2026年中考物理三轮冲刺提高训练:装配直流电动机模型
2026-06-11
|
8页
|
65人阅读
|
0人下载
摘要:
**基本信息**
聚焦直流电动机模型装配,通过基础原理辨析-故障分析探究-实际应用迁移的三阶训练,系统构建转动方向/转速调控方法体系,强化运动和相互作用观念与科学探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础聚焦|7题|转动方向:单变电流/磁场方向;转速:电流大小/磁性强弱调控;平衡位置判断|从原理(通电线圈受力转动)到影响因素(方向/转速),构建概念-规律认知链|
|思维拓展|4题|故障排除四步法:接触不良/磁性弱/电压不足/匝数问题;平衡位置判定技巧|原理应用到实验分析,形成问题-证据-解释的科学探究路径|
|创新应用|1题|实际应用:电流方向改变实现倒车;磁场力作用原理迁移|从模型到生活应用,体现科学态度与社会责任|
内容正文:
2026年中考物理三轮冲刺提高训练:装配直流电动机模型
基础聚焦
1.安装直流电动机模型时,要改变直流电动机的转动方向,可以( )
A.将磁体的N、S极对调 B.将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
C.改变磁性强弱 D.改变磁性强弱和电流大小
2.为了保证直流电动机朝一个方向转动,能自动完成这一任务的是( )
A.继电器 B.电刷 C. 变阻器 D.换向器
3.如图所示为直流电动机的工作原理,下列相关分析中正确的是( )
A.将电源两极对调,线圈转动方向不变
B.电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变4次
C.将电源两极和磁铁两极都同时对调,线圈转动方向不变
D.电动机中的线圈转动是利用了惯性,所以线圈质量越大越好
4.聪聪同学自己动手做了一个直流电动机模型,接通电路后发现电动机不转动,可当他轻微拨了一下线圈后,电动机就快速转了起来,造成这一情况的原因可能是( )
A.电源电压太低 B.电刷接触不良
C.电源正、负极接反了 D.开始时,线圈处于平衡位置
5.关于直流电动机,同学们有不同的看法,你认为下列看法正确的是( )
A.芳芳:直流电动机是利用电磁铁的原理制成的
B.圆圆:直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
C.茹茹:直流电动机实现了机械能转化为电能
D.贝贝:直流电动机的换向器是用来改变磁场方向的
6.如图所示,把一个线圈放在磁场里,连接电源,让电流通过线圈,下列关于线圈运动情况的说法正确的是( )
A.线圈将向上平移 B.线圈将向右平移
C.线圈将持续转动 D.线圈将转动,但不能持续,最后会停在某一位置
7.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
—
只改变电流方向
改变
—
同时改变磁场方向和电流方向
不变
—
只改变磁体磁性强弱
不变
磁性增强转速变 ,磁性减弱转速变 。
只改变电流大小
不变
电流 转速变快,
电流 转速变慢
思维拓展
8.如图所示是同学们安装的直流电动机模型。
(1)在某次安装直流电动机模型的活动中,小金、小星各自把安装好的电动机接入电路,闭合开关后发现线圈均不转动,小金线圈不转动的原因是 ;若小星在原磁体上加一块磁体,线圈就转动起来,则他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: 。
9.某直流电动机模型不能正常运转,小科认为可能是由于①磁体的磁性太弱、②换向器与电刷接触不良、③电压不足、④线圈匝数不够造成的,试说明他应该如何排除这些故障。
10.为了探究电动机为什么会转动,芳芳组装了一台如图甲所示的直流电动机模型,然后给电动机串联一个电流表,并接入电路中,闭合开关,发现电动机不转。为了查找不转的原因,他做了如下尝试:①查看电流表,指针偏转明显,甚至比旁边正在转动的电动机电路的电流还大;②检查磁铁,磁极放置正确,拆下磁铁,检查磁铁的磁性也没问题。请回答下列问题:
甲 乙
(1)该电动机不转的原因可能是 (写出一条即可)。
(2)排除故障后,电动机能正常转动,芳芳想改变电动机的转向,他可以采取的措施有 ____________________________________________________________________(写出一条即可)。
(3)同班的小江同学组装时发现少了一块磁铁,于是用蹄形磁铁组装成了一台如图乙所示的直流电动机模型。该电动机经检查其他都正常,接入电路后闭合开关,它能转动吗?为什么? 。
11.如图甲所示是探究磁场对电流的作用的实验电路。
(1)开关闭合后,线圈 (选填“能”或“不能”)转动,但 (选填“能”或“不能”)持续转动。为了解决这一问题,小轩同学利用漆包线绕制的多匝线圈设计了如图乙的实验装置,小轩在刮去线圈两端的绝缘漆时注意到,轴的一端漆皮要 ,另一端漆皮只刮去 。
(2)如果小轩想调节线圈转速大小,他可以采取的措施是 或 。
创新应用
12.电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。
(1)如图所示是电动机原理图,将通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd边受到 ,使线圈转动起来。
(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的,遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变线圈中 来实现倒车。
答案
基础聚焦
1.安装直流电动机模型时,要改变直流电动机的转动方向,可以(▲)
A.将磁体的N、S极对调 B.将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
C.改变磁性强弱 D.改变磁性强弱和电流大小
【答案】A
【解析】电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关,要想改变电动机的转动方向,可改变磁场方向或线圈中电流的方向,二者只能改变其中之一。
【分析】本题的解题关键是知道电动机转动方向的影响因素,二者只能改变其一,不能同时改变。
【详解】AB.要想改变电动机的转动方向,可对调磁铁两极或改变线圈中电流的方向,二者同时改变时,电动机转动方向不变,故A正确,B错误;CD.电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关,和电流大小、磁性强弱无关,故CD错误。故选A。
2.为了保证直流电动机朝一个方向转动,能自动完成这一任务的是(▲)
A.继电器 B.电刷 C. 变阻器 D.换向器
【答案】D
【解析】直流电动机是根据通电导线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。
【分析】知道电动机转动方向与电流方向、磁场方向的关系以及使线圈持续转动的方法是本题的解题关键。
【详解】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,为了使线圈能持续的转动下去,在输入电流时利用换向器来改变线圈中的电流方向,从而改变它两边的受力方向,即促使线圈连续转动。故选D。
3.如图所示为直流电动机的工作原理,下列相关分析中正确的是(▲)
A.将电源两极对调,线圈转动方向不变
B.电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变4次
C.将电源两极和磁铁两极都同时对调,线圈转动方向不变
D.电动机中的线圈转动是利用了惯性,所以线圈质量越大越好
【答案】C
【解析】【分析】【详解】略
4.聪聪同学自己动手做了一个直流电动机模型,接通电路后发现电动机不转动,可当他轻微拨了一下线圈后,电动机就快速转了起来,造成这一情况的原因可能是(▲)
A.电源电压太低 B.电刷接触不良
C.电源正、负极接反了 D.开始时,线圈处于平衡位置
【答案】D
【解析】平衡位置是电动机的转子和定子形成了开路,导体中没有电流通过,磁场对其没有作用力,电动机不会转动,只要越过平衡位置后,产生电流,便可以转动了。
【分析】本题考查学生对电动机原理的理解程度。
【详解】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。A、B两个选项电动机始终不会转动。C选项中的电动机不会停止。故选D。
5.关于直流电动机,同学们有不同的看法,你认为下列看法正确的是(▲)
A.芳芳:直流电动机是利用电磁铁的原理制成的
B.圆圆:直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
C.茹茹:直流电动机实现了机械能转化为电能
D.贝贝:直流电动机的换向器是用来改变磁场方向的
【答案】B
【解析】解答本题需要了解电动机的原理、电动机工作的能量转化、换向器的作用、受力方向与电流方向和磁场方向的关系。
【分析】本题综合考查了电动机的相关知识,要记住。注意区别电动机和发电机的原理。
【详解】A、电动机是根据通电线圈在磁场中受力而发生转动的原理制成的,故A错误;B、电动机是根据通电线圈在磁场中受力而发生转动的原理制成的,故B正确;C、电动机工作时,消耗了电能,获得了机械能,将电能转化为机械能,故C错误;D、换向器是当线圈刚转过平衡位置时及时改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能持续转动下去,故D错误。故选B。
6.如图所示,把一个线圈放在磁场里,连接电源,让电流通过线圈,下列关于线圈运动情况的说法正确的是(▲)
A.线圈将向上平移 B.线圈将向右平移
C.线圈将持续转动 D.线圈将转动,但不能持续,最后会停在某一位置
【答案】D
【解析】通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与电流方向、磁场方向有关,据此分析。
【分析】本题考查电动机的有关问题,电动机受力方向的转变为理解电动机的难点,在学习时要用受力方向去理解它。体会平衡位置的含义。
【详解】如图:通电线圈ab边电流方向由a到b,ab边受力方向向上;cd边电流由c到d,cd边受力方向向下。所以线圈会绕轴线转动,当转到线圈平面与磁场方向垂直时ab边与cd边受力平衡,所以线圈不能连续转动,最后会停在某一位置。故选:D。
7.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
—
只改变电流方向
改变
—
同时改变磁场方向和电流方向
不变
—
只改变磁体磁性强弱
不变
磁性增强转速变 ▲ ,磁性减弱转速变 ▲ 。
只改变电流大小
不变
电流 ▲ 转速变快,
电流 ▲ 转速变慢
【答案】不变 不变 不变 快 慢 增大 减小
【解析】【分析】【详解】略
思维拓展
8.如图所示是同学们安装的直流电动机模型。
(1)在某次安装直流电动机模型的活动中,小金、小星各自把安装好的电动机接入电路,闭合开关后发现线圈均不转动,小金线圈不转动的原因是 ▲ ;若小星在原磁体上加一块磁体,线圈就转动起来,则他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: ▲ 。
【答案】(1)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)
【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,它的转动方向与磁场方向和电流方向有关;它的转动速度与磁场的强弱和电流的大小有关;有时通电后电动机不转动,其原因主要有以下几个方面:电动机轴因为生锈而被卡住;线路接触不良,电路中无电流;电压电压过低,电路中电流太小;磁铁磁性太弱,磁场对通电线圈的力太小;线圈处于平衡位置,线圈中无电流,线圈不受力的作用。
【分析】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。
【详解】(1)闭合开关线圈均不转。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)。
故答案为:(1)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)。
9.某直流电动机模型不能正常运转,小科认为可能是由于①磁体的磁性太弱、②换向器与电刷接触不良、③电压不足、④线圈匝数不够造成的,试说明他应该如何排除这些故障。
【答案】 ①磁体的磁性太弱应换磁性更强的磁体;②换向器与电刷接触不良则应将电刷与换向器之间的压力调大些,使两者合理接触;③电压不足,增加电池数或者其他增大电压的方式;④线圈匝数不够则增加线圈匝数。
【解析】【分析】【详解】 略
10.为了探究电动机为什么会转动,芳芳组装了一台如图甲所示的直流电动机模型,然后给电动机串联一个电流表,并接入电路中,闭合开关,发现电动机不转。为了查找不转的原因,他做了如下尝试:①查看电流表,指针偏转明显,甚至比旁边正在转动的电动机电路的电流还大;②检查磁铁,磁极放置正确,拆下磁铁,检查磁铁的磁性也没问题。请回答下列问题:
甲 乙
(1)该电动机不转的原因可能是 ▲ (写出一条即可)。
(2)排除故障后,电动机能正常转动,芳芳想改变电动机的转向,他可以采取的措施有 ▲ (写出一条即可)。
(3)同班的小江同学组装时发现少了一块磁铁,于是用蹄形磁铁组装成了一台如图乙所示的直流电动机模型。该电动机经检查其他都正常,接入电路后闭合开关,它能转动吗?为什么? ▲ 。
【答案】(1)线圈恰好静止在平衡位置 (2)改变线圈中电流的方向
(3)能 一块蹄形磁铁也能提供磁场
【解析】【分析】【详解】(1)芳芳组装的小电动机,磁铁完好且安装正确,闭合开关后有较大的电流通过电动机,但电动机不能转动,原因可能是:线圈恰好静止在平衡位置。(2)电动机转动的方向与电流的方向和磁场方向都有关,若只改变电流方向,磁场方向不变,电动机转动的方向会发生改变。(3)小江同学组装的直流电动机模型,经检查少了一块磁铁,于是他用了一块蹄形磁铁组装了一台如图乙所示的直流电动机模型,因为蹄形磁铁也能提供磁场。
故答案为:(1)线圈恰好静止在平衡位置 (2)改变线圈中电流的方向
(3)能 一块蹄形磁铁也能提供磁场
11.如图甲所示是探究磁场对电流的作用的实验电路。
(1)开关闭合后,线圈 ▲ (选填“能”或“不能”)转动,但 ▲ (选填“能”或“不能”)持续转动。为了解决这一问题,小轩同学利用漆包线绕制的多匝线圈设计了如图乙的实验装置,小轩在刮去线圈两端的绝缘漆时注意到,轴的一端漆皮要 ▲ ,另一端漆皮只刮去 ▲ 。
(2)如果小轩想调节线圈转速大小,他可以采取的措施是 ▲ 或 ▲ 。
【答案】(1)能 不能 全部刮去 半周(或一半) (2)改变电流大小 改变磁场强弱
【解析】【分析】【详解】(1)开关闭合后,线圈平面与磁感线平行,受到的力正好可以使线圈转动,但转动到线圈平面与磁感线垂直时,线圈受到的力为平衡力,当转过这个位置时,线圈受到的力正好使线圈沿相反的方向转动,因此线圈不能持续转动。为了解决这一问题,可以使线圈转过平衡位置后,线圈中没有电流通过,线圈不受力的作用,可利用惯性继续转动下去,因此应该将轴的一端漆皮全部刮去,另一端漆皮只刮去一半。(2)因为通过线圈电流的大小和磁场的强弱影响线圈的转速,所以要想调节线圈转速大小,他可以采取的措施是改变线圈中电流大小或改变磁场强弱。
创新应用
12.电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。
(1)如图所示是电动机原理图,将通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd边受到 ▲ ,使线圈转动起来。
(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的,遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变线圈中 ▲ 来实现倒车。
【答案】(1)力的作用 (2)电流的方向
【解析】(1)通电导体在磁场中受到力的作用;(2)通电导体在磁场中受到的磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关。
【分析】本题考查了电动机的工作原理、磁场力的影响因素,属于基础题。
【详解】(1)将通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd在磁场中受到磁力的作用,ab、cd的受力方向相反,使得线圈转动起来;(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的,遇到障碍时,磁场的方向不变,只要按下倒车开关就能改变线圈中电流的方向,从而改变磁场力的方向,来实现倒车。故答案为:(1)力的作用 (2)电流的方向
www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。