3.3 电动机及其应用易错点培优训练- 2025-2026学年科学浙教版八年级下册

**基本信息** 聚焦“磁场对通电导体的作用”“电动机”易错点，通过例题（基础）-变式训练（综合）分层，覆盖原理理解到应用探究，适配新授课巩固与科学素养提升。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础理解|磁场对电流的作用原理、能量转化|情境实验题（如例1-2），引导科学观念建构| |综合应用|受力方向判断、电路综合分析|选择+填空题（如例3、变式1-6），强化推理论证| |拓展探究|实验设计、电动机实际应用|实验题+项目化问题（如变式7-12），提升探究实践能力|

八年级下册科学 3.3 电动机及其应用易错点培优训练 易错点一、磁场对通电导体的作用 例1：如图是探究磁场对通电导线的作用的实验装置，两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导线AB，并把它们置于磁场中。 （1）闭合开关接通电源，这时会看到导线AB向左运动，在此过程中　 　 能转化为　 　 能，同时这表明 　 　 。 （2）如果只改变导线AB中的电流方向，观察到导线AB向右运动，这表明通电导线在磁场中受力的方向与 　 　 有关。 （3）如果只把磁体的两极对调，也会看到导线AB向右运动，这表明　 　。 （4）如果把磁体的两极对调，同时改变导线AB中的电流方向，会看到导线AB向 　 运动。 （例1） （例2） 例2：如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒　 　 (填“有”或“无")力的作用。若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时可看到AB棒向　 　 (填“左”或“右”)侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，可看到AB棒向 　 　 (填“左”或“右")侧摆动。这一现象说明通电导体在磁场中受力的方向与　 　方向和　 　方向有关。 例3：如图所示，在磁场中的矩形铜线框处于静止状态。闭合开关后，AB段导体受到向上的磁场力，则（　　） A．电路中M处的电流大于Q处的电流 B．CD段导体受到磁场力的方向向下 C．矩形铜线框一定发生转动 D．若只将电源正负极对调，CD段受到磁场力的方向一定向下 变式训练 1.图是“线圈不能连续转动”的示意图，下列说法中不正确的是(　　) A．三图中，导线 ab 与 cd 所受磁场力的方向始终没有发生改变 B．乙图中，线圈能够越过平衡位置继续往下转动是由于惯性 C．通电一段时间后，线圈 abcd 最终会停止在乙图所示的位置 D．只要开关始终闭合，线圈 abcd一定会在乙图的平衡位置左右摆动，永不停止 2.如图甲、乙所示为通电线圈在磁场中的两个位置，关于这两个位置的说法正确的是（　　） A．通电线圈在甲位置时会静止，此时线圈不受磁场对它的作用力 B．通电线圈在乙位置时会静止，此时线圈不受磁场对它的作用力 C．通电线圈在甲位置时会静止，此时线圈仍受磁场对它的作用力 D．通电线圈在乙位置时会静止，此时线圈仍受磁场对它的作用力 3.一次科学探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是（　　） A．灯丝晃动是一种电流的磁现象 B．灯丝晃动时受力平衡 C．灯丝晃动是受到磁体的吸引作用 D．灯丝晃动是磁场对通电线圈的作用 4．如图是实验室电流表内部结构示意图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中的电流越大，指针偏转角度越大。关于该现象，下列说法正确的是（　　） A．该装置利用了电流磁效应的原理 B．线圈中有电流通过时，把电能全部转化为内能 C．改变线圈中的电流方向，其转动方向不会改变 D．线圈中的电流越大，其所受磁场力越大 5．图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，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（　　） A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下 B．线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcba流过线圈 C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向上 D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向上 6．如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作：先对调电源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（　　） A．一直顺时针流动 B．一直逆时针流动 C．先顺时针流动，再逆时针流动 D．先逆时针流动，再顺时针流动 7.如图所示，线圈abcd位于磁场中，当K与1接通时，ab段导线中电流方向为　 　(填“a→b"或“b→a")，ab段导线受磁场力F1的方向竖直向上，请在图中画出此时ed段导线受到的磁场力F2　 　；当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力方向　 　。 8．如图所示，用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒AB水平处于磁场。当棒通以由A向B的电流时，金属棒静止，橡皮筋刚好处于松弛状态（导线对金属棒的作用力忽略不计），此时金属棒受到的磁场力方向为 　 　 。若要使橡皮筋处于拉伸状态，在不人为对棒施力的条件下，请提出一项可行的措施 　 　 。 9.在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根较轻的金属棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。 （1）在做实验前，为了排除其他因素的干扰，应选择　 　(填“铁”或“铝”)棒。 （2）闭合开关，小明看到金属棒ab稳定时如图乙所示，要观察到金属棒ab稳定时如图丙所示，小明的操作可能是　 　。 （3） 小明进一步提出问题：在同一磁场中，磁场对导线的作用力大小与通过导线的电流大小是否有关?为研究该问题，请在图甲所示的实验基础上，添加合适电学元件并简要写出实验步骤 　 　　 　。 10．小明利用如图所示装置研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素。将一根导体折成如图所示形状，挂在绝缘棒上。闭合开关，导体的A部分和B部分在磁场中受到的力大小相等、方向相反，不会使弹簧测力计示数发生改变。导体L部分在磁场中受到竖直向上的力，使弹簧测力计示数发生改变，测出导体L在磁场中受力大小。 次数 导体L长度（米） 通过导体的电流（安） 导体受到磁场的作用力 1 0.1 2 1 2 0.2 2 2 3 0.3 2 3 4 0.2 4 4 5 0.2 6 6 （1）小明利用粗细和材料相同的导体在同一磁场中进行相关实验，得到实验数据如表。则实验中除了图中所示测量工具外，还需要的测量工具为 　 　 。 （2）根据上述实验数据，可研究 　 　 对通电导体在磁场中受力大小的影响。 （3）若保持导体的粗细、材料和磁场强度不变，当导体长为0.4米、通过的电流为3安时，导体受到磁场的作用力为 　 　 牛。 11.（2025八下·定海期末）科学小组同学通过实验研究磁场对通电导体的作用。 （1）小科同学连接图甲电路，当开关闭合后发现导体向右运动。若将电源正负极上的导线互换位置，改变电流方向。则闭合开关后，导体会向　 　运动。 （2）小舟同学改进了实验设计，连接图乙电路，将一段金属直导体放在压力传感器上，置于一定强度的磁场中，闭合开关，记录下不同电流强度时压力传感器的示数，数据如下表所示。本实验想验证的假设是：　 　。 电流大小/A 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 压力传感器示数/N 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 （3）由表格数据可知，小舟选用的金属直导体重为　 　N。若只将该实验中的N、S极互换位置，其余不变，则当电流为0.4A时，压力传感器的示数是　 　N。 12．（2025八下·新昌期末）图1是欧姆设计的一款能测量电流大小的电流扭秤，其内部结构如图2。容器A、B中装有不同温度的水银，以导线相连构成温差电源，AB 两端存在电压，其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针，导体中有电流通过时，磁针偏转，欧姆对电流扭秤进行了多次测试，数据如下表： 组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况 A B 方向 0.5 1 40 10 顺时针 30 2 40 20 顺时针 20 3 40 30 顺时针 θ 4 40 50 逆时针 θ （1）实验中欧姆是通过　 　来反应电流大小的。 （2）对比第3、4组数据可推测：当B端温度超过一定值，磁针偏转方向会　 　，说明电流的磁场方向与　 　有关。 （3）相同温差下，为了使小磁针偏转更明显，可以采用的方法是　 　。 易错点二、电动机 例1：如图所示是电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。下列四幅图中与此电流表工作原理相同的是（　　） A.B.C.D． 例2：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S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 例3：如图是同学们安装过的直流电动机模型。 （1）在某次安装直流电动机模型活动中，小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路，闭合开关线圈均不转。若小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是　 　 ；若小金用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是　 　 ；若小星在原磁体上加一块磁体，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是　 　 。 （2）线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，观察到线圈转动的　 　 发生变化；若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的　 　 发生变化。 （3）许多家用电器用到电动机，请你列举一种装有电动机的家用电器的名称是　 　 。 （4）为了使组装的电动机模型能够正常运转，小明在安装时还应注意以下几点，其中正确的是　 　 （选填符号）。 A．要尽量减小轴与轴架之间的摩擦 B．电刷与换向器的接触松紧要适当 C．不要使各元件因安装不当而产生形变 D．每一只固定螺钉均不能拧紧 变式训练 1．如图是电动机的结构示意图，两个铜半环E 和 F 跟线圈两端相连，随线圈一起顺时针转动。M和N是电刷，它们跟铜半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。以下说法正确的是(　　) A．不能用石墨材料来制作电刷M、N B．电流的方向始终由电刷N到电源“+”极 C．只对调电源正、负极，线圈将逆时针转动 D．电动机是把机械能转化为电能的装置 2．（2025八下·湖州期末）如图所示，在装配直流电动机模型的实验中，下列操作不能改变电动机转动方向的是 A．对调电源正负两极 B．对调NS两磁极位置 C．对调CD两接线柱 D．对调电源正负两极和CD两接线柱 3．（2025八下·钱塘期末）如图是由一节干电池、铜导线和强磁铁组成的简易电动机(线框上端的弯折位置与正极接触，磁铁吸附在电池负极的是S极)，放手后从上往下看线圈顺时针转动，以下操作可以增大转速的是 （　　） A．对调电池正负极位置 B．对调强磁铁南北极位置 C．增加一节干电池 D．减弱磁铁的磁性 4．（2025八下·玉环月考）小科以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。下列那个实验装置图与电机甲所反映的原理一致（　　） A． B． C． D． 5.吴老师在上电动机这节课的时候给同学们介绍了一种简易电动机制作方法：用回形针做成两个支架，分别与电池两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈两端的漆包线拉直作为线圈转动轴，用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮；将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方。 （1）上述中一端只刮去上半周漆皮，这是为了使这一端相当于直流电动机的哪个结构？　 　。 （2）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是　 　，这时可进行的有效尝试是　 　。 6.小明在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动。 ①在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴　 　（选填“上侧”或“下侧”）绝缘漆都刮掉。 ②图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了　 　，该装置能在线圈　 　（选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。 7.（2025八下·柯桥期末）蛇年春晚《秧BOT》节目中的机器人配备了直流无刷电动机进行驱动，其内部结构如图所示， 中间的永磁体可绕中心自由转动，三个螺线圈互成120度夹角固定在电动机外壳内部，它们通电可以产生磁场。 （1）该直流无刷电动机的工作原理是　 　。 （2）直流无刷电动机内部还配备了一个霍尔传感器，能对转子磁极位置进行实时监测，并将位置信息传递给相关控制器，让其中的两个螺线圈通电，并控制电流方向，以达到持续转动。若现在该电动机正在顺时针转动，则通电方案正确的是____。 A． B． C． D． 8．1901年，挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。学校科技创新社团设计了如图所示的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。 （1）请你举出生活中与电磁炮能量转换方式相似的一种用电器：　电动机　 。 （2）在电路连接都完好的情况下，优化了摩擦因素后，实验现象还是不太明显，请你提出一种改进措施 　增大通过导体的电流　 。 （3）在电磁炮固定不动后，要朝相反方向发射，可采取的措施是 　对调磁体的磁极　 。 9．（2025八下·东阳期末）我国“福建舰”采用电磁弹射技术(如图甲)，其核心原理是通电导体在磁场中受到力的作用。小东设计如图乙装置探究通电导体在磁场中受力情况，实验数据如下表所示。 序号 电流表示数/A 压力传感器示数/N 直铜棒受到的磁场力/N 1 0 4.0 0 2 0.1 4.4 0.4 3 0.2 4.8 0.8 4 0.3 5.2 1.2 结合图表回答： （1）本实验探究的问题是通电导体在磁场中受到磁场力的大小与　 　的关系。 （2）实验中直铜棒受磁场力的方向为　 　(填“竖直向上”或“竖直向下”)。 （3）电磁弹射相比蒸汽弹射(如图丙)，具有哪些优势?____(可多选)。 A．电流调节响应快，加速更均匀 B．可控性高，便于实现不同重量的弹射需求 C．能量转换效率高，无蒸汽泄露等损耗问题 （4）为验证结论的普遍性，需补充实验，可更换　 　(写出一点即可)，进行多次实验并测量。 10．在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型电动感应系统——制作小型电动机”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程遇到的一些困难，请你帮助小组完成下列内容： 【项目实施】 （1）在安装该模型时要按照　 　 （选填“由外向内”或“由内向外”）的顺序安装。 （2）图甲中换向器⑥的作用是　 　 。 （3）经过课堂学习，图甲是直流电动机模型，图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，小杭用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始转动。造成这一现象的原因是 　 　 。 （4）小组同学发现转动半圈后无法持续转动，为了让电动机持续转动，该组同学想到将线圈转轴一端的漆包线只刮上半周，另一端需 　 　 （选填“刮去上半周”、“刮去下半周”或“全部刮去”）处理才能达到目的。 （5）如图乙所示，小杭换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中串联一个元件 　 　 ，可以方便的调节线圈转动的速度。 11．（2025八下·临海期末）新能源汽车因高效环保而成为热点。某科学兴趣小组为探究其原理与性能，开展了“自制电动小汽车”的项目化学习。 他们制定的产品评价表如下： 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 指标一 能实现前进与倒退，且车速可调 能实现前进与倒退，但车速不可调节 只能前进或只能倒退，且车速不可调节 指标二 汽车刹车时能量可回收，且能手动关闭此功能 汽车刹车时能量可回收，但不能手动关闭此功能 汽车刹车时能量不可回收 小组同学利用3D打印机制作了一个汽车模型(如图1)，其内部简化电路如图2所示，其中电源C为可充电电池，在车辆制动时，开关S会自动切换至触点3 进行能量回收。请回答： （1）当开关S接通触点2.调节滑动变阻器滑片向上移动时，车速将　 　。 （2）通过切换开关S能实现前进与倒退功能的原因是　 　。 （3）车辆制动期间，能量转化的形式为____(填序号)。 A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能 （4）对车辆进行测试时，指标一被评为“优秀”，指标二被评为“合格”，为使指标二能达到“优秀”等级，应如何改进电路?　 　。 12．项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。他们制定的产品评价表如下。 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风 指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出 小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。 （1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是　改变通过电动机电流的方向　 。 （2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？　变慢　 。 （3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。请结合评价量表，分析该模型的“指标上”所处的评价等级　合格　 （“优秀”“合格”“待改进”）。 八年级下册科学 3.3 电动机及其应用易错点培优训练 易错点一、磁场对通电导体的作用 例1：如图是探究磁场对通电导线的作用的实验装置，两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导线AB，并把它们置于磁场中。 （1）闭合开关接通电源，这时会看到导线AB向左运动，在此过程中　电　 能转化为　机械　 能，同时这表明 　通电导线在磁场中受到力的作用　 。 （2）如果只改变导线AB中的电流方向，观察到导线AB向右运动，这表明通电导线在磁场中受力的方向与 　导线中的电流方向　 有关。 （3）如果只把磁体的两极对调，也会看到导线AB向右运动，这表明 　通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向有关　 。 （4）如果把磁体的两极对调，同时改变导线AB中的电流方向，会看到导线AB向左　 运动。 【答案】（1）电；机械；通电导线在磁场中受到力的作用； （2）导线中的电流方向； （3）通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向有关； （4）左。 【分析】通电导线在磁场中受力的作用；且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，电动机就是根据此原理制成的。 【解答】解：（1）闭合开关接通电源，这时会看到导体AB向左运动，即说明ab受到向左的力的作用，即说明通电导体在磁场中会受到力的作用；此过程中消耗了电能，得到了机械能，所以此过程中电能转化为机械能； （2）如果只改变导线AB中的电流方向，保持磁场方向不变，观察到导线AB向右运动，这表明通电导线在磁场中受力的方向与导线中的电流方向有关； （3）如果只把磁体的两极对调，保持导线中的电流方向不变，也会看到导线AB向右运动，这表明通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向有关； （4）如果把磁体的两极对调，同时改变通过导体AB中的电流方向，即改变了两个因素，所以会看到导体AB的运动方向跟原来相同，即向左运动。 故答案为：（1）电；机械；通电导线在磁场中受到力的作用； （2）导线中的电流方向； （3）通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向有关； （4）左。 【点评】本题主要考查磁场对电流的作用，知道通电导线在磁场中受力的方向的影响因素是解决该题的关键。 例2：8.如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒　 　 (填“有”或“无")力的作用。若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时可看到AB棒向　 　 (填“左”或“右”)侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，可看到AB棒向 　 　 (填“左”或“右")侧摆动。这一现象说明通电导体在磁场中受力的方向与　 　方向和　 　方向有关。 【答案】有；左；左；电流；磁场 【解析】（1）通电导体在磁场中会受到磁力的作用； （2）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，据此分析解答。 【解答】（1）如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒有力的作用。 （2）若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时则受力方向改变，那么可看到AB棒向左侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，则AB受力方向改变，那么可看到AB棒向左侧摆动。这一现象说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。 例3：如图所示，在磁场中的矩形铜线框处于静止状态。闭合开关后，AB段导体受到向上的磁场力，则（　　） A．电路中M处的电流大于Q处的电流 B．CD段导体受到磁场力的方向向下 C．矩形铜线框一定发生转动 D．若只将电源正负极对调，CD段受到磁场力的方向一定向下 【答案】D 【分析】在并联电路中干路电流等于支路电流之和。 通电导体在磁场中要受到力的作用，其方向与电流方向和磁场方向有关，当改变其中一个方向时，导体受力作用方向将改变，若两个方向都改变时，导体的受力方向将不改变。 【解答】解：A、电路中M与Q都在并联电路的干路上，所以电路中M处的电流等于Q处的电流，故A错误。 B、闭合开关后，AB段导体受到向上的磁场力，电流方向是A到B。因为是并联，那么CD段导体中电流方向是C到D，可判断出CD段导体受到磁场力的方向也向上，故B错误。 C、因为AB段和CD段受到的磁场力方向相同，所以一定不发生转动，故C错误。 D、若只将电源正负极对调，电流方向会反向，那么CD段导体中电流方向变为D到C，根据受力方向与电流方向的关系，可知CD段受到磁场力的方向一定向下，故D正确。 故选：D。 【点评】解决此类题目的关键是知道通电导线在磁场中所受力的方向与磁场的磁感线方向和导体中的电流方向有关，改变其中一个，安培力的方向就会发生改变，如果两个方向都改变，则安培力的方向不变。 变式训练 1.图是“线圈不能连续转动”的示意图，下列说法中不正确的是(　　) A．三图中，导线 ab 与 cd 所受磁场力的方向始终没有发生改变 B．乙图中，线圈能够越过平衡位置继续往下转动是由于惯性 C．通电一段时间后，线圈 abcd 最终会停止在乙图所示的位置 D．只要开关始终闭合，线圈 abcd一定会在乙图的平衡位置左右摆动，永不停止 【答案】D 【解析】电动机利用了通电导体在磁场中受力的原理；导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关，对线圈在磁场中的受力情况进行分析可对选项中的描述做出判断。 【解答】A、导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关，三图中，线圈在转动，但电流方向、磁场方向均未改变，所以导线受力方向没有发生改变，故A正确； B、乙图中，线圈中的ab与cd所受磁力在一条直线上，且方向相反，无法使线圈再转动，因此线圈能够连续往下转动变成丙图所示，是由于惯性，故B正确； C、通电一段时间后，线圈abcd由于在竖直方向受力平衡，所以最终会停止在乙图所示的位置，故C正确； D、闭合开关，线圈abcd会在乙图的平衡位置左右摆动，但最终会因为受力平衡而停止，故D错误。 故答案为：D。 2.如图甲、乙所示为通电线圈在磁场中的两个位置，关于这两个位置的说法正确的是（　　） A．通电线圈在甲位置时会静止，此时线圈不受磁场对它的作用力 B．通电线圈在乙位置时会静止，此时线圈不受磁场对它的作用力 C．通电线圈在甲位置时会静止，此时线圈仍受磁场对它的作用力 D．通电线圈在乙位置时会静止，此时线圈仍受磁场对它的作用力 【答案】D 【分析】（1）通电导体在磁场中受力的作用； （2）通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关； （3）物体受平衡力时，会处于静止状态或匀速直线运动状态。 【解答】解：AC、由于磁场对通电导体有力的作用，所以通电线圈在甲位置时受磁场对它的作用力，会转动，故AC错误； BD、当通电线圈转至乙位置时，上半圈线圈受力方向竖直向上，下半圈线圈受力方向竖直向下，受平衡力，处于平衡位置，故B错误，D正确。故选：D。 【点评】本题考查了通电导体在磁场受力情况的判断，难度不大，属基础题目。 3.一次科学探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是（　　） A．灯丝晃动是一种电流的磁现象 B．灯丝晃动时受力平衡 C．灯丝晃动是受到磁体的吸引作用 D．灯丝晃动是磁场对通电线圈的作用 【答案】D 【分析】发光的灯丝告诉了灯丝中有电流通过；灯丝晃动说明受到了力的作用。根据通电导体在磁场中受力的相关知识即可解决此题。 【解答】解： 由题知，有电流通过的灯丝置于磁场中，灯丝发生了晃动，说明了通电导体在磁场中受到力的作用（即磁场对通电线圈有力的作用），不是电流的磁效应，也不是受到磁体的吸引作用，故AC错误，D正确； 灯丝发生了晃动，运动方向不断发生变化，运动状态发生改变，受非平衡力的作用，故B错误。 故选：D。 【点评】通过灯丝的晃动，联系到受力，进而与通电导体在磁场中受力而运动联系起来是解决此题的思路。 4．如图是实验室电流表内部结构示意图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中的电流越大，指针偏转角度越大。关于该现象，下列说法正确的是（　　） A．该装置利用了电流磁效应的原理 B．线圈中有电流通过时，把电能全部转化为内能 C．改变线圈中的电流方向，其转动方向不会改变 D．线圈中的电流越大，其所受磁场力越大 【答案】D 【分析】首先利用图示的装置分析出其制成原理，即通电线圈在磁场中受力转动，线圈的转动可以带动指针的偏转；然后找出与电流表的原理相同的选项即可。 【解答】解：A、通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，故A错误； B、线圈中有电流通过时，电能转化为机械能和内能，故B错误； C、改变线圈中的电流方向，其转动方向会发生改变，故C错误； D、电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小；故D正确。 故选：D。 【点评】在学过的测量工具或设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理；对不同测量工具的制成原理，是一个热点题型，需要重点掌握。 5．图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，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（　　） A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下 B．线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcba流过线圈 C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向上 D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向上 【答案】C 【分析】通电导体在磁场中要受到力的作用，其方向与电流方向和磁场方向有关，当改变其中一个方向时，导体受力作用方向将改变，若两个方向都改变时，导体的受力方向将不改变。 【解答】解：A、在图示位置，电流沿dcba流过线圈，磁场方向向右，dc边受到磁场的作用力向下，对于ab边，电流方向由b到a，ab边受到磁场的作用力向上，故A错误。 B、当线圈由图示位置转过180°时，由于换向器的作用，电流沿abcd流过线圈，故B错误。 C、线圈转过180°时，dc边电流方向由c到d，磁场方向不变，根据左手定则，dc边受到磁场的作用力向上，故C正确。 D、线圈转过180°时，ab边电流方向由a到b，磁场方向不变，根据左手定则，ab边受到磁场的作用力向下，故D错误。 故选：C。 【点评】解决此类题目的关键是知道通电导线在磁场中所受力的方向与磁场的磁感线方向和导体中的电流方向有关，改变其中一个，受力的方向就会发生改变，如果两个方向都改变，则受力的方向不变。 6．如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作：先对调电源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（　　） A．一直顺时针流动 B．一直逆时针流动 C．先顺时针流动，再逆时针流动 D．先逆时针流动，再顺时针流动 【答案】C 【分析】（1）通电导体在磁场中受到力的作用； （2）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。 【解答】解：水银是导体，水银的内外侧用导线接入电路通过电流后，会在磁场中受力而运动起来。通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，对调电源的正负极后，电流方向发生改变，因此水银受力方向改变，水银沿顺时针方向流动；再对调磁铁的南北极，磁场方向改变，则水银受力方向再一次改变，此时水银沿逆时针方向流动，故C正确，ABD错误。 故选：C。 【点评】此题考查了磁场对通电导线的作用，难度不大，属基础题目。 7.如图所示，线圈abcd位于磁场中，当K与1接通时，ab段导线中电流方向为　 　(填“a→b"或“b→a")，ab段导线受磁场力F1的方向竖直向上，请在图中画出此时ed段导线受到的磁场力F2　 　；当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力方向　 　。 【答案】a→b；；竖直向下 【解析】在电源外部，电流从电源正极流出，最后回到电源的负极；根据通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向的关系，可画出此时cd段导线受到磁场力的方向，还可判断K改为与2接通时，ab段导线受磁场力的方向。 【解答】当K与1接通时，电源的左端为正极，根据在电源外部电流方向由正极流向负极可知，ab段导线中电流方向为a→b。 ①图中cd的电流的方向是从c到d，与ab的电流方向相反，所以受到的力的方向是竖直向下的，作图如下： ②当K改为与2接通时，ab段导线中的电流方向改变，则受到的力的方向也会发生变化，即竖直向下。 故答案为：a→b；；竖直向下。 8．如图所示，用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒AB水平处于磁场。当棒通以由A向B的电流时，金属棒静止，橡皮筋刚好处于松弛状态（导线对金属棒的作用力忽略不计），此时金属棒受到的磁场力方向为 　竖直向上　 。若要使橡皮筋处于拉伸状态，在不人为对棒施力的条件下，请提出一项可行的措施 　改变电流方向（或使磁场反向、减小电流、减弱磁场等）　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】先分析金属棒受到的力有：橡皮筋的拉力（两个）、导线AB的重力、导线AB受到的向下的磁力；再根据受力情况判断磁场力的方向。 【解答】解：当棒中通以由A流向B的电流时橡皮筋处于松弛状态就说明了导线AB受到了一个向上的磁场力的作用；若电流的方向发生改变时，导线AB的受力方向就会变为向下，橡皮筋将会处于拉伸状态；或者改变磁场的方向、减小电流、减弱磁场都可以使橡皮筋处于拉伸状态。 故答案为：竖直向上；改变电流方向（或使磁场反向、减小电流、减弱磁场等）。 【点评】本题考查磁场力的有关问题，解答此题的关键是导体AB所受到的磁力的分析。 9.在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根较轻的金属棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。 （1）在做实验前，为了排除其他因素的干扰，应选择　 　(填“铁”或“铝”)棒。 （2）闭合开关，小明看到金属棒ab稳定时如图乙所示，要观察到金属棒ab稳定时如图丙所示，小明的操作可能是　 　。 （4） 小明进一步提出问题：在同一磁场中，磁场对导线的作用力大小与通过导线的电流大小是否有关?为研究该问题，请在图甲所示的实验基础上，添加合适电学元件并简要写出实验步骤 　 　　 　。 【答案】（1）铝 （2）调换磁极或调换电池正负极的方向 （3）将开关，电流表金属棒ab和滑动变阻器串联接入电路。调节变阻器滑片的位置，观察电流表的石灰水变化以及金属棒ab与竖直方向的夹角大小，从而判断金属棒受力大小即可。 【解析】（1）铁容易被磁化，铝不能磁化。 （2）通电导体受力的方向与磁场方向和电流方向有关。 （3）滑动变阻器可以调节电路中的电流大小，通过观察金属棒的倾斜角度判断受到磁力大小，据此设计实验步骤即可。 【解答】 （1）铁棒被磁铁吸引，而铝棒不能被磁铁吸引，则在做实验前，为了排除其他因素的干扰，应选择铝棒为好。 （2）根据图片可知，丙图中金属棒ab受力的方向与乙图中受力方向相反，那么应该是磁场方向改变或电流方向改变所致，则小明的操作可能是：调换磁极或调换电池正负极的方向； （3）在同一磁场中，磁场对导线的作用力大小与通过导线的电流大小是否有关时，实验方案如下： 将开关，电流表金属棒ab和滑动变阻器串联接入电路。调节变阻器滑片的位置，观察电流表的石灰水变化以及金属棒ab与竖直方向的夹角大小，从而判断金属棒受力大小即可。 10．小明利用如图所示装置研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素。将一根导体折成如图所示形状，挂在绝缘棒上。闭合开关，导体的A部分和B部分在磁场中受到的力大小相等、方向相反，不会使弹簧测力计示数发生改变。导体L部分在磁场中受到竖直向上的力，使弹簧测力计示数发生改变，测出导体L在磁场中受力大小。 次数 导体L长度（米） 通过导体的电流（安） 导体受到磁场的作用力 1 0.1 2 1 2 0.2 2 2 3 0.3 2 3 4 0.2 4 4 5 0.2 6 6 （1）小明利用粗细和材料相同的导体在同一磁场中进行相关实验，得到实验数据如表。则实验中除了图中所示测量工具外，还需要的测量工具为 　刻度尺　 。 （2）根据上述实验数据，可研究 　导体的长度、电流大小　 对通电导体在磁场中受力大小的影响。 （3）若保持导体的粗细、材料和磁场强度不变，当导体长为0.4米、通过的电流为3安时，导体受到磁场的作用力为 　6　 牛。 【答案】（1）刻度尺；（2）导体的长度、电流大小；（3）6。 【分析】（1）实验中需要改变导体长度的大小，据此分析测量的工具； （2）根据表格中的数据，利用控制变量法分析； （3）根据表格中的数据，得出磁场力与导体的长度、电流大小的关系。 【解答】解：（1）小明利用粗细和材料相同的导体，在同一磁场中进行相关实验，实验中需要改变导体的长度，所以需要用到刻度尺； （2）根据表格中的数据可知，导体的材料、长度一定时，通过导体的电流不同，导体受到磁场的作用力不同；导体的材料、通过导体的电流一定时，导体的长度不同，导体受到磁场的作用力不同，所以可以探究导体受到磁场的作用力与导体的长度、电流大小的关系； （3）根据表格中1、2、3的实验数据可知，导体的材料、通过导体的电流一定，长度变为原来的几倍，导体受到磁场的作用力就变为原来的几倍； 据表格中2、4、5的实验数据可知，导体的材料、长度一定，通过导体的电流变为原来的几倍，导体受到磁场的作用力就变为原来的几倍； 当导体长为0.4米、通过的电流为3安时，相对于第1组的实验数据，长度变为原来的4倍，电流变为原来的1.5倍，则导体受到磁场的作用力为：F＝4×1.5×1N＝6N。 故答案为：（1）刻度尺；（2）导体的长度、电流大小；（3）6。 【点评】本题是通电导体在磁场中受力大小的影响因素实验，考查了器材的选择、控制变量法的应用，难度不大。 11.（2025八下·定海期末）科学小组同学通过实验研究磁场对通电导体的作用。 （1）小科同学连接图甲电路，当开关闭合后发现导体向右运动。若将电源正负极上的导线互换位置，改变电流方向。则闭合开关后，导体会向　 　运动。 （2）小舟同学改进了实验设计，连接图乙电路，将一段金属直导体放在压力传感器上，置于一定强度的磁场中，闭合开关，记录下不同电流强度时压力传感器的示数，数据如下表所示。本实验想验证的假设是：　 　。 电流大小/A 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 压力传感器示数/N 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 （3）由表格数据可知，小舟选用的金属直导体重为　 　N。若只将该实验中的N、S极互换位置，其余不变，则当电流为0.4A时，压力传感器的示数是　 　N。 【答案】（1）左 （2）导体在磁场中受力大小与电流大小有关 （3）0.3；0.1 【解析】（1）只改变电流方向或磁场方向，导体运动方向发生改变，同时改变电流和磁场方向，导体运动方向不变。 （2）根据表示变量可知，探究的是磁力大小与电流大小的关系。 （3）根据表中数据和磁力方向的影响因素进行探究。 【解答】（1）导体运动方向与电流方向及磁场方向有关，只改变电流方向，导体运动方向相反，可知导体将向左运动。 （2）由实验操作可知，变量为电流大小，可知假设为：导体在磁场中受到磁力大小与电流大小有关。 （3）由表中数据可知，当没有电流经过时，导体没有受到磁力的作用，压力等于重力，可知导体的重力为0.3N。 由表中数据可知，未改变磁场方向时，压力传感器的示数为0.5N，重力为0.3N，可知磁力为0.2N。改变磁场方向，磁力方向发生改变，但磁力大小不变，可知当电流为0.4A时，传感器的示数为0.3N-0.2N=0.1N。 12．（2025八下·新昌期末）图1是欧姆设计的一款能测量电流大小的电流扭秤，其内部结构如图2。容器A、B中装有不同温度的水银，以导线相连构成温差电源，AB 两端存在电压，其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针，导体中有电流通过时，磁针偏转，欧姆对电流扭秤进行了多次测试，数据如下表： 组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况 A B 方向 0.5 1 40 10 顺时针 30 2 40 20 顺时针 20 3 40 30 顺时针 θ 4 40 50 逆时针 θ （1）实验中欧姆是通过　 　来反应电流大小的。 （2）对比第3、4组数据可推测：当B端温度超过一定值，磁针偏转方向会　 　，说明电流的磁场方向与　 　有关。 （3）相同温差下，为了使小磁针偏转更明显，可以采用的方法是　 　。 【答案】（1）磁针偏转角度 （2）改变；电流方向 （3）更换磁性更强的小磁针或减小小磁针和导体间的距离 【解析】（1）根据题意可知，当导体中通过的电流越大时，磁针受到的磁力越大，则磁针的偏转角度越大； （2）根据表格数据分析解答； （3）要使小磁针偏转更明显，那么就要使它受到的磁力更大，据此分析解答。 【解答】（1）实验中欧姆是通过磁针偏转角度来反应电流大小的。 （2）对比第3、4组数据可知，实验3中B端温度低于A端，则此时磁针顺时针转动；实验4中B端温度高于A端，则磁针逆时针方向转动，二者产生电流的方向改变，那么可推测：当B端温度超过一定值，磁针偏转方向会改变，说明电流的磁场方向与电流方向有关。 （3）相同温差下，为了使小磁针偏转更明显，可以采用的方法是： 更换磁性更强的小磁针或减小小磁针和导体间的距离 。 易错点二、电动机 例1：如图所示是电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。下列四幅图中与此电流表工作原理相同的是（　　） A.B.C.D． 【答案】D 【分析】根据题意可知电流表是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理工作的，分析各选项图所反映的原理，从而选择符合题意的答案。 【解答】解：由题知，电流表的工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大；因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。A、该装置是一个电磁铁，其原理是电流的磁效应，与电流表的工作原理无关，故A错误；B、该图为研究电流磁效应的实验，与电流表的工作原理无关，故B错误；C、该图为研究电磁感应现象的实验，与电流表的工作原理无关，故C错误。 D、该图为研究通电导体在磁场中受力而运动的实验，是电动机的原理图，与电流表的工作原理相同，故D正确；故选：D。 【点评】本题考查了对电流表工作原理的认识，特别注意要能区分电磁感应现象和通电导体在磁场中受力这两个实验的不同之处。 例2：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S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 【答案】C 【分析】（1）开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断两个螺线管的磁极； （2）通电导体在磁场中受到力的作用；通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关。 【解答】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A、B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。 故选：C。 【点评】本题考查了安培定则的应用和影响电动机转动方向的因素，难度一般。 例3：如图是同学们安装过的直流电动机模型。 （1）在某次安装直流电动机模型活动中，小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路，闭合开关线圈均不转。若小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是　线圈在平衡位置　 ；若小金用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是　换向器与电刷接触不良（或摩擦过大）　 ；若小星在原磁体上加一块磁体，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是　磁铁磁性太弱　 。 （2）线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，观察到线圈转动的　方向　 发生变化；若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的　速度　 发生变化。 （3）许多家用电器用到电动机，请你列举一种装有电动机的家用电器的名称是　电风扇（或洗衣机等）　 。 （4）为了使组装的电动机模型能够正常运转，小明在安装时还应注意以下几点，其中正确的是　ABC　 （选填符号）。 A．要尽量减小轴与轴架之间的摩擦 B．电刷与换向器的接触松紧要适当 C．不要使各元件因安装不当而产生形变 D．每一只固定螺钉均不能拧紧 【答案】：（1）线圈在平衡位置；换向器与电刷接触不良（或摩擦过大）；磁铁磁性太弱；（2）方向；速度；（3）电风扇（或洗衣机等）。（4）ABC 【解答】解：（1）闭合开关线圈均不转。若小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是线圈在平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用；若小金用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是 换向器与电刷接触不良（或摩擦过大）；若小星在原磁体上加一块磁体，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是磁铁磁性太弱。 （2）直流电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关；线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，观察到线圈转动的方向发生变化；若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的速度发生变化。 （3）许多家用电器用到电动机，日常家电中装有电动机的有：电风扇（或洗衣机等）。 （4）为了使组装的电动机模型能够正常运转，安装时要注意： ①要尽量减小轴与轴架之间的摩擦； ②电刷与换向器的接触松紧要适当； ③不要使各元件因安装不当而产生形变； ④每一只固定螺钉均应拧紧； 故ABC正确、D错误； 【点评】本题是一道关于直流电动机的综合题，在解题时要认真分析，找准每一个空所对应的知识点。 变式训练 1．如图是电动机的结构示意图，两个铜半环E 和 F 跟线圈两端相连，随线圈一起顺时针转动。M和N是电刷，它们跟铜半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。以下说法正确的是(　　) A．不能用石墨材料来制作电刷M、N B．电流的方向始终由电刷N到电源“+”极 C．只对调电源正、负极，线圈将逆时针转动 D．电动机是把机械能转化为电能的装置 2．（2025八下·湖州期末）如图所示，在装配直流电动机模型的实验中，下列操作不能改变电动机转动方向的是 A．对调电源正负两极 B．对调NS两磁极位置 C．对调CD两接线柱 D．对调电源正负两极和CD两接线柱 【答案】C 【解析】电动机的原理是：通电线圈在磁场中受力转动，受力方向和电流方向和磁极方向有关，只改变其中一个影响因素，受力方向发生改变； 【解答】电动机的受力方向和电流方向和磁极方向有关，只改变其中一个影响因素，受力方向发生改变；所以ABD正确，C不正确； 故答案为：C 3．（2025八下·钱塘期末）如图是由一节干电池、铜导线和强磁铁组成的简易电动机(线框上端的弯折位置与正极接触，磁铁吸附在电池负极的是S极)，放手后从上往下看线圈顺时针转动，以下操作可以增大转速的是 （　　） A．对调电池正负极位置 B．对调强磁铁南北极位置 C．增加一节干电池 D．减弱磁铁的磁性 【答案】C 【解析】要增大转速就要增大线圈受到的电磁力，可从影响电磁铁磁场强弱的因素的角度分析判断。 【解答】AB.对调电池正负极位置、对调强磁铁南北极位置，改变电流方向和磁场方向，但不能增大转速，故AB不符合题意； C.增加一节干电池后，电池的总电压会增大（如果两节电池串联）。根据欧姆定律，电压增大时，通过线圈的电流也会增大。电流增大，线圈受到的安培力也会增大，从而导致转速增大，故C正确； D.减弱磁铁的磁性会导致磁场强度减弱，磁场强度减弱会导致安培力减小，从而使转速减小，故D错误。故选C。 4．（2025八下·玉环月考）小科以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。下列那个实验装置图与电机甲所反映的原理一致（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。发电机是利用电磁感应的原理制成。 【解答】乙电动机通电后，线圈转动，带动甲电动机的线圈一起转动，甲的线圈转动时切割磁感线，产生感应电流，使灯泡发光，所以甲相当于发电机，乙是电动机，两电机能一起转动。B选项是电磁感应原理图，故B符合题意。 故答案为：B。 5.吴老师在上电动机这节课的时候给同学们介绍了一种简易电动机制作方法：用回形针做成两个支架，分别与电池两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈两端的漆包线拉直作为线圈转动轴，用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮；将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方。 （1）上述中一端只刮去上半周漆皮，这是为了使这一端相当于直流电动机的哪个结构？　 　。 （2）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是　 　，这时可进行的有效尝试是　 　。 【答案】（1）换向器 （2）磁场太弱(或电流太小或处在平衡位置)；换用较强的磁场(或增加电池节数或用手拨动一下位置) 【解析】（1）在直流电动机中，需要换向器改变通过线圈电流方向，从而保证线圈能够持续的旋转； （2）力是改变物体运动状态的原因，线圈抖了一下而没有转动起来，应该是线圈受到的电磁力偏小所致，根据影响通电导体受到力的大小的影响因素分析解决方案。 【解答】（1）上述中一端只刮去上半周漆皮，这是为了使这一端相当于直流电动机的换向器。 （2）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是磁场太弱(或电流太小或处在平衡位置)，这时可进行的有效尝试是：换用较强的磁场(或增加电池节数或用手拨动一下位置)。 6.小明在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动。 ①在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴　 　（选填“上侧”或“下侧”）绝缘漆都刮掉。 ②图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了　 　，该装置能在线圈　 　（选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。 【答案】下侧；换向器；刚转过 【解析】（1）当线圈里有电流经过时，线圈会受力转动；当线圈转过180°后，如果电流方向不变，那么线圈的受力方向会与运动方向相反，从而不能持续转动。如果将转轴相同一侧的半圈绝缘皮去掉，那么当线圈转过180°后没有电流，自然就不受力，依靠惯性回到原来位置，这时就有电流，再次受到磁力，从而完成持续转动。 （2）如果在电路中加入换向器，那么每隔半圈就改变一次电流方向，从而使线圈受到的力始终朝向一个方向，那么线圈就能连续转动起来。 【解答】①在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴下侧绝缘漆都刮掉。 ②图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。 7.（2025八下·柯桥期末）蛇年春晚《秧BOT》节目中的机器人配备了直流无刷电动机进行驱动，其内部结构如图所示， 中间的永磁体可绕中心自由转动，三个螺线圈互成120度夹角固定在电动机外壳内部，它们通电可以产生磁场。 （1）该直流无刷电动机的工作原理是　 　。 （2）直流无刷电动机内部还配备了一个霍尔传感器，能对转子磁极位置进行实时监测，并将位置信息传递给相关控制器，让其中的两个螺线圈通电，并控制电流方向，以达到持续转动。若现在该电动机正在顺时针转动，则通电方案正确的是____。 A． B． C． D． 【答案】（1）通电线圈在磁场中受力运动 （2）C 【解析】（1）根据电动机的工作原理解答； （2）要使中间的转子顺利转动，那么一个线圈对其施加排斥力，另一个施加吸引力即可，据此分析判断。 【解答】（1）该直流无刷电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力运动； （2）A.只有一个线圈通电，不符合要求，故A错误； B.根据安培定则可知，左下角的电磁铁上端磁极为S极，对转子施加排斥力；右下角的电磁铁上端为N极，对转子施加吸引力，现在线圈逆时针转动，故B错误； C.根据安培定则可知，左下角的电磁铁上端磁极为N极，对转子施加吸引力；右下角的电磁铁上端为S极，对转子施加排斥力，现在线圈顺时针转动，故C正确； D.三个线圈通电，不符合要求，故D错误。故选C。 8．1901年，挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。学校科技创新社团设计了如图所示的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。 （1）请你举出生活中与电磁炮能量转换方式相似的一种用电器：　电动机　 。 （2）在电路连接都完好的情况下，优化了摩擦因素后，实验现象还是不太明显，请你提出一种改进措施 　增大通过导体的电流　 。 （3）在电磁炮固定不动后，要朝相反方向发射，可采取的措施是 　对调磁体的磁极　 。 【答案】电动机；增大通过导体的电流；对调磁体的磁极。 【分析】通电导体在磁场中受到磁场力的作用而加速运动，电动机、扬声器也是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理而工作的。 通电导体在磁场中受力的大小与电流的大小和磁场的强度有关； 通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。 【解答】解：电磁炮的原理是：位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动，电磁炮发射过程中将电能转化为机械能，它与生活中电动机、扬声器的原理是相同的； 通电导体在磁场中受力的大小与电流的大小和磁场的强度有关，在电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显，可以增大电路中的电流，使炮弹受到的力增大； 在电磁炮固定不动后，要朝相反方向发射，可采取的措施是对调磁体的磁极后对调电源的正负极。 故答案为：电动机；增大通过导体的电流；对调磁体的磁极。 【点评】此题考查了电磁炮的工作原理，属于基础题。 9．（2025八下·东阳期末）我国“福建舰”采用电磁弹射技术(如图甲)，其核心原理是通电导体在磁场中受到力的作用。小东设计如图乙装置探究通电导体在磁场中受力情况，实验数据如下表所示。 序号 电流表示数/A 压力传感器示数/N 直铜棒受到的磁场力/N 1 0 4.0 0 2 0.1 4.4 0.4 3 0.2 4.8 0.8 4 0.3 5.2 1.2 结合图表回答： （1）本实验探究的问题是通电导体在磁场中受到磁场力的大小与　 　的关系。 （2）实验中直铜棒受磁场力的方向为　 　(填“竖直向上”或“竖直向下”)。 （3）电磁弹射相比蒸汽弹射(如图丙)，具有哪些优势?____(可多选)。 A．电流调节响应快，加速更均匀 B．可控性高，便于实现不同重量的弹射需求 C．能量转换效率高，无蒸汽泄露等损耗问题 （4）为验证结论的普遍性，需补充实验，可更换　 　(写出一点即可)，进行多次实验并测量。 【答案】（1）电流大小 （2）竖直向下 （3）A；B；C （4）不同的金属导体(不同长度、不同材料、不同形状的导体)或磁性强弱不同的磁体 【解析】（1）控制变量法在实验探究中的应用：在探究一个物理量与多个因素的关系时，控制其他因素不变，只改变其中一个因素，研究该因素对物理量的影响。本实验通过改变电流大小，观察磁场力变化，探究磁场力与电流的关系 。 （2）通电导体在磁场中受力的方向判断：通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关，可结合实验装置中力的作用效果（压力传感器示数变化 ）判断受力方向 。 （3）电磁弹射与蒸汽弹射的性能对比：从电磁弹射的工作原理（电流、磁场作用 ）出发，分析其在响应速度、可控性、能量转换等方面相较于蒸汽弹射的优势 。 （4）实验结论普遍性的验证方法：为使实验结论具有普遍性，需改变实验中的变量（如导体、磁体等 ），进行多次实验，避免偶然性，确保结论适用于不同情况 。 【解答】（1）本实验中，保持磁场等其他条件不变，改变电流表示数（电流大小），观察压力传感器示数变化（反映磁场力大小），所以探究是通电导体在磁场中受到磁场力的大小与电流大小的关系 。 （2）实验中，压力传感器示数随电流增大而增大，说明直铜棒对传感器的压力增大，根据力的作用是相互的，直铜棒受到的磁场力方向是竖直向下（使直铜棒向下压传感器 ）。 （3）A、电磁弹射依靠电流调节，电流调节响应快，能使导体受力更均匀，从而让加速更均匀，蒸汽弹射受蒸汽产生和控制限制，难以做到，属于优势 。 B、电磁弹射通过调节电流等参数，可方便控制弹射力，便于根据舰载机重量等实现不同重量的弹射需求；蒸汽弹射调节相对复杂，可控性弱于电磁弹射，属于优势 。 C、电磁弹射能量转换主要是电能与机械能，转换效率高，且无蒸汽泄漏等损耗；蒸汽弹射存在蒸汽产生、传输中的损耗，能量转换效率低，属于优势 。所以选 ABC 。 （4）为验证结论的普遍性，需改变实验中的变量，如更换不同的金属导体（改变导体材料、长度、形状等 ），或更换磁性强弱不同的磁体，进行多次实验，避免因单一导体、磁体导致结论片面 。 10．在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型电动感应系统——制作小型电动机”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程遇到的一些困难，请你帮助小组完成下列内容： 【项目实施】 （1）在安装该模型时要按照　由内而外　 （选填“由外向内”或“由内向外”）的顺序安装。 （2）图甲中换向器⑥的作用是　自动改变线圈中电流的方向　 。 （3）经过课堂学习，图甲是直流电动机模型，图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，小杭用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始转动。造成这一现象的原因是 　当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用　 。 （4）小组同学发现转动半圈后无法持续转动，为了让电动机持续转动，该组同学想到将线圈转轴一端的漆包线只刮上半周，另一端需 　只刮上半周或全部刮去　 （选填“刮去上半周”、“刮去下半周”或“全部刮去”）处理才能达到目的。 （5）如图乙所示，小杭换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中串联一个元件 　滑动变阻器　 ，可以方便的调节线圈转动的速度。 【答案】当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用；只刮上半周或全部刮去。；滑动变阻器。 【分析】（1）在安装该模型时要按照由内而外的顺序安装。 （2）直流电动机中，换向器的作用是当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈受力发生变化。 （3）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动； （4）该线圈之所以能转动，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动； （5）改变电流大小，能调节线圈转动的速度，根据欧姆定律知，串联一个滑动变阻器，改变电路中电阻可改变电流大小。 故答案为：当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用；只刮上半周或全部刮去；滑动变阻器。 【点评】本题考查电动机原理，属于中档题。 11．（2025八下·临海期末）新能源汽车因高效环保而成为热点。某科学兴趣小组为探究其原理与性能，开展了“自制电动小汽车”的项目化学习。 他们制定的产品评价表如下： 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 指标一 能实现前进与倒退，且车速可调 能实现前进与倒退，但车速不可调节 只能前进或只能倒退，且车速不可调节 指标二 汽车刹车时能量可回收，且能手动关闭此功能 汽车刹车时能量可回收，但不能手动关闭此功能 汽车刹车时能量不可回收 小组同学利用3D打印机制作了一个汽车模型(如图1)，其内部简化电路如图2所示，其中电源C为可充电电池，在车辆制动时，开关S会自动切换至触点3 进行能量回收。请回答： （1）当开关S接通触点2.调节滑动变阻器滑片向上移动时，车速将　 　。 （2）通过切换开关S能实现前进与倒退功能的原因是　 　。 （3）车辆制动期间，能量转化的形式为____(填序号)。 A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能 （4）对车辆进行测试时，指标一被评为“优秀”，指标二被评为“合格”，为使指标二能达到“优秀”等级，应如何改进电路?　 　。 【答案】（1）变大 （2）开关S从1切换至2(或2切换至1)，流过电动机的电流方向发生改变，线圈受力方向发生变化，转动方向发生变化 （3）A （4）在电源C的旁边串联一个开关 【解析】（1）滑动变阻器对电路中电流的影响，滑动变阻器的阻值变化会影响电路中的电流大小，从而影响电动机的转速。 （2）电动机的工作原理，电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，改变电流方向可以改变电动机的转动方向。 （3）能量转化的形式，车辆制动时，机械能转化为电能进行回收。 （4）电路的改进方法，根据指标要求，需要实现刹车时能量可回收且能手动关闭此功能，需要在电路中增加相应的开关。 【解答】（1）当开关 S 接通触点 2，调节滑动变阻器滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，电动机的转速加快，所以车速将变大。 （2）通过切换开关 S 能实现前进与倒退功能的原因是开关 S 从 1 切换至 2（或 2 切换至 1），流过电动机的电流方向发生改变，根据电动机的工作原理，线圈受力方向发生变化，转动方向发生变化，从而实现前进与倒退。 （3）车辆制动期间，能量转化的形式为机械能转化为电能，因为车辆制动时，电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，所以答案选 A。 （4）对车辆进行测试时，指标一被评为 “优秀”，指标二被评为 “合格”，为使指标二能达到 “优秀” 等级，应在电源 C 的旁边串联一个开关，这样可以手动控制能量回收功能的开启和关闭。 12．项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。他们制定的产品评价表如下。 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风 指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出 小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。 （1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是　改变通过电动机电流的方向　 。 （2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？　变慢　 。 （3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。请结合评价量表，分析该模型的“指标上”所处的评价等级　合格　 （“优秀”“合格”“待改进”）。 【答案】（1）改变通过电动机电流的方向；（2）变慢；（3）合格。 【分析】（1）根据图乙分析切换开关S时通过电动机电流方向的变化，进而分析电动机转向改变的原因； （2）根据图乙分析旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时变阻器接入电路的电阻变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，进而分析电动机转速的变化； （3）根据图丙分析吹风时有无纸屑吹出，进而判断该模型的“指标二”评价等级。 【解答】解：（1）由图乙可知，开关S与“1”连接时，电流从电动机的上方流入，开关S与“2”连接时，电流从电动机的下方流入，即切换开关S后，通过电动机电流的方向发生改变，因此电动机转向改变的原因是改变通过电动机电流的方向； （2）他图乙可知，将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，此时通过电动机的电流变小，电动机的转速变慢； （3）由图丙可知，吸纸屑时收集盒右侧的阀门打开，从而将纸屑吸入收集盒，同时也有一部分纸屑被吸到隔板下面，吹风时，收集盒右侧的阀门关闭，收集盒内的纸屑不会被吹出，但隔板下面的纸屑会被吹出，结合表中的指标二可知，吸纸屑后，吹风时有部分纸屑被吹出，因此该模型的“指标二”评价等级为合格。 故答案为：（1）改变通过电动机电流的方向；（2）变慢；（3）合格。 【点评】本题考查电动机的转向和转速的影响因素、变阻器的原理和欧姆定律的应用以及项目的评价，题型新颖，但难度不大。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $