2026年暑假预习作业 20.4《电动机》 人教版物理九年级全一册
2026-07-16
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第4节 电动机 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.02 MB |
| 发布时间 | 2026-07-16 |
| 更新时间 | 2026-07-16 |
| 作者 | 物理李志强老师 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58837693.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以电动机原理为核心,通过分层题型构建“原理-结构-应用”逻辑链,强化物理观念与科学探究能力
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|夯实基础|6题|概念辨析|磁场对通电导体作用→电动机组成(转子/定子)→能量转化|
|提升能力|5题|动态分析|平衡位置受力→换向器作用→力的大小影响因素|
|中考热点|4题|实验探究|受力方向与电流/磁场关系→实验器材选择→现象推理|
|近年新题型|2题|实际应用|电动机在无人快递车/手电钻中的应用→科学态度与责任|
内容正文:
2026年暑假预习作业 20.4《电动机》 人教版物理九年级全一册
~夯实基础(必做)~
1.关于如图所示的电与磁现象,下列说法错误的是( )
A.甲图中,线圈匝数少的电磁铁A,磁性弱
B.乙图中只对调磁体N、S极,闭合开关后,导体的运动方向改变
C.丙图中的扬声器工作原理与乙图原理相同
D.丁图实验说明通电导体周围存在磁场,将小磁针移走,磁场消失
2.电动机的主要部件是转子和定子。如下图所示,甲、乙分别是直流电动机的两大组成部件。下列说法正确的是( )
A.甲为转子,乙为定子 B.甲为定子,乙为转子
C.甲、乙均为转子 D.甲、乙均为定子
3.如图所示为自动垂直升降式车库,可以有效增加停车场空间利用率。在汽车被升降机匀速提升的过程中,汽车的重力势能______(选填“变大”“变小”或“不变”)。以正在上升的汽车为参照物,其他车位的汽车是______的。供汽车上升使用的电动机的工作原理与______(选填“动圈式话筒”或“扬声器”)的工作原理相同。
4.如图所示,闭合开关后,导体棒ab向右运动,说明磁场对通电导体有________的作用;从能量转化的角度看,它是将________能转化为机械能的装置。
5. 如图所示,在直流电动机的工作过程中,“换向器”起到了关键的作用,它能在线圈刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的________。直流电动机工作时把电能转化为________和内能。
6.图甲是小雪自制的小风扇,使用时发现小风扇转动,但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验探究其原因。
(1)闭合开关,给铜棒ab通电,发现铜棒ab向右运动,这表明铜棒ab在磁场中受到________的作用。
(2)保持磁场方向不变,将电源正、负极对调后接入电路,闭合开关,发现铜棒ab向左运动,这表明___________。
(3)继续探究通电导体所受力的方向与磁场方向的关系时,接下来的操作:____________。
(4)根据实验,要改变小风扇转动方向,小雪应该________。
(5)请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器:________。
~提升能力(选做)~
7. 如下图所示,当线圈刚转过平衡位置时,如果不改变电流的方向,则线圈( )
A.立即停止转动 B.立即反转
C.按原方向一直转下去 D.在平衡位置附近摆动几下才停下来
8.如图,向_________移动滑动变阻器的滑片,导线AB受力摆动幅度就增大,说明磁场对通电导体的作用力大小与磁场的强弱有关;向_________移动滑动变阻器的滑片,导线AB受力摆动幅度也增大。
9.图示为直流电动机的工作原理图。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,则线圈由图示位置转过180°时,dc边受到磁场的作用力向__________。(填“上”或“下”)
10.我国磁悬浮技术世界领先,图1为常导磁吸悬挂式列车,原理如图2,图2中通电螺线管的下端为_____极(选填“N”“S”):根据图3,判定图2中a接电源的_____极(选填“正”“负”)。图4为列车推进的原理图,线框abcd通有电流,ad边处于方向垂直纸面向里的磁场中,受到向右的磁场力;bc边处于方向_____(选填“垂直纸面向里”“垂直纸面向外”“沿纸面向右”)磁场中,也受到向右的磁场力:列车前进过程中,实现的能量转化是_____能转化_____能。
11.如图所示,使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。
(1)使线圈静止在图乙位置上,闭合开关,发现线圈并没有运动,这是因为这个位置是线圈的平衡位置,此时线圈上下两个边所受的力大小______(选填“相等”或“不相等”);
(2)使线圈静止在图甲位置上,闭合开关,线圈受力沿顺时针方向转动,并由于______而越过平衡位置,但不能继续转下去,最后要返回平衡位置;
(3)使线圈静止在图丙的位置上,这是线圈冲过平衡位置以后所到达的地方,闭合开关,线圈沿逆时针方向转动。由此我们可以分析出线圈不能连续转动的原因是______;
(4)生活中的电动机都能连续转动且具有平稳的动力,实际的电动机是通过______来实现这一目的,它的作用是______(填字母)。
A.改变磁感线的方向 B.改变线圈的转动方向
C.改变线圈中的电流方向 D.使线圈中的电流方向和转动方向同时改变
12.利用如图甲所示的装置观察磁场对通电直导线的作用。
(1)应在M、N之间接入______(选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”),装置中的导体棒AB应选用轻质的______(选填“铁棒”或“铝棒”)。
(2)如图乙所示,给线圈abcd通电后,cd段导线所受磁场力的方向与ab段导线所受磁场力的方向______(选填“相同”或“相反”),理由是磁场方向相同,______。
(3)如图丙所示,小明自制了一个电动机,将线圈漆包线其中一端的漆全刮掉,另一端的漆刮掉半周,这样能使线圈在平衡位置附近时______(选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”)。
~中考热点(必做)~
13.如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线,若要探究电动机的工作原理,虚线方框中接入的实验器材是___________。
14.小明发现爸爸的手电钻(如图甲)可以正转拧紧螺丝和反转拆卸螺丝,十分方便。于是他也想设计一个类似的电路来实现电动机正转和反转。请你在图乙中虚框内填上电池和电动机符号,通过开关S控制电动机,使电动机实现既能正转又能反转。
15.如图所示,导体棒AB放在蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上。
(1)闭合开关,发现导体棒AB向右运动,这说明______;
(2)在(1)的基础上又进行了如下操作:
①断开开关,只对调电源的正、负极,再闭合开关,发现导体棒AB向左运动,这说明通电导体的受力方向与______有关;
②断开开关,只对调磁体的N、S两极,再闭合开关,发现导体棒AB向左运动,这说明通电导体的受力方向与______有关;
③断开开关,同时将磁体的N、S两极和电源的正、负极对调,再闭合开关,会看到导体棒AB向______运动;
(3)实验中通过观察导体的运动方向来判断导体在磁场中的受力方向,这运用了______法;
(4)通电后,导体棒AB在运动的过程中将______能转化为______能。
16.图甲是“探究磁场对通电导体的作用”实验装置。
(1)在实验时,是通过观察________来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用。
(2)移动滑动变阻器的滑片到适当位置,闭合开关,发现金属棒ab向右运动。保持磁场方向不变,只改变电路中的电流方向,闭合开关,发现金属棒ab向左运动;保持电流方向不变,只把磁体的N、S极调换一下,发现金属棒ab向左运动;让磁场方向、电流方向同时改变,发现金属棒ab向右运动。根据观察到的实验现象,进行分析,可以得到的结论是:磁场对通电导体有力的作用,且力的方向与_______和________有关。
(3)根据该实验原理,小明用一段漆包铜线绕成线圈,自制了一个如图乙所示的简易电动机,用小刀刮去两端的漆皮,另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个:一是使线圈能够________,二是这一部位能起到________(填某一部件的名称)的作用。
(4)下列装置中用到该实验原理的是________(填字母)。
A.扬声器 B.动圈式话筒 C.发电机
~近年新题型(选做)~
17.如图所示,贵阳市很多小区近期出现了“无人快递车”,它的问世既降低了快递员的劳动强度,又提升了派送效率。其核心部件之一就是电动机。
(1)请你再列举一例生活中含有电动机的家用电器。
(2)若你是设计师,请结合电磁学知识针对电动机的供电电源、磁铁及线圈,提出一种加快“无人快递车”运动速度的方法。
18.图甲中ab边所受磁场的作用力为Fab。把电源的正负极对调再接入电路,闭合开关,线圈abcd转至图乙所示位置。
(1)图甲中,线圈所在磁场方向是_________(选填“从左到右”或“从右到左”),流过ab边的电流方向是_________(选填“从a到b”或“从b到a”),流过cd边的电流方向与流过ab边的电流方向_______(选填“相同”或“相反”)。cd边所受磁场力方向与ab边所受磁场力_______(选填“相同”或“相反”)。
(2)请在图乙中画出cd边所受磁场力Fcd。
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2026年暑假预习作业 20.4《电动机》 人教版物理九年级全一册
~夯实基础(必做)~
1.关于如图所示的电与磁现象,下列说法错误的是( )
A.甲图中,线圈匝数少的电磁铁A,磁性弱
B.乙图中只对调磁体N、S极,闭合开关后,导体的运动方向改变
C.丙图中的扬声器工作原理与乙图原理相同
D.丁图实验说明通电导体周围存在磁场,将小磁针移走,磁场消失
【答案】D
【详解】A.甲图中两个电磁铁串联,通过电磁铁的电流相同,电磁铁A的线圈匝数较少,吸引的铁钉较少,故可知电磁铁A的磁性较弱,故A正确,不符合题意;
B.乙图是电动机的工作原理图,说明通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与磁场的方向和电流的方向有关,只对调磁体的N、S极,导体受到力的方向改变,故导体的运动方向改变,故B正确,不符合题意;
C.扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,与乙图原理相同,故C正确,不符合题意;
D.丁图是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,小磁针静止时N极指向即为该点磁场的方向,将小磁针移走,磁场不会消失,故D错误,符合题意。
故选D。
2.电动机的主要部件是转子和定子。如下图所示,甲、乙分别是直流电动机的两大组成部件。下列说法正确的是( )
A.甲为转子,乙为定子 B.甲为定子,乙为转子
C.甲、乙均为转子 D.甲、乙均为定子
【答案】A
【详解】直流电机运行时静止不动的部分称为定子,运行时转动的部分称为转子,故甲为转子,乙为定子,故A正确,BCD错误。
故选A。
3.如图所示为自动垂直升降式车库,可以有效增加停车场空间利用率。在汽车被升降机匀速提升的过程中,汽车的重力势能______(选填“变大”“变小”或“不变”)。以正在上升的汽车为参照物,其他车位的汽车是______的。供汽车上升使用的电动机的工作原理与______(选填“动圈式话筒”或“扬声器”)的工作原理相同。
【答案】 变大 运动 扬声器
【详解】[1]重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能越大。汽车被升降机匀速提升的过程中,质量不变,高度增加,所以汽车的重力势能变大。
[2]以正在上升的汽车为参照物,其他车位的汽车相对于正在上升的汽车位置发生了变化,所以其他车位的汽车是运动的。
[3]电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。扬声器工作时,通电的线圈在永磁体磁场中受力振动,带动纸盆发声,这与电动机的原理相同。而动圈式话筒是利用声波使线圈振动切割磁感线产生电流其原理是电磁感应。
4.如图所示,闭合开关后,导体棒ab向右运动,说明磁场对通电导体有________的作用;从能量转化的角度看,它是将________能转化为机械能的装置。
【答案】 力 电
【详解】[1]闭合开关后,导体棒ab向右运动,表明导体棒受到了力的作用,说明磁场对通电导体有力的作用。
[2]从能量转化的角度看,这个过程消耗电能,将电能转化为机械能。
5. 如图所示,在直流电动机的工作过程中,“换向器”起到了关键的作用,它能在线圈刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的________。直流电动机工作时把电能转化为________和内能。
【答案】 电流方向 机械能
【详解】[1]直流电动机的换向器,作用是在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,这样能让线圈持续地转动下去。
[2]直流电动机工作时,会把电能主要转化为机械能,同时因为线圈存在电阻,会产生少量内能。
6.图甲是小雪自制的小风扇,使用时发现小风扇转动,但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验探究其原因。
(1)闭合开关,给铜棒ab通电,发现铜棒ab向右运动,这表明铜棒ab在磁场中受到________的作用。
(2)保持磁场方向不变,将电源正、负极对调后接入电路,闭合开关,发现铜棒ab向左运动,这表明___________。
(3)继续探究通电导体所受力的方向与磁场方向的关系时,接下来的操作:____________。
(4)根据实验,要改变小风扇转动方向,小雪应该________。
(5)请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器:________。
【答案】(1)力
(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关
(3)见解析
(4)改变电流方向
(5)电吹风
【详解】(1)铜棒ab本来静止,当通电后发生了运动状态的改变向右运动,说明此时受到了磁力的作用。
(2)保持磁场方向不变,将电源正负极对调后接入电路,闭合开关,此时电流的方向发生了改变,这时发现铜棒ab由原来的向右运动变成向左运动,说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
(3)继续探究通电导体所受力的方向与磁场方向的关系时,接下来的操作为:保持电流方向不变,将磁体的两极对调,观察铜棒的运动方向。
(4)要改变风扇的方向可以通过改变电流方向来调节或改变磁极的方向,具体的方法可以对调电源正负极或将小风扇拆开后将里面电动机的磁极对调。
(5)和小风扇工作原理相同的用电器有电吹风、洗衣机或电动车等,因为它们都是利用通电线圈在磁场中受力而转动的。
~提升能力(选做)~
7. 如下图所示,当线圈刚转过平衡位置时,如果不改变电流的方向,则线圈( )
A.立即停止转动 B.立即反转
C.按原方向一直转下去 D.在平衡位置附近摆动几下才停下来
【答案】D
【详解】如图所示,线圈刚转过平衡位置时,由于磁场方向、电流方向都不改变,则线圈ab边和cd 边的受力方向也不变,线圈转过平衡位置后将会再反转,在平衡位置附近摆动几下,最后停下来,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.如图,向_________移动滑动变阻器的滑片,导线AB受力摆动幅度就增大,说明磁场对通电导体的作用力大小与磁场的强弱有关;向_________移动滑动变阻器的滑片,导线AB受力摆动幅度也增大。
【答案】 右 左
【详解】[1]由图可知,左侧构成了电磁铁,滑动变阻器可以改变电路电流,从而改变其磁场的强弱。滑动变阻器R1的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路中电流增大,电磁铁磁性增强,导线AB受力摆动幅度增大,说明磁场对通电导体的作用力与磁场的强弱有关。
[2]由图可知,右侧是通电导线在磁场中受力,其受力的大小与磁场的强弱和电流的大小有关;滑动变阻器R2的滑片向左移动,导线中电流增大,导线AB受力摆动幅度增大。
9.图示为直流电动机的工作原理图。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,则线圈由图示位置转过180°时,dc边受到磁场的作用力向__________。(填“上”或“下”)
【答案】上
【详解】电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关,其中之一发生改变,则受力方向发生改变。根据题意知道,此时dc边受到磁场的作用力向下,线圈由图示位置转过180°时,dc边电流方向相反,受到磁场的作用力相反,即向上。
10.我国磁悬浮技术世界领先,图1为常导磁吸悬挂式列车,原理如图2,图2中通电螺线管的下端为_____极(选填“N”“S”):根据图3,判定图2中a接电源的_____极(选填“正”“负”)。图4为列车推进的原理图,线框abcd通有电流,ad边处于方向垂直纸面向里的磁场中,受到向右的磁场力;bc边处于方向_____(选填“垂直纸面向里”“垂直纸面向外”“沿纸面向右”)磁场中,也受到向右的磁场力:列车前进过程中,实现的能量转化是_____能转化_____能。
【答案】 S 正 垂直纸面向外 电 动
【详解】[1]根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的原理可知,常导磁吸悬挂式列车,须异名磁极相互吸引,所以通电螺线管的下端应为S极。
[2]图3中,小磁针的S极指向上方,异名磁极互相吸引,因此通电螺线管的下端为N极,根据安培定则可知,图2中通电螺线管中的电流应从通电螺线管的下端流入,所以判定图2中a为正极。
[3]通电导体在磁场中受到的力的作用的方向与电流方向和磁场方向有关,由题意可知,ad边处于方向垂直纸面向里的磁场中,受到向右的磁场力,而bc边中的电流方向与ad边中的电流方向相反,想要受到方向相同的磁场力,则磁场方向要与ad边所在的磁场的方向相反,所以可知bc边处于方向垂直纸面向外的磁场中。
[4][5]列车前进过程中,消耗了电能,得到了动能,故电能转化为动能。
11.如图所示,使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。
(1)使线圈静止在图乙位置上,闭合开关,发现线圈并没有运动,这是因为这个位置是线圈的平衡位置,此时线圈上下两个边所受的力大小______(选填“相等”或“不相等”);
(2)使线圈静止在图甲位置上,闭合开关,线圈受力沿顺时针方向转动,并由于______而越过平衡位置,但不能继续转下去,最后要返回平衡位置;
(3)使线圈静止在图丙的位置上,这是线圈冲过平衡位置以后所到达的地方,闭合开关,线圈沿逆时针方向转动。由此我们可以分析出线圈不能连续转动的原因是______;
(4)生活中的电动机都能连续转动且具有平稳的动力,实际的电动机是通过______来实现这一目的,它的作用是______(填字母)。
A.改变磁感线的方向 B.改变线圈的转动方向
C.改变线圈中的电流方向 D.使线圈中的电流方向和转动方向同时改变
【答案】(1)相等
(2)惯性
(3)越过平衡位置后,受到的力会阻碍线圈的转动
(4) 换向器 C
【详解】(1)由图乙知,线圈处于平衡位置,受力平衡,由二力平衡可知,此时线圈上下两个边所受的力大小相等。
(2)由图甲知,线圈受力沿顺时针方向转动,转到平衡位置时,线圈不会立即停下来,会转过平衡位置,这是由于线圈自身具有惯性。
(3)由图丙知,线圈各边受力的方向不变,冲过平衡位置以后线圈受到的力会使其逆时针转动返回平衡位置,与原顺时针方向相反,故可分析出越过了平衡位置以后线圈不能连续转动,是因为受到的力阻碍线圈继续转动。
(4)[1]实际的电动机中,是在线圈刚转过平衡位置时改变线圈中电流的方向,改变线圈受力情况,使线圈持续转动,换向器可以起到这个作用,所以实际的电动机是通过安装换向器来实现持续转动的。
[2]根据通电导线在磁场中的受力作用,换向器通过改变线圈中电流的方向,改变线圈受力的方向,使线圈继续保持原转动方向不变。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
12.利用如图甲所示的装置观察磁场对通电直导线的作用。
(1)应在M、N之间接入______(选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”),装置中的导体棒AB应选用轻质的______(选填“铁棒”或“铝棒”)。
(2)如图乙所示,给线圈abcd通电后,cd段导线所受磁场力的方向与ab段导线所受磁场力的方向______(选填“相同”或“相反”),理由是磁场方向相同,______。
(3)如图丙所示,小明自制了一个电动机,将线圈漆包线其中一端的漆全刮掉,另一端的漆刮掉半周,这样能使线圈在平衡位置附近时______(选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”)。
【答案】(1) 电源 铝棒
(2) 相反 电流方向相反
(3)切断线圈中的电流
【详解】(1)[1]如图甲所示的装置需要观察磁场对通电直导线的作用,故此导线中应有电流通过,在M、N之间接入电源。
[2]图甲所示的装置中有磁体,磁体会吸引铁钴镍一类物质,导体棒不能选用铁棒,故此导体棒AB应选用轻质的铝棒。
(2)[1] [2]磁场对通电直导线的作用力的方向与磁场方向和电流方向有关。图乙所示磁场方向不变,cd段导线与ab段导线通过的电流方向相反,故此cd段导线所受磁场力的方向与ab段导线所受磁场力的方向相反。
(3)线圈在平衡位置附近时刚好线圈的一端转到没刮掉漆的位置,即此时一端为绝缘部分,电路断路切断线圈中的电流,线圈利用惯性继续转动从而使线圈持续转动后半圈。
~中考热点(必做)~
13.如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线,若要探究电动机的工作原理,虚线方框中接入的实验器材是___________。
【答案】电源
【详解】探究电动机的工作原理,需要电源提供电压,进而在电路中产生电流,用以探究磁场对通电导体的力的作用。
14.小明发现爸爸的手电钻(如图甲)可以正转拧紧螺丝和反转拆卸螺丝,十分方便。于是他也想设计一个类似的电路来实现电动机正转和反转。请你在图乙中虚框内填上电池和电动机符号,通过开关S控制电动机,使电动机实现既能正转又能反转。
【答案】
【详解】通过开关S控制电动机,使电动机实现既能正转又能反转,则通过开关的调整,电流可以从电动机的左接线柱流入,也可以从电动机的右接线柱流入,则中间的虚框内应为电动机,下面的虚框内应为电源,下面的虚框内电源的左端为正极、右端为负极,如图所示:
15.如图所示,导体棒AB放在蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上。
(1)闭合开关,发现导体棒AB向右运动,这说明______;
(2)在(1)的基础上又进行了如下操作:
①断开开关,只对调电源的正、负极,再闭合开关,发现导体棒AB向左运动,这说明通电导体的受力方向与______有关;
②断开开关,只对调磁体的N、S两极,再闭合开关,发现导体棒AB向左运动,这说明通电导体的受力方向与______有关;
③断开开关,同时将磁体的N、S两极和电源的正、负极对调,再闭合开关,会看到导体棒AB向______运动;
(3)实验中通过观察导体的运动方向来判断导体在磁场中的受力方向,这运用了______法;
(4)通电后,导体棒AB在运动的过程中将______能转化为______能。
【答案】(1)通电导体在磁场中受到力的作用
(2) 电流方向 磁场方向 右
(3)转换
(4) 电 机械
【详解】(1)将导体棒AB放在蹄形磁体磁场中,未闭合开关前,电路中没有电流,导体静止不动,闭合开关后,电路中有电流,导体运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用。
(2)[1]只对调电源的正、负极,电流方向改变,其他因素不变,再闭合开关,会发现导体棒AB的运动方向与对调前的运动方向相反,根据控制变量法,这说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。
[2]只对调磁体的N、S两极,磁场方向改变,其他因素不变,再闭合开关,会发现导体棒AB的运动方向与对调前的运动方向相反,根据控制变量法,这说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
[3]同时将磁体的N、S两极和电源的正、负极对调,磁场方向和电流方向都改变,再闭合开关,导体棒AB的受力方向不变,则会看到其运动方向与对调前相同,仍为向右。
(3)实验中通过容易观察的运动方向,来判断不易观察的导体在磁场中的受力方向,这运用的是转换法。
(4)[1][2]导体通电后的运动过程消耗电能,所以导体棒AB在运动的过程中能量转化形式是将电能转化为机械能。
16.图甲是“探究磁场对通电导体的作用”实验装置。
(1)在实验时,是通过观察________来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用。
(2)移动滑动变阻器的滑片到适当位置,闭合开关,发现金属棒ab向右运动。保持磁场方向不变,只改变电路中的电流方向,闭合开关,发现金属棒ab向左运动;保持电流方向不变,只把磁体的N、S极调换一下,发现金属棒ab向左运动;让磁场方向、电流方向同时改变,发现金属棒ab向右运动。根据观察到的实验现象,进行分析,可以得到的结论是:磁场对通电导体有力的作用,且力的方向与_______和________有关。
(3)根据该实验原理,小明用一段漆包铜线绕成线圈,自制了一个如图乙所示的简易电动机,用小刀刮去两端的漆皮,另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个:一是使线圈能够________,二是这一部位能起到________(填某一部件的名称)的作用。
(4)下列装置中用到该实验原理的是________(填字母)。
A.扬声器 B.动圈式话筒 C.发电机
【答案】(1)金属棒ab的运动
(2) 电流的方向 磁场的方向
(3) 导电 换向器
(4)A
【详解】(1)由图可知,闭合开关,电路中有电流通过,导体棒ab受力在磁场中运动,是通过观察金属棒ab的运动来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用,判断受力的方向。
(2)[1][2]闭合开关,发现金属棒ab向右运动;保持磁场方向不变,只改变电路中的电流方向,发现金属棒ab向左运动;保持电流方向不变,只把磁铁的N、S极调换,再闭合开关,说明通电导体受力的方向与磁场的方向有关;让磁场方向、电流方向同时改变,发现金属棒ab向右运动,通电导体受力的方向不变;综上所述磁场对通电导线有力的作用,且力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
(3)[1][2]将线圈两端引线的漆皮,金属具有导电性,一端全部刮掉,金属能够导电;二是另一端只刮去半周,当线圈刚转过平衡位置时,线圈由于惯性转过另半圈;它的作用就相当于电动机中的换向器。
(4)A.扬声器的原理是通电导体在磁场中受到磁场力的作用,故A符合题意;
BC.动圈式话筒和发电机的原理是电磁感应,故BC不符合题意;
故选A。
~近年新题型(选做)~
17.如图所示,贵阳市很多小区近期出现了“无人快递车”,它的问世既降低了快递员的劳动强度,又提升了派送效率。其核心部件之一就是电动机。
(1)请你再列举一例生活中含有电动机的家用电器。
(2)若你是设计师,请结合电磁学知识针对电动机的供电电源、磁铁及线圈,提出一种加快“无人快递车”运动速度的方法。
【答案】(1)电风扇(其他答案合理均可)
(2)增大电流或电压,增强磁铁磁性(其他答案合理均可)
【详解】(1)风扇是含有电动机的家用电器。
(2)增大电流或提高电源电压,增强磁铁磁性都可以让电动机所受磁场力增大,都能加快“无人快递车”运动速度。
18.图甲中ab边所受磁场的作用力为Fab。把电源的正负极对调再接入电路,闭合开关,线圈abcd转至图乙所示位置。
(1)图甲中,线圈所在磁场方向是_________(选填“从左到右”或“从右到左”),流过ab边的电流方向是_________(选填“从a到b”或“从b到a”),流过cd边的电流方向与流过ab边的电流方向_______(选填“相同”或“相反”)。cd边所受磁场力方向与ab边所受磁场力_______(选填“相同”或“相反”)。
(2)请在图乙中画出cd边所受磁场力Fcd。
【答案】(1) 从右到左 从a到b 相反 相反
(2)
【详解】(1)磁体外部的磁场方向是从N极指向S极,所以甲图中,线圈所在的磁场方向是从右到左的。
甲图中,电流从电源正极出发,从a端流入线圈ab边,所以ab边电流方向是从a到b。
电路中电流的方向为:电源正极→a→b→c→d→负极,cd边电流方向与ab边相反。
导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,ab边和cd边所在的磁场方向相同,而电流方向相反,所以cd边所受磁场力方向与ab边所受磁场力方向相反。
(2)图乙中,电源正负极对调,线圈中电流方向与甲图相反,磁场方向不变,仍从右到左,而图乙中cd的电流方向与图甲中ab的电流方向相反,所以乙图中Fcd与甲图中Fab方向相反,竖直向下,据此作图。
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