的几个实验极易被混淆，特别是发电机和电动机，由于它们的实验装置基本相同，所以常被弄混。 2.安装一台直流电动机模型，接入电源后能正常转动，下列做法不能改变直流电动机转动方向的是（　　） A.对调电源的正、负极 B.调节滑动变阻器，改变电流的大小 C.改变线圈中的电流方向 D.对调直流电动机磁铁的两极 【正确答案】：B 【解析】：根据影响直流电动机的转向的因素分析。 【解答】：解：影响直流电动机的转向的因素是：电流方向和磁场方向。故A、C、D都可改变电动机的转向，而选项B改变的是电动机的转速。 故选：B。 【点评】：本题考查了影响直流电动机的转向的因素。 3.下列图中能说明电动机工作原理的是（　　） A.B.C.D. 【正确答案】：C 【解析】：本题涉及的实验内容较多，解题时首先要弄清四个选项所研究的是哪些实验或现象，再进行判断。 【解答】：解：A、研究的是发电机的原理，不符合题意； B、此实验探究的是电磁感应现象，不符合题意； C、此实验探究的电动机的工作原理，符合题意； D、研究的奥斯特实验，不符合题意； 故选：C。 【点评】：电动机是将电能转化为机械能的机械，它在工作时要消耗电能，因此解题时观察图形中有无电源是此题的解题关键。 4.下列电器工作过程中，把电能转化为机械能的是（　　） A.电磁继电器 B.发电机 C.电饭煲 D.电动机 【正确答案】：D 【解析】：本题主要考查对各种机械能量转化的了解，解题时首先要看机器是否消耗电能工作，再看该机械有无机械能的输出。 【解答】：解：A、是电能与磁能的转化，不符合题意； B、是机械能转化为电能，不符合题意； C、是将电能转化为内能，不符合题意； D、是将电能转化成机械能，符合题意； 故选：D。 【点评】：此题设计的机械较多，包括：发动机、电饭煲、电动机、电磁继电器等，是一道综合性较强的习题，在解题时应认真分析每一个选项。 5.直流电动机的换向器自动改变线圈中电流方向的位置是（　　） A.线圈没到平衡位置时 B.线圈刚过平衡位置时 C.线圈处于平衡位置时 D.线圈转过平衡位置后 【正确答案】：B 【解析】：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，由于电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，在制作直流电动机时安装了换向器，当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够保证持续转动。 【解答】：解：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的，在线圈转过平衡位置时，如果不改变电流的方向，线圈中两根导体的受力方向不变，在力的作用下线圈将在平衡位置附近来回摆动，为了使线圈能够持续转动，在输入电流时采用换向器，使线圈在刚过平衡位置时及时改变线圈中的电流方向，改变线圈的受力方向，从而使线圈能够实现连续转动。 由上述可知，选项A、C、D不正确。 故选：B。 【点评】：本题的解题关键是知道换向器的作用。 6.如图中的线圈转过平衡位置时，如果不改变电流方向，则线圈（　　） A.按原方向一直转下去 B.立即反转 C.立即停止转动 D.转过一个角度后再反转，回到平衡位置 【正确答案】：D 【解析】：电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，因此要改变电动机的转动方向有两种方法： ① 可保持磁场方向不变，改变电流方向； ② 可保持电流方向不变，改变磁场方向。 【解答】：解：如图所示，线圈转过平衡位置时，电动机的磁场方向保持不变，如果不改变电流方向，则线圈中ab、cd的受力方向不变，线圈由于惯性转过平衡位置后，将会再反转，线圈将在平衡位置附近左右摆动，所以选项A、B、C不正确。 故选：D。 【点评】：知道电动机转动方向与电流方向、磁场方向的关系是本题的解题关键。 7.直流电动机中滑动变阻器的作用是（　　） A.改变电动机的转动方向 B.自动改变电磁铁N、S极 C.自动改变线圈中电流方向 D.改变线圈中的电流大小，从而改变电动机的转速 【正确答案】：D 【解析】：要解决此题需要掌握滑动变阻器的制作原理与作用，并且掌握直流电动机的构造和工作原理。 【解答】：解：通过电动机的电流越大，电动机的转速越快，所以直流电动机中的滑动变阻器，通过改变电阻的大小，改变线圈中的电流大小，从而改变电动机的转速。 故选：D。 【点评】：此题主要考查了电动机的构造及工作过程以及滑动变阻器的作用。 8.直流电动机中转子的线圈通过换向器、电刷和直流电源相连接，这里换向器与电刷的作用是（　　） A.不断改变电流的方向，使线圈能够完成正、反转动 B.适时地自动改变电流的方向使线圈始终向一个方向转动 C.不断地改变磁场的方向以改变线圈转动的方向 D.不断地改变磁场的方向，使线圈始终朝一个方向转动 【正确答案】：B 【解析】：根据换向器与电刷的作用分析。 【解答】：解：换向器与电刷的作用是适时地自动改变电流的方向使线圈始终向一个方向转动。 故选：B。 【点评】：本题考查了换向器与电刷的作用。换向器与电刷是在线圈的平衡位置自动改变线圈中的电流方向的，使线圈能连续转动下去。 9.下列说法中错误的是（　　） A.电磁铁的磁性有无、磁性强弱和极性，都可以用电流来控制 B.在地磁场的南极，自由悬挂的小磁针静止时，它的S极始终竖直向下指向地面 C.扬声器与电动机都是将电能转化为动能的设备 D.做永磁体的材料不能用软铁 【正确答案】：B 【解析】：A、根据电磁铁的原理去判断； B、根据地磁场的磁感线去判断； C、根据扬声器和电动机的原理去判断； D、软铁是软磁性材料，磁化后磁性不能长期保存。 【解答】：解：A、电磁铁是根据电流的磁效应制成的，所以它有无磁性、磁性强弱以及极性都与电流有关。电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性；电流越大，电磁铁的磁性越强；电流方向改变时，电磁铁的极性也将改变，所以选项A的说法正确； B、地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以地磁场的磁感线是从地磁北极（地理南极附近）出发，回到地磁南极（地理北极附近）．那么，在地磁场的南极（地理北极附近），磁感线的方向是竖直向下的，即小磁针静止时N极是竖直向下指向地面的，所以选项B的说法不正确； C、扬声器原理：线圈中通以交变电流，其方向不断变化，线圈受永磁体的作用不断来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音，由扬声器原理可知，它在工作时把电能转化成了动能。电动机原理：通电线圈在磁场中受力发生转动，由电动机原理可知，它在工作时把电能转化成了动能，所以选项C的说法正确； D、磁性材料分为软磁性材料和硬磁性材料，软铁属于软磁性材料，被磁化后磁性不能长期保存，不能用来制作永磁体；钢是硬磁性材料，一旦被磁化，磁性能长期保存，可以用来制作永磁体，所以选项D的说法正确。 故选：B。 【点评】：本题综合考查了电磁铁的优点、地磁场的方向、扬声器和电动机能量转化情况、磁性材料，是一道好题。 本题是有一定难度的，难度在于对选项B和C的分析，因为选项B提到的情况是一个特殊情况（指南针不是在水平方向上，而是在竖直方向上），选项C中的扬声器不是我们经常强调的重点内容，所以这就要求我们一定要掌握好基础知识，做题时要多思考，认真分析。 10.（填空题，14分）小明通过学习得到下面几个结论，请帮他补充完整： （1）实验表明，通电导体在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟___ 方向和___ 方向有关。 （2）要使直流电动机中的线圈连续平稳地转动，必须使线圈一到___ 时就能自动改变线圈里的___ ，使它受力的方向总是相同的。在直流电动机里，完成这一任务的装置叫___ 。 （3）电动机可以把___ 能转化成___ 能。 【正确答案】：[1]电流; [2]磁场; [3]平衡位置; [4]电流方向; [5]换向器; [6]电; [7]机械 【解析】：（1）通电导体在磁场中受到磁场力的作用，根据影响通电导体在磁场里受力方向的因素填写。 （2）线圈转过平衡位置以后不能连续转动，是因为线圈越过平衡位置以后，它受到的力要阻碍它的转动。如果线圈在越过平衡位置以后能及时的改变线圈中的电流方向，就可以改变线圈中的受力方向，从而就可以使线圈不停地转动下去了。 （3）根据电动机的工作原理，消耗能量种类和产生能量的种类分析解答本题。 【解答】：解： （1）通电导体在磁场中受磁场力的作用，磁场力的方向与电流方向及磁场的方向有关。 （2）通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向有关，当线圈刚转过平衡位置时，如果能及时的改变线圈中的电流方向，则线圈的受力方向就会变得相反，线圈就可以不停地转动下去了。实际的电动机是通过换向器来实现这项功能的。 （3）电动机通过通电线圈在磁场中受到力的作用，从而使线圈在磁场中旋转，是将电能转化为机械能的机器。 故答案为：（1）电流，磁场。 （2）平衡位置，电流方向，换向器。 （3）电，机械。 【点评】：本题考查了影响通电导体在磁场里受力方向的因素因素，以及换向器的作用和电动机工作时的能量转化。 11.（填空题，16分）通电线圈在___ 中受力作用会发生___ ，当线圈平面与磁感应线方向___ 的时候，由于线圈受力___ ，所以这个位置称为___ 位置，但由于___ ，线圈会向前转过一个角度，但最终会停在这个位置上。在电动机中，要使线圈不停地转动下去，就要设法改变线圈中的___ ，所以在电动机上要安装一个___ 。 【正确答案】：[1]磁场; [2]转动; [3]垂直; [4]平衡; [5]平衡; [6]惯性; [7]电流方向; [8]换向器 【解析】：电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，通电线圈在磁场中受力转动，转到平衡位置的时候，线圈两边的受力刚好是一对平衡力。线圈就没有了继续转动的动力。由于惯性想原因，其会向前转动过一个角度，但最终会停下来；所以在实际的使用过程中使用了换向器，在线圈刚转过平衡位置，改变线圈中的电流方向，使线圈继续转动下去。 【解答】：解：电动机在工作时，通电线圈在磁场中受力作用会发生转动，当线圈平面与磁感应线方向垂直的时候，此时线圈受到平衡力的作用，所以这个位置称为平衡位置，但由于自身的惯性，线圈会向前转过一个角度，但最终会停在这个位置上，在电动机中，要使线圈不停地转动下去，就要设法改变线圈中的 电流的方向，所以在电动机上要安装一个换向器，以实现上述目的。 故答案为：磁场；转动；垂直；平衡；平衡；惯性；电流方向；换向器。 【点评】：直流电动机的通电线圈在磁场中受力转到平衡位置，或由于惯性转过平衡位置时，都受到平衡力的作用，使线圈处于静止状态。要使线圈继续转动，必须使用换向器在线圈刚转过平衡位置，改变线圈中的电流方向。 13.（填空题，10分）通电线圈在磁场中受到力的作用会发生___ ，转到线圈平面和磁感线垂直的位置时，由于通电线圈两组对应边受到的磁场力分别___ 相等，方向___ ，并且作用在同一直线上，互相___ ，线圈最后就停在这个位置上，这一位置叫做线圈的___ 位置。 【正确答案】：[1]转动; [2]大小; [3]相反; [4]平衡; [5]平衡 【解析】：解决该题需知道：通电线圈在磁场中受力的作用，力的方向跟电流方向和磁场方向有关，对于通电线圈的受力情况是这样的，当线圈在其他位置时，其两个边会受到促使线圈转动的力的作用，但当线圈转动线圈平面与磁感应线垂直的位置时，线圈的两个边受到两个大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的力，线圈在平衡力的作用下在平衡位置附近左右摆动，最终会停在该平衡位置。 【解答】：解：电动机的制作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动，当转到线圈平面和磁感线垂直的位置时，由于通电线圈两组对应边受到的磁场力分别大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，互相平衡，线圈最后就停在这个位置上，这一位置叫做线圈的就是我们所说的平衡位置。 故答案为：转动；大小；相反；平衡；平衡。 【点评】：知道通电线圈在磁场中的受力情况，并能准确的分析其不能持续转动下去的原因是解决该题的关键。 学科网（北京）股份有限公司 $