类型21 电动机-2025-2026学年初中物理电学典型题专项训练

类型2电动机 类型21 电动 机(3年146考) 知识提炼 ·通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向都有关。 典例精讲 典例小明拆开了实验室某电流表，看到内部结构大致如图所示。通电后发现，内部线圈转动 会带动螺旋弹簧及指针偏转。下列说法错误的是(D) 指针 磁体 螺旋弹簧 接线柱 A.它利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理 B.通过电流表的电流越大，螺旋弹簧的形变越大 C.螺旋弹簧的形变越大，指针偏转越明显 D.若电流从负接线柱流入，内部线圈不会受到力的作用 【解析】由题意可知，线圈通电后，受到磁场作用力而转动，A正确。通过电流表的电流越大， 线圈受到的作用力越大，其转动的幅度越大，螺旋弹簧的形变越大，指针偏转越明显，B、C正 确。若电流从负接线柱流入，磁场方向不变，线圈内电流方向改变，通电线圈受力方向改变，D 错误。故选D。 。提升点拨· 通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向有关。当电流的 方向或者磁场的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反；若电流的方向与磁场的 方向均变得相反，则通电导线受力的方向不变。 电学典型题专项训练初中物理 检测训练 基础巩固 知识点1磁场对通电导线的作用 器的工作原理相同的是（) 1.图甲中，开关闭合后风车能连续转动，下 列图中与此原理相同的是( 弹射车 轨道 衔铁 A B 弹 e C 簧 直导线 A.小小电动机 B.电磁继电器 永久磁体 线具 C.手摇发电机 D.动圈式话筒 知识点2左手定则 3.如图所示，用“⑧”表示导线中的电流方 向垂直于纸面向里，“⊙”表示导线中的 D 电流方向垂直于纸面向外。若此时通电导 2.(中考改编)我国自行研制的第三艘航空母 线受到的力向上。以下是小京对四个力方 舰一福建舰采用了最先进的电磁弹射 向的判断，正确的是( 器。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中， 当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射 车就给舰载机提供强大的推力，使舰载机 快速起飞。下列各图中的元件与电磁弹射 94 类型21电动机 振动发声。下列说法中正确的是( B 锥形纸盆 永久磁体 线圈 F C D A.扬声器工作时将机械能转化为电能 B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中 知识点3扬声器和耳机的构造原理 受力运动 4.“尊老爱幼”系列活动中，小南帮助爷爷奶 C.锥形纸盆振动得越快，响度越大 奶们播放广场舞音乐时，发现音响设备里 D.扬声器的工作原理与发电机的工作原理 有一个扬声器，以下各图所反映的物理知 相同 识与扬声器工作原理相同的是() 知识点4电动机 6.如图所示是直流电动机的模型，闭合开 关后线圈顺时针转动，下列说法正确的 是（) B A.电动机在工作过程中，消耗的电能全部 转化为机械能 B.线圈由图示位置转动180°时，ab边受 D 力方向不改变 5.（中考改编)如图所示是扬声器（喇叭）的 C.换用磁性更强的磁铁，可加快线圈的转 结构图，当扬声器的线圈中通入携带声音 动速度 的信息、时刻变化的电流时，线圈会在永 D.对调磁极同时改变电流方向，可加快线 久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆 圈的转动速度 5 电学典型题专项训练初中物理 能力提升 7.（中考改编)如图所示，在磁场中，一条通 当把它接入电压为1V的 电导线AB被弹簧悬挂着，在水平位置上处 电路时，不让电动机转动，测得流过电 于静止状态，当开关断开后，则() 动机的电流是2A,那么该电动机线圈的 电阻是 2；若把它接入电源电压为 2.5V的电路中，电动机正常工作，测得 此时流过电动机的电流是1A,电动机正 常工作时消耗的电功率为W,线 A.弹簧的长度增大 圈发热功率为 W。 B.弹簧的长度减小 11.通电直导线在磁场中受到磁场力的方向 C.弹簧的长度不变 可以用左手定则来判断：伸开左手，使 D.弹簧受到一个扭力作用而转过一个角度 大拇指与其余四个手指垂直，并且都与 8.(中考改编)如图所示，当闭合开关，导轨 手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿 过掌心，并使四指指向电流的方向，这 上的铜棒就会向右滚动起来，为了让铜棒 时大拇指所指的方向就是通电直导线所 向左滚动，你的操作是 受磁场力的方向，如图甲所示。请你判 断：图乙中的线圈是 （选填“顺时 针”或“逆时针”)转动的。 9.运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹 力，我们可以依照左手定则判定：让磁感 线从掌心进入，并使四指指向正电荷的运 电源 动方向，这时大拇指所指的方向就是运动 电荷在磁场中受洛伦兹力的方向。如图所 12.如图是直流电动机模型。 示，a、b、c三种粒子垂直射入匀强磁场 (“×”表示磁场方向垂直纸面向里)。根据 粒子在磁场中的运动情况可判断出c粒子 (选填“带正电”“带负电”或“不 带电”)。 ⊙ 6 M N 乙 ×××|××× xax××xcx (1)直流电动机模型里的换向器在线圈 ××x次×× ×××0X×× (选填刚转到”“即将转到”或‘刚 10.一个玩具车使用的电动机，其原理是 转过”)平衡位置时，能自动改变线圈中 类型21电动机 的电流方向。 C.线圈刚好处于平衡位置 (2)小明将组装好的直流电动机模型、 D.线圈中的电流太小 滑动变阻器、电源、开关串联起来，如 蹄形 图甲所示。若要电动机转速加快，小明 应将滑动变阻器的滑片向 （选填 “左”或“右”)端移动。 电刷 (3)接下来，小明把该直流电动机模型 中的永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并 将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别 丙 与电刷A、B相连，使电磁铁线圈与电 动机模型线圈并联后，合用一个电源。 (3)小明按图丙电路将电动机模型连入 当对调接在电源正、负极上的导线时， 电路，闭合开关，电动机正常转动，小明 电动机线圈转动的方向会不会改变？ 记下了电流表和电压表的示数。实验过程 答： ，理由是 中，由于弧形铁片螺丝松动，电动机线圈 (4)若这台电动机正常工作时，两端的 被弧形铁片卡住了，小明惊奇地发现，电 电压为5V,通过的电流为1A,通电 动机线圈被卡住后，电流表和电压表的示 10s,该电动机线圈的电阻为12，这台 数都发生了变化，小明赶紧记下了两表的 电动机的效率为 示数（如下表所示）并断开了开关。 13.小明用自己安装好的直流电动机模型（如 电动机状态 电压UV 电流IIA 图甲)，来研究电动机的工作过程。 正常转动 2.2 0.18 (1)电动机的工作原理是磁场对 被卡住不转 2.0 0.33 有力的作用。图乙是直流电动机工作原理 为什么电动机线圈被卡住后电流会变大 图，其中C、D是换向器，它的作用是当 呢？小明经过反复思考，终于明白了其中 线圈平面刚转过平衡位置时能自动改变线 的道理，原来线圈不转时只有线圈电阻 圈中的 ，线圈左右两边框的受 阻碍电流，线圈电阻比较小，因此电流较 力方向相反，其原因是 方向相反。 大；当通电线圈在磁场中转动时，线圈同 (2)小明将直流电动机模型接入电路， 时也会在磁场中做 运动，产 各部分连接完好，闭合开关后电动机不 生感应电流，根据实验数据可以判断，感 能转动。他用手轻轻地碰了一下线圈后， 应电流的方向应该与原来线圈中的电流方 电动机模型开始正常转动。刚开始不转 向相反。在实际生活中，如果电动机转轴 的原因可能是 。(填字母) 被卡住而不转动时，电能将全部转化为 A.蹄形磁铁的磁性太弱 能，很容易烧坏电动机线圈。 B.电源电压太低 91电学典型题专项训练初中物理 为小磁针的S极。 类型20电磁铁电磁继电器 1.电流的磁效应N 2.电磁铁的磁性强弱与电流大小是否有关 3.减弱缩短伸长 4.C 5.S右 6.丙电流转换法 【解析】要研究电磁铁的磁性与线圈匝数的关系， 应控制电流相同，改变线圈的匝数。丙实验中将 两线圈串联，保证电流相同，线圈匝数不同，所 以应选择实验丙。比较甲、乙两次实验可知，线 圈匝数相同，调节滑动变阻器，改变了电流的大 小，且电流越大，电磁铁吸引大头针的数目越 多，表示电磁铁的磁性越强，所以得出的结论是 线圈匝数相同时，线圈中的电流越大，电磁铁的 磁性越强；通过电磁铁吸引大头针的多少判断磁 性的强弱，运用了转换法。 7.N增强0.5 【解析】根据图中控制电路中的电流方向，利用安 培定则可知电磁铁的下端为S极，上端为N极： 气敏电阻R1的阻值随C02浓度的增大而减小， 由于I= ,所以电路中的电流增大，电磁铁的磁 性增强，当电路中电流增大到一定值时，电磁铁 会吸引衔铁向下，电铃发声报警；由P=Ⅲ可得， P 6W 灯泡正常发光的电流=2V0.5A。 8.A9.C 10.开关匝数 11.A 12.AC解析】由图甲可知，此时电热丝接入电路 中，所示状态为加热状态，A正确。由图乙可 知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；当 温度升高到一定温度时，热敏电阻的阻值减小， 根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大 电磁铁的磁性增强，会吸引衔铁，使得工作电 路断开，电热器不工作，所以加热器从加热转 到保温状态，B错误、C正确。当向左移动滑 动变阻器的滑片时，滑动变阻器接入电路的电 阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，通 过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，会 吸引衔铁，使得工作电路断开，电热器不工作， 工作电路的温度降低，D错误。故选AC。 13.(1)变大S(2)450W(3)有（4)C 【解析】(1)由图乙可知，当压敏电阻R2受到的 压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电 流增大，电磁铁的磁性增强。电梯超载时，衔 铁被电磁铁吸住，电铃发出警报声，此时，电 磁铁的上端为S极。 (2)电梯对乘客做的功W=Gh=600N×15m=9000J, 电梯对乘客做功的功率P”_900J-450W。 t 20s (3)当电磁铁线圈电流为20mA时，总电阻 R= 06V I-0.02A =3002,此时压敏电阻的阻值 156 R2=R-R1=3002-1002=2002;由图乙可知： 当R2=2002时，F=9000N,乘客的总重力 G=mg=1000kg×10N/g=10000N>9000N,所 以电梯超载。 (4)电流保持I。时，压敏电阻的阻值将不变」 即电梯受到的压力不变，这时电梯受到的压力 等于物体的重力，因此电梯可能是静止的、匀 速上升的或匀速下降的，A正确。电流不断增 大，压敏电阻的阻值将不断减小，即电梯受到 的压力不断增大。这时压力>重力，合力的方 向向上，如果电梯是上升的，那么合力的方向 与运动方向一致，即加速上升；如果电梯是下 降的，那么合力的方向与运动方向相反，即减 速下降，B正确。电流保持不变，压敏电阻的 阻值将不变，因此电梯受到的压力不变；因为 此时的电流是静止时电流的2倍，所以此时的 压力肯定比物体的重力大很多；因为合力向上， 所以电梯不可能匀速上升，C错误。电流不断减 少，压敏电阻的阻值将不断增大，即电梯受到 的压力不断减小，由于压力小于重力，所以合 力向下。如果电梯是上升的，那么合力的方向 与运动方向相反，即做减速运动；如果电梯是 下降的，那么合力的方向与运动方向相同，即 做加速运动，D正确。 14.(1)磁体对列车的排斥（或吸引)力 （2)列车在节能坡上向下运动时，动能和重力势 能的转化情况是怎样的将重力势能转化为动能 类型21电动机 1.B2.A 3.C【解析】由图可知，当磁感线方向向左时，导 线中的电流方向垂直于纸面向里，导体的受力方 向是向上的。导体周围磁感线方向向左时，导线 中的电流方向垂直于纸面向里，导体的受力方向 是向上的，A错误。导体周围磁感线方向向左时 导线中的电流方向垂直于纸面向外，导体的受力 方向是向下的，B错误。导体周围磁感线方向向 左时，导线中的电流方向垂直于纸面向里，导体 的受力方向是向上的，C正确。导体周围磁感线 方向向左时，导线中的电流方向垂直于纸面向 外，导体的受力方向是向下的，D错误。故选C。 4.A5.B6.C7.C 8.对调磁极的两极 9.带负电 【解析】由图可知，c的运动方向发生了变化，这 说明c是带电的，受到了洛伦兹力的作用；对于 c,伸出左手，让磁感线垂直穿过手心，发现c 受到的力的方向与大拇指所指的方向相反，这说 明四指的指向与电流的方向相反，即c的运动方 向与电流的方向相反，故c带负电。 10.通电线圈在磁场中受力转动0.52.50.5 【解析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中 受力转动。由欧姆定律可得，电动机线圈的电 U 1V 阻R= 1=2A =0.52。当电机正常工作时，电 路中消耗的总功率P=UT=2.5V×1A=2.5W,线 圈中发热功率P热=2R=（1A)2×0.52=0.5W。 11.顺时针 【解析】由图乙知，磁感线是水平向左的；线圈里 左边导线电流方向是垂直向里的，右边导线电流 方向是垂直向外的；根据左手定则，伸开左手， 使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在 同一个平面内，让磁感线垂直穿过掌心，四指 指向电流的方向（即线圈里左边导线的电流方向 垂直向里，大拇指所指的方向为磁场力的方向 所以此时线圈里左边导线所受磁场力方向为竖直 向上；同理可知，线圈里右边导线所受磁场力方 向为竖直向下。所以线圈是顺时针转动的。 12.(1)刚转过(2)左（3)不会电流方向和 磁场方向同时改变（4)80% 解析】(1)换向器能在线圈刚转过平衡位置时」 自动改变线圈中的电流方向，使得线圈连续转 动下去。 (2)若要电动机转速加快，可以增大电路中的电 流，所以应将滑动变阻器的滑片向左移动，减 小滑动变阻器的电阻，从而增大电路中的电流。 (3)小明把永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并将 电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B 相连，当对调接在电源正、负极上的导线时，磁 场的方向发生了改变，通过的电流也会发生变化， 则电动机线圈的受力方向不变，其转动方向不变。 (4)电动机在工作时，电能转化为机械能和内 能；电动机的电功率P=UI=5V×1A=5W;设 工作时间为t,则这台电动机1min内产生的热 量Q=Rt,消耗的总电能W=Pt,产生的机械 E_w-0= 能E=W-Q,这台电动机的效率门=亚=W 5W×t-(1A)2×12×t =80% 5W×t 13.(1)通电导体电流方向电流(2)C （3)切割磁感线内 【解析】(1)电动机的工作原理是磁场对通电导体 有力的作用。图乙是直流电动机工作原理图， 其中C、D是换向器，改变线圈中的电流方向， 线圈左右两边框的受力方向相反，其原因是电 流方向相反。 (2)蹄形磁铁的磁性太弱，用手轻轻碰了以后也 不会持续转动，A不符合题意；电源电压太低， 用手轻轻碰了以后也不会持续转动，B不符合 题意；线圈刚好处于平衡位置，用手轻轻碰了以 后会持续转动，C符合题意；线圈中的电流太小， 用手轻轻碰了以后也不会持续转动，D不符合 题意。故选C (3)当通电线圈在磁场中转动时，线圈同时也 会在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流， 根据实验数据可以判断，感应电流的方向应该 与原来线圈中的电流方向相反。在实际生活中 如果电动机转轴被卡住而不转动时，电能将全 部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈。 类型22磁生电 1.B2.A3.C4.B5.C6.B7.C8.AC 9.电动左 10.A【解析】手拿磁体乙靠近或远离线圈B时，做 参考答案 切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产 生，所以是机械能转化为电能，线圈B相当于电 源；线圈B作为电源给线圈A提供电能，A线圈 相当于通电导体在磁场中受力运动，线圈A相当 于用电器，利用A线圈的摆动原理可以制成电动 机，A正确、B错误。电能是由机械能转化而来 的，磁体乙上没有电能，C错误。磁体乙靠近与 远离线圈时，感应电流的方向会发生改变，流 过线圈A的电流方向改变，线圈A的受力方向 改变，起始摆动方向不相同，D错误。故选A。 11.D【解析】推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线 运动，闭合的回路中有感应电流产生，是发电 机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，工作 时将机械能转化为电能，A错误。甲线圈作为 电源给乙线圈提供电能，乙线圈相当于通电导 体在磁场中受力运动，运动方向和电流方向及 磁场方向有关，是电动机的工作原理，工作时 电能转化为机械能，C错误。由前面分析可知 甲线圈中产生了感应电流，则甲线圈相当于电 源，乙线圈相当于用电器；若改变甲线圈摆动 的方向，感应电流的方向发生变化，则乙线圈 受力的方向也会改变，即乙线圈摆动的方向跟 着改变，B错误。推动左侧磁铁时，同甲线圈摆 动一样，相当于甲线圈在磁场中做切割磁感线 运动，所在的闭合回路中依然会产生感应电流， 所以乙线圈也可能摆动，D正确。故选D。 12.（1)B（2)机械电(3)2、3、41 【解析】(1)图甲装置中没有电源，是电磁感应 原理图，故选B。 (2)手摇发电机是利用电磁感应原理制成的，手 摇发电机工作时把机械能转化为电能。 (3)磁感线从N极出发到S极，“1”转动到 “4”位置，能使灯泡发光的是位置2、3、4，可 切割磁感线，产生感应电流；位置1时导线αb 运动方与磁场方向平行，没有切割磁感线，不 会产生感应电流，不能使灯泡发光。 13.感应电流磁场减小 14.有关通过线圈的磁通量越大时，产生的感应 电流是不是就越大 第二部分专题演练 专题一电学作图 考向1元件正确接人电路 1. 10 山w5 2 Suu3 0.20.4 A e 0.6 ⑤)