20.4电动机（暑假预习作业）2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 初中物理20.4电动机暑假预习同步练，以“知识梳理-应用训练-实验探究”分层设计，通过基础巩固、情境应用与科学探究，构建从概念记忆到综合能力的知识巩固路径，培养物理观念与科学探究素养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |知识梳理|磁场对电流作用、电动机原理/构造/能量转化、扬声器原理|填空形式聚焦核心概念，夯实物理观念基础| |基础应用|电动机工作原理辨析、受力方向判断、能量转化实例|选择填空结合机器狗、新能源汽车等生活情境，提升科学思维| |综合探究|电动机转动影响因素、电磁弹射原理实验|实验题设计变量控制与现象分析，强化科学探究能力|

20.4电动机（暑假预习作业） 第一部分：知识梳理 一、磁场对通电导线的作用 1.通电导体在磁场中受力的作用，力的方向与______的方向和______的方向有关。 2.当电流的方向或者磁场的方向改变时，通电导体受力的方向也______。当导体中电流的方向和磁场的方向同时改变时，通电导体在磁场中受力的方向是______的。 二、电动机 1.原理： 。 2.构造：由 和 两部分组成。 3.能量转化：将 能转化为 能。 4.换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置时，换向器就能自动改变线圈中______的方向，使线圈持续转动。 5.改变电动机转动方向方法：①改变________方向；②改变________方向。 6.增大电动机转速方法：增大________、增强________。 三、动圈式扬声器 1.结构：线圈、 、锥形纸盆等，如图所示。 2.作用：将______信号转化为______信号； 3.原理： 。 4.能量转化：动圈式扬声器工作时将______能转化为______能。 第二部分：课时训练 一、选择题（本题共11小题， 1~8题为单选题， 9~11题为多选题。） 1．图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员，机器狗内部电动机的工作原理是（　　） A．摩擦起电现象 B．通电导体在磁场中受到力的作用 C．电流的磁效应 D．电流的热效应 2．某中学物理兴趣小组自制了一个简易电动机，通电后线圈转动。电动机工作时，能量转化是（    ） A．电能转化为内能 B．电能转化为机械能 C．机械能转化为电能 D．内能转化为电能 3．如图所示，是新能源汽车生产中使用工业机器人移动物料的情景，下列选项中，能用来解释工业机器人的电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 4．如图是电流表内部结构简图，线圈置于两磁极之间，线圈上固定一个指针，有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转，线圈中电流越大，指针偏转角度越大。当给电流表通电时（     ） A．线圈会受到磁场力的作用 B．线圈对磁体没有力的作用 C．电流越大，磁场对线圈的作用力越小 D．电流反向，线圈的受力方向不变 5．小海在跨学科实践活动中利用干电池、磁体和铜丝成功地自制了一个电动机，如图所示。下列说法正确的是（     ）    A．磁体周围存在磁感线 B．线圈转动时将机械能转化为电能 C．对调干电池的正负极，线圈的转动方向改变 D．线圈转动时不会产生磁场 6．在物理学中，用表示电流的方向垂直于纸面向里，⊙表示电流的方向垂直于纸面向外。如图所示，甲图表示直导体a在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力F，乙图所示的三种情况中，通电导体a受到的磁场力方向水平向左的是（　　） A．A B．B C．C D．AC 7．如图所示实验中，闭合开关后，金属杆向右运动。下列操作能让金属杆向左运动的是（     ） A．改变电流大小 B．改变电流方向 C．改变磁场强弱 D．改变金属杆长度 8．如图所示，小明同学在实验室装配电动机模型时，正确连接电路后闭合开关，发现电动机并没有转动起来，于是他做了以下调节： ①向左移动滑动变阻器滑片； ②调节线圈的初始位置； ③改变电源的正、负极； ④改变磁场方向。 其中有可能使电动机转动起来的操作有（　　） A．①②③ B．①② C．①④ D．③④ 9．如图所示，是研究磁场对通电导线作用的实验装置。当接通电源，电流由a至b通过导体ab时，它受到磁场力作用而向左运动，则（　　）    A．只改变磁场方向时，导线ab将向右运动，电能转化为机械能 B．只改变电流方向时，导线ab将向右运动，电能转化为机械能 C．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向右运动 D．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab仍将向左运动 10．如图是一个密封的盒子外露出一段铜导线，小明将导线悬挂起来，并将一个蹄形磁体缓慢靠近，发现导线向靠近磁体的方向运动。则下列说法正确的是（　　） A．这条导线中有电流 B．利用此现象的原理可制作电动机 C．将蹄形磁体磁极对调，导线的运动方向不变 D．这条导线周围不会产生磁场 11小明自制了一个“电磁秋千”，如图所示，他用铜线圈做一个秋千，线圈下方放一块永久磁体，线圈通电后，就能不停地摆动。下列有关叙述正确的是（　　） A．电磁秋千摆动过程中电能转化为机械能 B．若想让电磁秋千摆得更高些，仅对调磁铁的磁极 C．若想让电磁秋千摆得更高些，仅减少线圈的匝数 D．增加电源电压可以使电磁秋千摆动得更快 二、填空题 12．下列图片所示的是电动机最主要的两个部件，其中图甲是_________，图乙是_________。（均选填“转子”或“定子”） 13．如图是直流电动机的工作原理图，铜半环“AC、BD”叫做______，其作用是当线圈因惯性转过平衡位置时，立即改变______，从而改变线圈的受力方向，使线圈在磁场中连续转动。 14．如图所示是市面上两类常见汽车的主要动力系统，____________工作时将内能转化为机械能，____________工作时将电能转化为机械能。 15．如图所示是小赣爸爸的汽车装饰品，盆表面有一个太阳能电池板（未画出），塑料小花在阳光下能左右不断摇摆。请你猜测花盆里还有一个重要的装置是________（选填“热机”“电动机”或“发电机”）；从能量转换角度来看，整个装置是将太阳能主要转化为小花的________能。 16．2026年马年春晚再度升级科技阵容，多家国产机器人企业携手登场，带来一场科技与年味交融的视觉盛宴如图。控制机器人的芯片主要是由__________（选填“半导体”“超导体”或“绝缘体”）材料制成的。机器人的关节运动靠电动机驱动，电动机的工作原理是__________。 17．小丽爸爸最近在纠结“现在买车，买油车还是电车？”，如图所示，假如你是小丽同学，请你列举一条传统燃油车或新兴的电动车的优点：____________。 18．如图所示，某同学将一个线圈粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁体，然后在线圈中通入交变电流，纸杯振动发声，这是利用了_________的原理，线圈中的电流______（选填“会”或“不会”）产生磁场。 19．如图是扬声器的示意图，工作时，变化的音频电流通过线圈，线圈在磁场中受到______的作用，从而带动纸盆振动；当线圈中电流的频率变低，纸盆振动变慢，声音音调______（选填“变高”或“变低”）；若给线圈通入恒定的直流电，纸盆______（选填“能”或“不能”）持续振动。 20．小东发现爸爸的电动剃须刀闭合开关时，指示灯亮，同时刀头转动。他取出电池，对调两极重新安装，再闭合开关，发现指示灯不亮，而刀头反向转动。经过思考得出：指示灯不亮是因为它是具有___________性的发光二极管。刀头反向转动是因为内部电动机线圈受力方向和___________方向有关。 21．如图所示，一束电子自右向左从狭缝里射出，穿过磁场时受到磁场力的作用而向纸面内偏转。若使这束电子向纸面外偏转。你认为可采取的做法是：__________，理由是________。 22．小深找到两个外观一样，额定电压均为的白炽灯，如图甲、乙，若将两只灯泡串联，接在电路中，两灯亮度情况是______（选填“甲灯更亮”，“乙灯更亮”或“两灯一样亮”）。小深将灯泡接在家庭电路上。闭合开关，用磁铁靠近灯泡，如图丙，他发现发光的灯丝在晃动，请解释灯丝晃动的原因： ； 三、实验题 23．在“探究电动机为什么会转动”的实验中： (1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在______，磁体会对通电导体产生力的作用。 (2)如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间。闭合开关前，导体ab______；闭合开关后，导体ab______，说明磁场对______导体有力的作用。 (3)断开开关，将图中磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与______有关。 (4)断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与______有关。 (5)如果同时改变磁场方向和电流方向，______（选填“能”或“不能”）确定通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 24．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，发现线圈并没有转动，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)生活中的电动机能连续转动，是通过加入了______装置来实现这一目的的。 (3)我国新一代航空母舰“福建舰”（如图所示）装备了自主研发的电磁弹射系统。工作时，给弹射器滑块通电，它就可以在磁场的作用下急剧加速，牵引舰载机高速起飞。电磁弹射系统的工作原理是________________________________________________。 试卷第8页，共9页 试卷第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $ 20.4电动机（暑假预习作业） 第一部分：知识梳理 一、磁场对通电导线的作用 1.通电导体在磁场中受力的作用，力的方向与______的方向和______的方向有关。 2.当电流的方向或者磁场的方向改变时，通电导体受力的方向也______。当导体中电流的方向和磁场的方向同时改变时，通电导体在磁场中受力的方向是______的。 二、电动机 1.原理： 。 2.构造：由 和 两部分组成。 3.能量转化：将 能转化为 能。 4.换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置时，换向器就能自动改变线圈中______的方向，使线圈持续转动。 5.改变电动机转动方向方法：①改变________方向；②改变________方向。 6.增大电动机转速方法：增大________、增强________。 三、动圈式扬声器 1.结构：线圈、 、锥形纸盆等，如图所示。 2.作用：将______信号转化为______信号； 3.原理： 。 4.能量转化：动圈式扬声器工作时将______能转化为______能。 【答案】 一、磁场对通电导线的作用 1.电流 磁场 2.相反 不变 二、电动机 1.通电线圈在磁场中受力转动 2.转子 定子 3.电 机械 4.电流 5.电流 磁场 6.电流 磁场 三、动圈式扬声器 1.永磁体 2.电 声 3.通电线圈在磁场中受力运动 4.电 机械 第二部分：课时训练 一、选择题（本题共11小题， 1~8题为单选题， 9~11题为多选题。） 1．图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员，机器狗内部电动机的工作原理是（　　） A．摩擦起电现象 B．通电导体在磁场中受到力的作用 C．电流的磁效应 D．电流的热效应 【答案】B 【详解】A．摩擦起电是电荷的转移，与电动机原理无关，故A不符合题意。 B．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，故B符合题意。 C．电流的磁效应是指电流周围产生磁场，是电磁铁的原理，故C不符合题意。 D．电流的热效应是电能转化为内能，如电热水器，与电动机原理无关，故D不符合题意。 故选B。 2．某中学物理兴趣小组自制了一个简易电动机，通电后线圈转动。电动机工作时，能量转化是（    ） A．电能转化为内能 B．电能转化为机械能 C．机械能转化为电能 D．内能转化为电能 【答案】B 【详解】电动机工作时将电能主要转化为机械能，使得线圈转动，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．如图所示，是新能源汽车生产中使用工业机器人移动物料的情景，下列选项中，能用来解释工业机器人的电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动。 A．通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转，这是电流的磁效应，故A不符合题意； B．通电导线在磁场中，磁场对通电导线有力的作用，使导线运动起来，故B符合题意； C．电磁继电器工作时，开关闭合，控制电路接通，电磁铁具有磁性，将衔铁吸引下来，从而接通工作电路，主要利用了电流的磁效应，故C不符合题意； D．图中两个电磁铁串联，电流相同，线圈匝数不同，吸引大头针的数目不同，说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，与机器人的工作原理不同，故D不符合题意。 故选B。 4．如图是电流表内部结构简图，线圈置于两磁极之间，线圈上固定一个指针，有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转，线圈中电流越大，指针偏转角度越大。当给电流表通电时（     ） A．线圈会受到磁场力的作用 B．线圈对磁体没有力的作用 C．电流越大，磁场对线圈的作用力越小 D．电流反向，线圈的受力方向不变 【答案】A 【详解】A．磁场对通电线圈有力的作用，故A 正确； B．力的作用是相互的，所以线圈对磁体也有力的作用，故B错误； C．电流越大，磁场对线圈的作用力越大，故C错误； D．电流反向，线圈的受力方向也相反，故D错误。 故选A。 5．小海在跨学科实践活动中利用干电池、磁体和铜丝成功地自制了一个电动机，如图所示。下列说法正确的是（     ）    A．磁体周围存在磁感线 B．线圈转动时将机械能转化为电能 C．对调干电池的正负极，线圈的转动方向改变 D．线圈转动时不会产生磁场 【答案】C 【详解】A．磁感线是为了形象描述磁场，人为假想的曲线，实际并不存在，故A错误。 B．该装置是电动机，工作时消耗电能，获得机械能，将电能转化为机械能，故B错误。 C．对调干电池正负极会改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向会改变，故C正确。 D．根据电流的磁效应，通电导体周围一定存在磁场，线圈转动时有电流通过，会产生磁场，故D错误。 故选 C。 6．在物理学中，用表示电流的方向垂直于纸面向里，⊙表示电流的方向垂直于纸面向外。如图所示，甲图表示直导体a在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力F，乙图所示的三种情况中，通电导体a受到的磁场力方向水平向左的是（　　） A．A B．B C．C D．AC 【答案】C 【详解】由题图可知导线受力的方向水平向左。 A．相对于甲图，电流方向改变，磁场方向不变，通电导体受力方向改变，方向水平向右，故A错误； B．相对于甲图，电流方向相同，磁场方向发生了改变，所以受力方向改变，方向水平向右，故B错误； C．相对于甲图，磁场方向改变，电流方向变化，通电导体受力方向不变，仍为水平向左，故C正确； D．选项包含错误选项A和正确选项C，故D错误。 故选C。 7．如图所示实验中，闭合开关后，金属杆向右运动。下列操作能让金属杆向左运动的是（     ） A．改变电流大小 B．改变电流方向 C．改变磁场强弱 D．改变金属杆长度 【答案】B 【详解】A．通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和电流方向有关，且两个因素只改变其中一个，金属杆受力方向才会发生改变，改变电流大小，不能改变导体的受力方向，故A不符合题意； B．改变电流方向，磁场的方向不变，可以改变导体受力的方向，可以使金属杆向左运动，故B符合题意； C．改变磁场强弱，没有改变磁场方向和电流的方向，因此不能改变金属杆受力的方向，故C不符合题意； D．改变金属杆长度，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变金属杆受力的方向，故D不符合题意。 故选B。 8．如图所示，小明同学在实验室装配电动机模型时，正确连接电路后闭合开关，发现电动机并没有转动起来，于是他做了以下调节： ①向左移动滑动变阻器滑片； ②调节线圈的初始位置； ③改变电源的正、负极； ④改变磁场方向。 其中有可能使电动机转动起来的操作有（　　） A．①②③ B．①② C．①④ D．③④ 【答案】B 【详解】①向左移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电动机的电流增大，可以增大磁场对电动机中线圈的作用力，可能会使电动机转动起来；②当线圈初始位置在平衡位置时，线圈不能转动，所以调节线圈的初始位置，可能会使电动机转动起来；③和④中的操作只能改变磁场对电动机中线圈的力的方向，不能使电动机转动起来。综上所述，只有①②符合题意，故B符合题意，A、C、D不符合题意。 故选B。 9．如图所示，是研究磁场对通电导线作用的实验装置。当接通电源，电流由a至b通过导体ab时，它受到磁场力作用而向左运动，则（　　）    A．只改变磁场方向时，导线ab将向右运动，电能转化为机械能 B．只改变电流方向时，导线ab将向右运动，电能转化为机械能 C．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向右运动 D．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab仍将向左运动 【答案】ABD 【详解】AB．图中装置，当接通电源，电流由a至b通过导体ab时，它受到磁场力作用而向左运动，而这个力的方向与磁场方向和电流方向有关。当只改变磁场方向或只改变电流方向时，导线ab运动方向改变，将向右运动，这个过程中电能转化为机械能，故AB符合题意； CD．当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab运动方向不变，仍将向左运动，故C不符合题意，D符合题意。 故选ABD。 10．如图是一个密封的盒子外露出一段铜导线，小明将导线悬挂起来，并将一个蹄形磁体缓慢靠近，发现导线向靠近磁体的方向运动。则下列说法正确的是（　　） A．这条导线中有电流 B．利用此现象的原理可制作电动机 C．将蹄形磁体磁极对调，导线的运动方向不变 D．这条导线周围不会产生磁场 【答案】AB 【详解】A．铜导线向靠近磁体的方向运动，是因为通电导线在磁场中受力的作用，则这条导线中有电流，故A正确； B．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用工作的，故B正确； C．将蹄形磁体磁极对调，磁场方向改变，电流方向不变，导线受到的磁力方向改变，则导线的运动方向改变，故C错误； D．电流的周围存在磁场，则这条有电流的导线周围会产生磁场，故D错误。 故选AB。 11小明自制了一个“电磁秋千”，如图所示，他用铜线圈做一个秋千，线圈下方放一块永久磁体，线圈通电后，就能不停地摆动。下列有关叙述正确的是（　　） A．电磁秋千摆动过程中电能转化为机械能 B．若想让电磁秋千摆得更高些，仅对调磁铁的磁极 C．若想让电磁秋千摆得更高些，仅减少线圈的匝数 D．增加电源电压可以使电磁秋千摆动得更快 【答案】AD 【详解】A．电磁秋千摆动过程中，消耗电能，得到了机械能，电能转化为机械能，故A正确； BCD．若想让电磁秋千摆得更高些、更快些，应增大磁场对电磁秋千的作用力，因通电导体在磁场中受力的大小与电流的大小、磁场的强弱有关，所以可采用增加电源电压的方法来增大电流或换用磁性更强的磁铁，故BC错误，D正确。 故选AD。 二、填空题 12．下列图片所示的是电动机最主要的两个部件，其中图甲是_________，图乙是_________。（均选填“转子”或“定子”） 【答案】 转子 定子 【详解】[1][2]运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，由转轴、电枢铁芯、电枢绕组、换向器和风扇等组成，所以甲是转子；电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成，所以乙是定子。 13．如图是直流电动机的工作原理图，铜半环“AC、BD”叫做______，其作用是当线圈因惯性转过平衡位置时，立即改变______，从而改变线圈的受力方向，使线圈在磁场中连续转动。 【答案】 换向器 线圈中电流的方向 【详解】 [1][2]如图所示：AC、BD是换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，立即改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，保证了线圈持续的转动下去。 14．如图所示是市面上两类常见汽车的主要动力系统，____________工作时将内能转化为机械能，____________工作时将电能转化为机械能。 【答案】 汽油机 电动机 【详解】汽油机属于热机，工作时通过燃料燃烧获得内能，对外做功将内能转化为机械能，是传统燃油汽车的动力系统; 电动机工作时消耗电能，输出机械能，将电能转化为机械能，是新能源电动汽车的动力系统。 15．如图所示是小赣爸爸的汽车装饰品，盆表面有一个太阳能电池板（未画出），塑料小花在阳光下能左右不断摇摆。请你猜测花盆里还有一个重要的装置是________（选填“热机”“电动机”或“发电机”）；从能量转换角度来看，整个装置是将太阳能主要转化为小花的________能。 【答案】 电动机 机械 【详解】太阳能电池板将太阳能转化为电能，而花盆内隐藏的电动机则负责将电能转化为机械能，从而驱动小花不断摇摆。 从整个装置的输入与输出看，最终目的是使原本静止的小花产生运动，即把太阳能最终转化为小花的机械能。 16．2026年马年春晚再度升级科技阵容，多家国产机器人企业携手登场，带来一场科技与年味交融的视觉盛宴如图。控制机器人的芯片主要是由__________（选填“半导体”“超导体”或“绝缘体”）材料制成的。机器人的关节运动靠电动机驱动，电动机的工作原理是__________。 【答案】 半导体 通电导体在磁场中受到力的作用 【详解】控制机器人的芯片主要是由半导体材料制成的，半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，适合用于制作芯片、二极管等电子元件。 电动机工作时，消耗电能，驱动关节运动，将电能转化为机械能。电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 17．小丽爸爸最近在纠结“现在买车，买油车还是电车？”，如图所示，假如你是小丽同学，请你列举一条传统燃油车或新兴的电动车的优点：____________。 【答案】见解析 【详解】燃油车的优点：技术成熟维修方便、续航里程长、加油便捷； 电动车的优点：不排放尾气不会污染空气、用车成本低、国家政策支持。 18．如图所示，某同学将一个线圈粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁体，然后在线圈中通入交变电流，纸杯振动发声，这是利用了_________的原理，线圈中的电流______（选填“会”或“不会”）产生磁场。 【答案】 通电线圈在磁场中受力运动 会 【详解】这个装置的原理和动圈式扬声器相同：通入交变电流的线圈放在强磁体的磁场中，电流方向周期性变化，线圈受力方向也随之周期性变化，带动纸杯振动发声，因此是利用了通电线圈在磁场中受力运动的原理。 根据电流的磁效应（奥斯特实验结论），通电导体周围一定存在磁场，因此线圈中的电流会产生磁场。 19．如图是扬声器的示意图，工作时，变化的音频电流通过线圈，线圈在磁场中受到______的作用，从而带动纸盆振动；当线圈中电流的频率变低，纸盆振动变慢，声音音调______（选填“变高”或“变低”）；若给线圈通入恒定的直流电，纸盆______（选填“能”或“不能”）持续振动。 【答案】 力 变低 不能 【详解】扬声器工作时，变化的音频电流通过线圈，线圈在磁场中受到力的作用，从而带动纸盆振动发声；音调由振动频率决定，频率越低，音调越低。当线圈中电流的频率变低，纸盆振动变慢，声音音调变低；若给线圈通入恒定的直流电，线圈受到的磁场力方向不变，只能向一个方向运动，无法来回振动，因此纸盆不能持续振动。 20．小东发现爸爸的电动剃须刀闭合开关时，指示灯亮，同时刀头转动。他取出电池，对调两极重新安装，再闭合开关，发现指示灯不亮，而刀头反向转动。经过思考得出：指示灯不亮是因为它是具有___________性的发光二极管。刀头反向转动是因为内部电动机线圈受力方向和___________方向有关。 【答案】 单向导电 电流 【详解】[1]发光二极管具有单向导电性，当电池两极对调后，电流方向改变，二极管无法导通，因此指示灯不亮。 [2]电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，线圈的受力方向与电流方向和磁场方向有关，本题中对调电池两极改变了电流方向，导致线圈受力方向改变，所以刀头反向转动。 21．如图所示，一束电子自右向左从狭缝里射出，穿过磁场时受到磁场力的作用而向纸面内偏转。若使这束电子向纸面外偏转。你认为可采取的做法是：__________，理由是________。 【答案】 将磁铁的N、S极对调/改变电子的运动方向，使电子自左向右运动 磁场对电流的作用力方向与磁场方向和电流方向有关，只改变其中一个方向，磁场力的方向就会改变 【详解】[1][2]电子带负电，其定向移动方向与电流方向相反；通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向两个因素有关，只改变其中一个方向时，受力方向就会发生改变。原来电子向纸面内偏转，只改变磁场方向（对调磁极），或只改变电流方向（反转电子运动方向），就能让受力方向变为向纸面外，使电子向纸面外偏转。 22．小深找到两个外观一样，额定电压均为的白炽灯，如图甲、乙，若将两只灯泡串联，接在电路中，两灯亮度情况是______（选填“甲灯更亮”，“乙灯更亮”或“两灯一样亮”）。小深将灯泡接在家庭电路上。闭合开关，用磁铁靠近灯泡，如图丙，他发现发光的灯丝在晃动，请解释灯丝晃动的原因： ； 【答案】 乙灯更亮 通电导体在磁场中受到力的作用，而且受力方向与电流方向有关。用磁铁靠近灯泡，灯丝中通过的是交流电，电流的方向和大小做周期性的改变，则灯丝在磁场中受到力的方向不断改变，故发光的灯丝在晃动 【详解】由甲乙两图可知，甲灯的灯丝短而粗，乙灯的灯丝细而长，则乙灯的灯丝电阻较大。若将两只灯泡串联，接在电路中，则电流相等，根据，乙灯的实际功率较大，则乙灯更亮。 [2]见答案 三、实验题 23．在“探究电动机为什么会转动”的实验中： (1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在______，磁体会对通电导体产生力的作用。 (2)如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间。闭合开关前，导体ab______；闭合开关后，导体ab______，说明磁场对______导体有力的作用。 (3)断开开关，将图中磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与______有关。 (4)断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与______有关。 (5)如果同时改变磁场方向和电流方向，______（选填“能”或“不能”）确定通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 【答案】(1)磁场 (2) 静止不动 运动 通电 (3) 相反 磁场方向 (4) 相反 电流方向 (5)不能 【详解】（1）通电导体周围存在磁场，所以磁体会对通电导体产生力的作用。 （2）[1][2][3]闭合开关前，电路无电流，导体ab静止。闭合开关后，导体ab运动（或受力运动）。说明磁场对通电导体有力的作用。 （3）[1][2]磁极对调说明磁场方向改变，观察到导体运动方向相反。说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。 （4）[1][2]电源正负极对调，电流方向改变 ，观察到导体运动方向相反。说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。 （5）同时改变磁场方向和电流方向，受力方向不变（因为两者都反向时，受力方向相同），所以不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 24．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，发现线圈并没有转动，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)生活中的电动机能连续转动，是通过加入了______装置来实现这一目的的。 (3)我国新一代航空母舰“福建舰”（如图所示）装备了自主研发的电磁弹射系统。工作时，给弹射器滑块通电，它就可以在磁场的作用下急剧加速，牵引舰载机高速起飞。电磁弹射系统的工作原理是________________________________________________。 【答案】(1)相等 (2)换向器 (3)通电导体在磁场中受到力的作用 【详解】（1）图乙位置，线圈处于平衡位置，由于电流大小相等，方向相反，故受力大小相等，方向相反，则受力平衡。 （2）换向器可以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。 （3）当给弹射器滑块通入强大电流后，其在所处的磁场环境中会受到相应的电磁力，能产生足够大的推力让滑块连同舰载机快速加速，进而达成弹射起飞的目的，电磁弹射系统的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 试卷第2页，共15页 试卷第3页，共15页 学科网（北京）股份有限公司 $