18.3 磁场对通电导线的作用（高效培优·讲义）物理新教材沪科版九年级全一册

本讲义聚焦磁场对通电导线的作用（安培力）及直流电动机原理，承接电流磁效应，为电磁感应学习奠基，构建“电-磁-力”作用链，提供实验探究、原理应用、易错辨析等学习支架。 以控制变量法探究受力方向影响因素，模型拆解突破换向器难点，结合电磁弹射等科技实例。通过科学探究培养实验能力，科学思维提升辨析能力，课中辅助教学，课后分层练习助力查漏补缺。

第18.3节 磁场对通电导线的作用 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 通电导线在磁场中的受力情况 考点 02 直流电动机是如何工作的 03 避坑指南·解题通法 角度01 两大电磁现象精准辨析 角度 02 通电导体受力方向判断易错点 角度 03 电动机结构与原理易错辨析 角度 04 电动机转速、转向影响因素区分 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 通过实验探究，认识磁场对通电导线有力的作用，知晓该力的名称为安培力，了解力的产生条件。 2. 熟练掌握通电导线在磁场中受力方向的影响因素，能准确判断受力方向变化规律，熟记左手定则的基础应用。 3. 理解通电导体在磁场中受力的能量转化特点，掌握直流电动机的工作原理、基本结构与换向器的作用。 4. 了解扬声器、电磁弹射、电动机等生活与科技应用，能区分电流磁效应与磁场对电流的作用两类电磁现象。 1. 依托对照实验，通过控制变量法，分别探究磁场方向、电流方向对通电导线受力方向的影响，夯实核心规律。 2. 结合模型拆解法，分析直流电动机结构与工作过程，突破换向器的核心作用难点。 3. 采用对比辨析法，区分电生磁（电流磁效应）、磁场对电流的作用两大电磁原理，规避概念混淆误区。 4. 结合生活实例归类记忆，明确各类电器的工作原理与能量转化，快速解决应用型题型。 考点01 通电导线在磁场中的受力情况 1. 实验探究：磁场对通电导线的作用 （1）实验装置：蹄形磁体、金属导体杆、低压电源、开关、导线。 （2）实验操作与现象： ① 组装完整电路，将金属导体杆水平放置在蹄形磁体的磁场中，断开开关，导体静止不动；闭合开关，导体中有持续电流通过，金属杆发生运动，证明磁场对通电导线 的作用，对不通电导线 。 ② 控制磁场方向不变，调换电源正负极改变电路电流方向，观察到金属杆运动方向 。 ③ 控制电流方向不变，调换蹄形磁体N、S极改变磁场方向，金属杆运动方向 。 ④ 同时调换电路电流方向和磁场方向，金属杆的运动方向 。 （3）实验核心结论：磁场对通电导线会产生力的作用；通电导线的受力方向由 和 两个因素共同决定。 2. 通电导线受力的产生条件 （1）需同时满足三个条件：导线处于磁场中、导线接入电路正常通电、导线与磁场方向不平行。 （2）若通电导线与磁场方向平行，导线 磁场力作用；当导线与磁场垂直时，导线受到的磁场力 。 （3）磁场强弱、电流大小仅影响力的 ，不影响力的 。 3. 能量转化 通电导线在磁场中受力运动，消耗电能，获得机械能，能量转化为 能→ 能；由于导线存在电阻，电流通过导线会发热，会伴随少量电能转化为 能。 4. 应用 （1）动圈式扬声器：主要由线圈、永久磁体、锥形纸盆组成，线圈置于永久磁体的磁场中，通入随声音变化的电流时，线圈受到变化的磁场力往复振动，带动纸盆振动发声，实现电信号向声信号的转化。 （2）电磁弹射技术：依托通电导体在磁场中受力运动的原理，为舰载机、精密设备提供强劲推力。我国福建舰搭载的电磁弹射系统是该原理的高端应用，相比传统蒸汽弹射，效率更高、稳定性更强。 （3）民用电机设备：电风扇、洗衣机、电动车、水泵、空调外机等家用电器的核心动力部件均为电动机，均利用磁场对通电导线的作用力工作。 【深化点拨】 1. 受力方向变化规律：单一改变电流或磁场方向，受力方向反向；同时改变两个方向，受力方向保持不变。 2. 核心概念区分：电流磁效应是“电生磁”，仅产生磁场、无机械运动；磁场对通电导线的作用是“电+磁生动力”，产生机械运动，二者原理、应用完全不同。 1．（2026·山东济宁·二模）某同学将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，制成一个简易扬声器，如图所示。在线圈中通入交变电流，纸杯即可振动发声。下列说法正确的是（     ） A．线圈中的电流不会产生磁场 B．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象 C．该扬声器与发电机的工作原理相同 D．磁场对线圈的力的大小和方向随电流的大小和方向而改变 2．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图所示，把导体棒放在与电源连接的两根导轨上，闭合开关后，导体棒会在导轨上滚动，说明_______。 3．（2025·四川内江·中考真题）通电导体在磁场中受力而运动的过程是将电能转化为_________，要改变导体在磁场中的受力方向可以通过改变________方向或改变电流方向来实现。 4．（2026·安徽合肥·三模）如图所示，闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向右运动，若只将电源的正、负极对调，则导体棒ab将向________运动（选填“左”或“右”）。 考点02 直流电动机是如何工作的 1. 工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。工作过程中主要实现电能向 能的转化，线圈发热会伴随少量电能转化为内能。 2. 基本结构组成 （1）定子：固定不动的永磁体，作用是提供稳定的磁场； （2）转子：可自由转动的通电线圈，是受力转动、输出动力的核心部件； （3）换向器：由两个彼此绝缘的铜制半环组成，随线圈同步转动，是电动机持续单向转动的关键结构； （4）电刷：固定不动，与换向器紧密接触，连通外部电源与线圈，保证电路持续导通。 3. 换向器的作用 （1）平衡位置：线圈平面与磁场垂直，线圈上下两边受力大小相等、方向相反、受力平衡。 （2）当通电线圈转动至 时，线圈瞬时静止。此时换向器会自动改变线圈内部的电流方向，进而改变线圈的受力方向，使线圈沿原有方向持续转动。若无换向器，线圈转过半圈后受力反向，会来回摆动，无法持续单向转动。 4.简易电动机制作与工作原理 （1）制作要点：用漆包线绕制矩形线圈，一端线头漆皮全部刮除，另一端仅刮除半周漆皮，且两端刮漆位置保持同侧；用回形针制作支架，支撑线圈并连通电路。 （2）工作逻辑：半周刮漆结构相当于简易换向器，通电后半周线圈通电受力，驱动线圈转动；半周线圈断电，依靠惯性转动，实现持续单向旋转。 （3）启动特点：若线圈静止在平衡位置，受力平衡无法自行启动，需要轻推线圈辅助转动。 【深化点拨】 1. 转速影响因素：电动机转速与电流大小、磁场强弱有关，电流越大、磁场越强，转速越快，与电流、磁场方向无关。 2. 转向影响因素：电动机转动方向仅由电流方向、磁场方向决定，与转速大小无关。 3. 平衡位置特点：线圈在平衡位置受力平衡、瞬时静止，是电动机启动和换向的关键节点。 1．（25-26九年级上·河北唐山·阶段检测）下列家用电器中，使用了电动机的是（　　） A．日光灯 B．电饭锅 C．洗衣机 D．电热器 2．（25-26九年级上·河南周口·期末）电动机的工作原理是______，它工作时将______能转化为机械能。 3．（2026·湖南湘西·三模）小明在“制作简易直流电动机”的跨学科实践活动，制作了如下图所示的简易电动机。线圈转动过程中是______能转化为机械能，若要改变线圈转动的方向，可以____________。 4．（25-26九年级下·云南曲靖·阶段检测）当导体中的电流方向发生改变时，通电导体在磁场中的受力方向______（选填“会”或“不会”）改变。因此，直流电动机的线圈通过______来改变电流方向，使线圈持续转动。 角度01 两大电磁现象精准辨析 1. 电流磁效应（奥斯特实验）：有电生磁、无机械受力运动；原理：电生磁；能量转化：电能→磁能；应用：电磁铁、电铃、电磁继电器。 2. 磁场对通电导线的作用：有电有磁、导体受力产生机械运动；原理：通电导体在磁场中受力运动；能量转化：电能→机械能；应用：电动机、扬声器、电磁弹射。 解题口诀：有电无动只生磁，有电能动是电机。 1．（24-25九年级上·北京·阶段检测）关于电磁现象，下列说法中正确的是（     ） A．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的 B．指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用 C．通电线圈在磁场中受力转动的过程中，机械能转化为电能 D．磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不真实存在 2．（2026·江苏宿迁·模拟预测）如图所示，对下列四幅插图的分析表述正确的是（     ） A．甲图中，若小球c带负电，则b球一定带负电，a球一定带正电 B．乙图是奥斯特实验装置，是电动机的工作原理 C．丙图中插座的连接方式不符合安全用电，灯泡连接符合安全用电原则 D．丁图演示的是通电导体在磁场中受到力的作用，电动机是利用这个原理制成的 3．（2026·湖南长沙·二模）下列图中对应的物理知识正确的是（     ） A．甲图，奥斯特实验说明电流周围有磁感线 B．乙图，闭合开关，电磁铁右端为N极 C．丙图，要使自制电动机持续转动，就要将两侧的绝缘层全刮掉 D．丁图，说明异名磁极相互排斥 角度02 通电导体受力方向判断易错点 1. 单一变量改变：只改电流方向/只改磁场方向，导体受力方向、电动机转动方向一定反向。 2. 双变量同时改变：电流方向、磁场方向同时调换，受力方向保持不变。 3. 特殊盲区：通电导线与磁场平行时，不受磁场力，不会运动；只有二者存在夹角时才受力。 4．（2026·天津静海·一模）如图所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（     ） A．换用更细的铜棒 B．将磁体的N、S极对调 C．换用磁性更强的磁体 D．将电源正、负极和磁体N、S极同时对调 5．如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈，现在给它们通电，则下列说法正确的是（      ） A．甲中线圈转动，乙中线圈不转动 B．乙中线圈转动，甲中线圈不转动 C．甲、乙中的线圈都会转动 D．甲、乙中的线圈都不会转动 6．（2026·安徽合肥·三模）如图所示，磁场中的矩形铜线框处于静止状态，闭合开关后，若CD段导体受到向上的磁场力，则（     ） A．AB段导体受到磁场力的方向向下 B．电路中M处的电流大于Q处的电流 C．矩形铜线框一定发生转动 D．若只将电源正负极对调，AB段受到磁场力的方向一定向下 7．（2026·云南昆明·二模）某实验小组利用如图装置探究磁场对通电导体的作用。将一根导体棒ab放在蹄形磁体的磁场中，并与开关、滑动变阻器、电源串联成闭合电路。 实验操作步骤记录如下表： 实验次数 磁场方向 电流方向 导体棒运动方向 1 竖直向上 由a到b 向左运动 2 竖直向下 由a到b 向右运动 3 竖直向上 由b到a 向右运动 (1)分析实验1和2，可得出通电导体在磁场中受力方向与________有关；分析实验________两次实验，可得出受力方向与电流方向有关； (2)生活中的________（选填“电动机”或“发电机”）就是利用该实验原理工作的，工作时将电能转化为________能。 角度03 电动机结构与原理易错辨析 1. 换向器功能误区：换向器只改变线圈电流方向，不改变磁场方向；作用是让线圈持续转动，不能加快转动速度。 2. 平衡位置误区：线圈处于平衡位置时受力平衡、瞬时静止，此时无转动力，电动机无法自行启动，需要外力辅助。 3. 简易电动机原理：半周刮皮是间歇通电、等效换向，不是减小阻力，是持续转动的核心原因。 8．（23-24九年级上·湖南长沙·阶段检测）中国高铁已经成为世界瞩目的一张名片。中非共建铁路始于中国提出的“一带一路”倡议，目前中非共建铁路已经超过1万公里。高铁包含许多物理知识，如：高铁的运动靠电动机驱动。下列判断正确的是（     ） A．电动机的工作原理主要是电流的磁效应 B．与热机相比，电动机效率较低 C．电动机正常工作时，主要是将机械能转化为电能 D．电动机中线圈的受力方向与电流方向有关 9．（2026·内蒙古通辽·三模）如图所示是某小组自制的简易电动机。电动机工作时（     ） A．将电全部转化为机械能 B．电路中的电荷沿线圈向下移动 C．仅调换磁铁两极，线圈转动方向不会改变 D．原理是磁场对通电导体有力的作用 10．（2026·山西阳泉·三模）学校开展了跨学科实践活动：自制一个简易直流电动机。将一段漆包线绕成矩形线圈（尺寸），作为转子，该形状利于线圈在磁场中受力对称；线圈左右两端各留2cm的漆包线作为转轴，左端引线仅刮除半周漆皮，右端全部刮掉。将磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会转动起来，如图甲所示。 (1)图乙是电动机原理图，电动机是利用了磁场对___________有力的作用的原理制作的。通电后导线ab受到竖直向下的磁场力的作用，此时若改变电流方向，请你在图乙中画出导线ab此时所受磁场力的示意图___________。（点O为重心） (2)如图甲，制作时用小刀刮去线圈右端转轴的全部漆皮，左端转轴的半周漆皮的目的是___________。矩形线圈旋转到图甲所示状态时，电路中___________（选填“有”或“没有”）电流通过。 (3)小明想调节自制简易直流电动机的转速，请你帮他提出一条可行性措施：___________。 (4)制作过程中，发现闭合开关后，用手轻推一下线圈，线圈无法持续转动，原因可能是___________。（写出一条即可） 角度04 电动机转速、转向影响因素区分 1. 决定转动方向：电流方向、磁场方向（只改方向，不改变快慢）。 2. 决定转动快慢：电流大小、磁场强弱（只改速度，不改变方向）。 3. 易错总结：方向看“正反”，快慢看“强弱”，两组因素互不干扰。 11．（2026·辽宁铁岭·二模）如图所示，当闭合开关时，导体棒运动。下列说法正确的是（     ） A．只改变电流方向，导体棒的运动方向会改变，说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关 B．只改变磁场方向，导体棒的运动方向不变 C．增大电源电压，导体棒会运动得更慢 D．该实验装置的原理与电动机不同 12．（25-26九年级上·重庆铜梁·期末）如图所示，学校的物理兴趣小组用漆包线自制了一个简易电动机，甲图是电路图，乙图是他们绕制的线圈，线圈的下方是一强磁铁，漆包线在线圈的两端各伸出约5cm，将电路的两端分别接在铁圈A、B上，A、B固定在木支架上，下列说法正确的是（　　） A．若要该电动机持续转动起来必须用小刀将一端漆包线全部刮掉，另一端刮掉半周 B．电动机的工作原理是电磁感应 C．如果同时改变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向改变 D．移动滑动变阻器滑片不能改变电动机的转速 13．（2026·陕西咸阳·模拟预测）如图，是某小组同学制作的简易直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴一端的全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，位于蹄形磁体内部。 (1)直流电动机的工作原理是磁场对________有力的作用； (2)按他们这种方法刮漆，线圈在平衡位置时________（选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”），目的是使线圈能够持续转动； (3)如果将图中磁体的上下磁极调换一下，线圈转动的方向与原来转动的方向________（选填“相同”或“相反”）； (4)小组同学换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，为方便调节线圈转动的速度，可以在电路中串联一个________（填元件名称）。 【例1】（2026·四川成都·中考真题）电动机是一种应用广泛的机械，许多电器就是由它来驱动的，小明和小红对电动机进行了比较深入的研究。 (1)他们把一根导体棒放在磁铁的磁场中，导体棒两端通过光滑金属导轨与电源、开关相连（如图）。他们利用该装置研究电动机的基本原理，有以下认识，不正确的是________。 A．通电前，静止在导轨上的导体棒只受重力 B．通电后，导体棒向右运动，说明它受到了磁场的作用 C．只改变电流方向，导体棒运动方向发生改变 D．同时改变电流方向和磁场方向，导体棒运动方向不变 (2)他们制作了一个小电动机模型并接入电路（如图）。关于小电动机模型，下列说法不正确的是________。 A．两个支架选用硬金属杆 B．线圈下方放一块强磁体 C．绕制线圈的金属丝可以选用铁丝 D．绕制线圈的金属丝表面涂有绝缘材料 (3)他们观看了一场无人机表演，表演持续了15分钟。他们了解到，共有2000架相同的无人机参与表演，无人机由电动机驱动，每架无人机表演时的实际功率按45W计算，则参与此次表演的无人机消耗的总电能为________kW·h。 (4)他们发现小明家中的智能门锁可通过指纹识别或人脸识别自动开锁。查阅资料得知，两种方式都是通过开关控制电动机开锁。为方便研究，用开关表示指纹识别，开关表示人脸识别，请在图中将简化后的智能门锁控制电路补充完整。 【变式1-1】（2026·四川自贡·中考真题）对下列跨学科实践的分析，正确的是（     ） A．图甲，简易调光台灯中电位器应串联在电路中 B．图乙，煮饺子时水沸腾后继续大火加热饺子熟得更快 C．图丙，同一个简易密度计测不同液体密度时所受浮力大小不相等 D．图丁，简易电动机只能通过改变电流方向来改变线圈的转动方向 【变式1-2】（2026·内蒙古·中考真题）跨学科实践：制作简易直流电动机 项目提出：电动机已经应用在生产生活的各个方面，如电风扇、洗衣机等。物理小组准备制作简易直流电动机。 项目分析：本项目需要完成三个任务。①了解电动机的工作原理及构造；②设计并制作简易直流电动机；③调试作品。 项目实施： (1)电动机的工作原理及构造：通电线圈在________中受力转动；直流电动机主要由线圈和磁体组成。如图甲，把刷有绝缘漆的铜导线绕成矩形线圈，两端各拉出一段引线，把线圈左端引线的漆全部刮掉，右端只刮半周；如图乙，用硬铁丝做支架固定在电池盒两端并与两极相连，电池上放置一块圆形磁体；如图丙，把线圈放在支架上。轻轻拨动线圈，观察线圈能否持续转动。 展示交流： (2)通电线圈转动过程中的能量转化是________转化为机械能。 (3)若无论怎样拨动线圈，线圈都不能持续转动，原因可能是________（写出一种即可）。 (4)在不更换器材的情况下，要改变线圈的转动方向，请你说出一种做法________。 ⚡基础速刷 1．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图所示的四种用电器，工作时能量转化的主要形式与工业机器人不同的是（　　） A．电风扇 B．电熨斗 C．电动自行车 D．洗衣机 2．（2026·河南周口·三模）关于电与磁，下列说法错误的是（     ） A．奥斯特实验证明电流周围存在磁场 B．电动机是根据电磁感应现象制成的 C．地磁场的北极在地理南极附近 D．电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关 3．（2026·湖南益阳·二模）2025年我国自主研发的高效大功率电动机取得重大突破。关于电动机的说法正确的是（　　） A．电动机的工作原理是电磁感应现象 B．电动机工作时主要将机械能转化为电能 C．电动机的转动方向可通过改变电流的方向来实现 D．电动机的效率可以达到100% 4．（2026·河北衡水·模拟预测）如图所示，关于电与磁的现象，下列说法正确的是（     ） A．图甲：地球周围存在磁场，地磁的N极与地理的南极重合 B．图乙：增大导线中的电流时，通电螺线管两端小磁针的磁极方向会改变 C．图丙：扬声器和电动机的工作原理相同，都是利用磁场对通电导线有力的作用 D．图丁：闭合开关后，悬挂的导体棒将发生运动 5．（2026九年级下·内蒙古赤峰·学业考试）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 6．（2026·河南洛阳·模拟预测）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 7．（2026·江苏南通·二模）如图所示，将一根直导线（铝棒）放在蹄形磁体两极间，直导线与电源、开关串联形成回路。闭合开关后，为使直导线摆动幅度更明显，可以（     ） A．增强磁场 B．改变电流方向 C．换用铁质直导线 D．将磁体两极对调 8．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图，兴趣小组制作了一个电动机，给线圈通电，轻轻一推，线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法不正确的有（　　） A．电动机主要由磁体和线圈组成 B．电动机主要把动能转化为电能 C．对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向 D．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的 9．（2026·河南洛阳·模拟预测）在物理课堂上，老师在一节干电池的下端（负极）放上三颗与电池粗细差不多的圆柱状物体（图中未画出），将铜线弯曲成如图所示的形状（下端与柱状物接触良好），松手后，铜线圈转动起来，一个“电动机”就制成了。老师在电池下端放的柱状物体材质应该是（     ） A．木材 B．铝材 C．钢材 D．磁铁 10．（2026·河南驻马店·二模）如图所示是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递。底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来。下列说法不正确的是（     ） A．音箱悬浮时在竖直方向受到两个力的作用 B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同 C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥 D．可以通过调节底座电流控制音箱的高度 11．（2026·广东肇庆·三模）“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，如图所示，为“福建舰”上搭载的电磁弹射装置简化示意图，通过电磁作用给舰载机巨大的推力，使其短时间内达到起飞速度，电磁弹射装置的工作原理与__________（选填“电动机”或“发电机”）相同，将__________能转化为机械能，舰载机在航母上降落时，舰载机的舰钩会勾住拦阻索，达到短距离减速的目的，说明力可以改变物体的__________。 12．（2026·广东佛山·三模）智能窗帘的核心元件为直流电动机，其工作原理是通电导线在磁场中__________。如图是某款智能窗帘的控制电路原理图，它可通过改变电流的__________使直流电动机正转和反转。当开关接、接__________时，电动机才能启动工作。 13．（2026·陕西西安·模拟预测）如图，是我国自主品牌的一款便携式剃须刀。其机身侧内置强磁铁，刀头侧对应位置也装有磁铁，通电后电机转动带动机身磁铁转动，机身磁铁又隔空带动刀头转动将胡子剪断，刀头和机身可完全无机械接触。工作时，其内部微型电动机的工作原理是_________在磁场中受力的作用而转动，将电能主要转化为_________能；刀头能够被牢牢吸在机身上，是利用了_________（选填“同名”或“异名”）磁极相互吸引。 14．（2026·广东珠海·三模）如图所示为某种扬声器的原理图，AB间连接一导线，导线置于磁极之间，导线中间固定一薄膜片。当AB间通有方向不断变化的电流时，导线所受的磁场作用力的方向________（选填“不断变化”或“保持不变”），薄膜片________发声，声音传入人耳。此过程中，电能转化为________能。 15．（2026·西藏拉萨·三模）为了探究电动机为什么会转动，巴桑根据电动机主要构造制作了一台简易电动机（如图甲）。他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。 (1)要想改变线圈的转动方向，巴桑可采用的措施：_______或_______； (2)闭合开关，用手推一下线圈后，如果电动机不转，可能的原因_______； (3)巴桑还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是_______，请在图乙虚线框内画出实验电路图_______。（电动机用符号M表示） 16．（2026·广东江门·一模）跨学科实践：制作简易直流电动机 【项目提出】 (1)电动机的发明是电气化时代到来的关键标志，它将电能大规模转化为___________能，推动了第二次工业革命，实现了生产方式的电气化变革，其基本原理就是磁场对________的作用。 【项目分析】 (2)电动机主要由线圈和磁体组成，一般用线圈作为转子，磁体作为定子；为了保证通电线圈能在磁场中持续转动，需要解决的关键问题是：如何避免线圈转到下半周时，受到的力使线圈______（填“正向”或“反向”）转动。 【项目实施】 (3)小明所在的小组用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用________转动，起到电动机中________的作用；将线圈放在支架上，蹄形磁体放在线圈周围，如图所示。 【展示交流】 (4)若想让线圈的转动速度变快，可以采取的方法有_________。 🚀能力跃升 17．（2026年山西省朔州市怀仁市第二中学校中考二模物理试题）福建舰使用的电磁弹射技术是中国航母领域的标志性突破。其核心原理是：弹射车（视为导体）通入强电流后，在特制强磁场中受电磁推力作用，高效带动舰载机短距加速起飞，大幅提升航母作战效率。下列与电磁弹射车工作原理相同的设备是（     ） A．电动机械臂 B．发电站的水轮机 C．工业电磁吸盘 D．微波炉 18．（2026·山西阳泉·模拟预测）如图是最新一代电磁枪的实弹射击画面。电磁枪的电磁发射器采用电池供电，以线圈产生的电磁力推动子弹发射。下列说法正确的是（     ） A．通电线圈周围存在磁感线 B．电磁枪的工作原理是电磁感应 C．电磁枪与电动机的工作原理相同 D．若对调电池的正负极，电磁力将变大 19．（2026·安徽安庆·三模）劳动课上，小红同学制作了一台如图所示的简易电动机：金属支架m、n固定在木板上；粗漆包线绕成矩形线圈abcd，两端伸出作为引线并放在支架上；用另一段漆包线绕在铁芯上制作电磁铁，置于线圈之下，将装置接入电路。则下列说法正确的是（     ） A．矩形线圈与下方电磁铁串联 B．两端伸出的引线上的漆皮都要全部刮掉 C．闭合开关，通电线圈上端磁极是N极 D．若将电源的正负极对调，线圈转动方向不变 20．（26-27九年级上·全国·课后作业）课外活动小组制作电磁驱动“小车”：把铜制裸导线密绕成长螺线管，当作轨道固定在水平桌面上；将两个强磁铁固定在一节新干电池的两极上制成“小车”，磁极与电极的位置关系如下图所示。把“小车”从右侧入口完全推入螺线管，“小车”自动向前运动到达左侧。关于“小车”运动的工作原理，下列说法正确的是（　　） A．调换干电池的正、负极，其他条件不变，“小车”仍能从右至左运动 B．调换两个强磁铁的磁极，其他条件不变，“小车”仍能从右至左运动 C．电磁驱动“小车”的原理与电动机的工作原理相同 D．电磁驱动“小车”的原理为电磁感应现象 21．（25-26九年级上·山东淄博·期末）福建舰是我国完全自主设计制造的首艘电磁弹射型航空母舰，其配置的电磁弹射是当今世界少数国家才掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲，其科学原理如图乙。下列说法正确的是（     ） A．电磁弹射原理为电磁感应 B．电磁弹射原理与动圈式话筒相同 C．如图乙，闭合开关，导体棒ab向右运动，表明导体棒ab在磁场中受到力的作用 D．如图乙，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，导体棒ab运动方向不变 22．（2026·湖北武汉·三模）如图是某肩颈按摩仪的简化电路图，它有热敷和按摩两种功能。按摩功能有“调速按摩”和“定速震锤”两种工作模式，图中虚线框内是“双刀两挡”滑动式开关，“双刀”（即AB、CD 两个滑片）只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“1”或“2”档实现按摩功能中的两种工作模式。已知按摩仪电源由两块“3V 2500mA·h”的锂电池串联组成，充电器上标有“5V2A”字样，直流电动机上标有“6V 9W”字样，发热电阻 的阻值为3Ω。开关S闭合后，关于下列说法其中正确的说法有（　　）个。 ①当“双刀两挡”开关处于“1”挡时，按摩仪处于“调速按摩”工作模式 ②按摩仪从无电状态充满电需0.75h ③“调速按摩”和“定速震锤”两种工作模式下，电动机转动的方向相反 ④开启热敷功能，按摩仪工作10min消耗的电能为7200J A．1 B．2 C．3 D．4 23．（26-27九年级上·全国·课后作业）如图是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜___________（选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于______对通电线圈有力的作用。 24．（2026·湖北鄂州·二模）我国搭载电磁弹射技术的航空母舰“福建舰”，是全球首艘常规动力电磁弹射航母。电磁弹射原理如图所示，电枢电流可产生电枢磁场，这是利用了电流的______效应。驱动电流在磁场中受到力的作用将舰载机弹射出去，这与________（选填“电动机”或“发电机”）的原理相同。若要改变舰载机的运动方向，可采取的措施是__________（填一种即可）。 25．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图所示，是莫尔斯电报机的结构原理图。 (1)结构简介： ①电报机主要有“发报机”和“收报机”两部分组成，它们_______联在一个电路中。 ②分析图可知，发报机相当于电路中的_______，控制电路的通断；右侧收报机中的线圈通电后相当于_______。 (2)工作过程： ①闭合开关，电路中有电流通过时，收报机中的线圈_______（填“有”或“无”）磁性，向下吸引铁片，笔在纸带上作记号。 ②开关闭合时间长时，笔在纸带上记录的是_______，开关闭合时间短时，笔在纸带上记录的是_______，从而完成通信。（均填“点”或“线”） 26．（25-26九年级上·山东日照·阶段检测）电与磁之间存在着相互联系，根据下图所示的实验，回答问题： (1)如图甲、乙所示，小聪利用干电池、导线和小磁针进行实验；通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，本实验说明________。 (2)若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测：两条通电导线之间________（选填“有”或“没有”）相互作用力。 (3)小聪又将直导线绕成螺线管形状，安装在一块硬纸板上，在螺线管的两端各放一个小磁针（磁极已标出），并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后轻轻敲击硬纸板，观察小磁针静止时的指向及铁屑的排列情况，如图丙所示，则铁屑________（选填“能”或“不能”）反映磁场的方向。本实验表明：通电螺线管周围的磁场与________的磁场相似；________端（选填“左”或“右”）为该通电螺线管的N极。 (4)小聪想在螺线管中插入芯材，制成电磁铁。他应该选择的芯材是_______（填字母） A．铜棒　　B．铁棒　　C．铝棒　　D．钢棒　　E．木棒 (5)以下应用中用到了电磁铁的是________（填字母） A．白炽灯　　B．电磁起重机　　C．电炉　　D．电铃　　E．电磁继电器 (6)如图丁所示，为某直流电动机的原理图，定子是电磁铁，转子是线圈，开关闭合后，电动机的线圈可以顺时针转动。若保持其他装置不变，只对调电源的两极，________（选填“能”或“不能”）使此电动机的线圈反向转动。 🌟思维挑战 27．（25-26九年级上·辽宁本溪·期末）跨学科实践—制作亮度可自动变化的“呼吸灯” 【任务要求】设计制作“呼吸灯”，实现接通电路后，灯可以自动反复亮暗变化。 【设计制作】 任务一：设计制作活动流程图如图甲所示。 “作品展示”和“反思改进”是其工作流程图中的两个环节，其中环节A应为_______。 任务二：设计电路使灯亮度变化。如图乙的电路，其中电源电压恒为6V，灯泡标有“4V0.4A”，灯泡两端电压在降低到0.5V时，由于灯丝温度低而不发光，此时灯丝电阻为5Ω。灯泡由正常发光到两端电压降低为0.5V的过程，滑动变阻器阻值的变化范围是________Ω到________Ω。 任务三：设计电路使灯泡亮度自动变化。如图丙的电路，此时左侧磁铁与铁块分开，右侧磁铁与铁块接触，闭合开关，电动机工作，带动滑片移动，实现改变灯泡亮度。为实现自动改变灯泡亮度，乙电动机工作时应使滑片向________（填“左”或“右”）移动，当滑片移动到端点时，由于右侧磁铁与铁块分离从而使________电动机断路而停止工作，另一侧的磁铁与铁块接触，使该侧电动机工作。 【实验改进】 同学们对实验设计进行改进，用一个电动机实现自动控制，通过查找资料了解到，通过电动机的电流方向改变时，电动机转动的方向也会发生改变，于是设计了图丁电路。闭合开关和后，电动机转动，通过绝缘棒带动滑片向右运动，灯泡变亮。滑片滑动到某一位置时磁铁A、B与铁块1、3分离并于铁块2、4连接，通过电动机的电流方向改变，电动机转动方向改变，带动滑片向左运动，灯泡变暗。滑片滑动到某一位置时磁铁A、B与铁块2、4分离并于铁块1、3连接实现灯泡亮暗自动变化，图中铁块2没有连入电路，请用笔画线代替导线（只补充一根导线）将电路连接完整，开关始终可以控制电动机的通断________。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第18.3节 磁场对通电导线的作用 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 通电导线在磁场中的受力情况 考点 02 直流电动机是如何工作的 03 避坑指南·解题通法 角度01 两大电磁现象精准辨析 角度 02 通电导体受力方向判断易错点 角度 03 电动机结构与原理易错辨析 角度 04 电动机转速、转向影响因素区分 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 通过实验探究，认识磁场对通电导线有力的作用，知晓该力的名称为安培力，了解力的产生条件。 2. 熟练掌握通电导线在磁场中受力方向的影响因素，能准确判断受力方向变化规律，熟记左手定则的基础应用。 3. 理解通电导体在磁场中受力的能量转化特点，掌握直流电动机的工作原理、基本结构与换向器的作用。 4. 了解扬声器、电磁弹射、电动机等生活与科技应用，能区分电流磁效应与磁场对电流的作用两类电磁现象。 1. 依托对照实验，通过控制变量法，分别探究磁场方向、电流方向对通电导线受力方向的影响，夯实核心规律。 2. 结合模型拆解法，分析直流电动机结构与工作过程，突破换向器的核心作用难点。 3. 采用对比辨析法，区分电生磁（电流磁效应）、磁场对电流的作用两大电磁原理，规避概念混淆误区。 4. 结合生活实例归类记忆，明确各类电器的工作原理与能量转化，快速解决应用型题型。 考点01 通电导线在磁场中的受力情况 1. 实验探究：磁场对通电导线的作用 （1）实验装置：蹄形磁体、金属导体杆、低压电源、开关、导线。 （2）实验操作与现象： ① 组装完整电路，将金属导体杆水平放置在蹄形磁体的磁场中，断开开关，导体静止不动；闭合开关，导体中有持续电流通过，金属杆发生运动，证明磁场对通电导线 有力 的作用，对不通电导线 无作用力 。 ② 控制磁场方向不变，调换电源正负极改变电路电流方向，观察到金属杆运动方向 发生反向 。 ③ 控制电流方向不变，调换蹄形磁体N、S极改变磁场方向，金属杆运动方向 发生反向 。 ④ 同时调换电路电流方向和磁场方向，金属杆的运动方向 保持不变 。 （3）实验核心结论：磁场对通电导线会产生力的作用；通电导线的受力方向由 电流方向 和 磁场方向 两个因素共同决定。 2. 通电导线受力的产生条件 （1）需同时满足三个条件：导线处于磁场中、导线接入电路正常通电、导线与磁场方向不平行。 （2）若通电导线与磁场方向平行，导线 不受 磁场力作用；当导线与磁场垂直时，导线受到的磁场力 最大 。 （3）磁场强弱、电流大小仅影响力的 大小 ，不影响力的 有无 。 3. 能量转化 通电导线在磁场中受力运动，消耗电能，获得机械能，能量转化为 电 能→ 机械 能；由于导线存在电阻，电流通过导线会发热，会伴随少量电能转化为 内 能。 4. 应用 （1）动圈式扬声器：主要由线圈、永久磁体、锥形纸盆组成，线圈置于永久磁体的磁场中，通入随声音变化的电流时，线圈受到变化的磁场力往复振动，带动纸盆振动发声，实现电信号向声信号的转化。 （2）电磁弹射技术：依托通电导体在磁场中受力运动的原理，为舰载机、精密设备提供强劲推力。我国福建舰搭载的电磁弹射系统是该原理的高端应用，相比传统蒸汽弹射，效率更高、稳定性更强。 （3）民用电机设备：电风扇、洗衣机、电动车、水泵、空调外机等家用电器的核心动力部件均为电动机，均利用磁场对通电导线的作用力工作。 【深化点拨】 1. 受力方向变化规律：单一改变电流或磁场方向，受力方向反向；同时改变两个方向，受力方向保持不变。 2. 核心概念区分：电流磁效应是“电生磁”，仅产生磁场、无机械运动；磁场对通电导线的作用是“电+磁生动力”，产生机械运动，二者原理、应用完全不同。 1．（2026·山东济宁·二模）某同学将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，制成一个简易扬声器，如图所示。在线圈中通入交变电流，纸杯即可振动发声。下列说法正确的是（     ） A．线圈中的电流不会产生磁场 B．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象 C．该扬声器与发电机的工作原理相同 D．磁场对线圈的力的大小和方向随电流的大小和方向而改变 【答案】D 【解析】A．根据电流的磁效应，通电线圈周围会产生磁场，故A错误； B．线圈带动纸杯振动的原理是通电线圈在磁场中受力运动，不是电磁感应现象，故B错误； C．发电机的工作原理是电磁感应，该扬声器原理是通电导体在磁场中受力，二者原理不同，故C错误； D．通电线圈在磁场中受力的大小随电流大小改变而改变，受力方向随电流方向改变而改变，故D正确。 故选D。 2．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图所示，把导体棒放在与电源连接的两根导轨上，闭合开关后，导体棒会在导轨上滚动，说明_______。 【答案】通电导体在磁场中受到力的作用 【解析】闭合开关后，导体棒中有电流通过，导体棒在磁场中运动，说明通电导体在磁场中受力的作用。 3．（2025·四川内江·中考真题）通电导体在磁场中受力而运动的过程是将电能转化为_________，要改变导体在磁场中的受力方向可以通过改变________方向或改变电流方向来实现。 【答案】机械能 磁场 【解析】[1]通电导体在磁场中受力而运动是电动机的工作原理，该过程消耗电能，转化为导体运动的机械能。 [2]导体在磁场中的受力方向由磁场方向和电流方向共同决定，改变其中任意一个方向，导体的受力方向都会改变，所以除改变电流方向外，还可改变磁场方向。 4．（2026·安徽合肥·三模）如图所示，闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向右运动，若只将电源的正、负极对调，则导体棒ab将向________运动（选填“左”或“右”）。 【答案】左 【解析】通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。若只将电源的正、负极对调，即只改变电流方向，则导体棒ab的运动方向也改变，所以导体棒ab将向左运动。 考点02 直流电动机是如何工作的 1. 工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。工作过程中主要实现电能向 机械 能的转化，线圈发热会伴随少量电能转化为内能。 2. 基本结构组成 （1）定子：固定不动的永磁体，作用是提供稳定的磁场； （2）转子：可自由转动的通电线圈，是受力转动、输出动力的核心部件； （3）换向器：由两个彼此绝缘的铜制半环组成，随线圈同步转动，是电动机持续单向转动的关键结构； （4）电刷：固定不动，与换向器紧密接触，连通外部电源与线圈，保证电路持续导通。 3. 换向器的作用 （1）平衡位置：线圈平面与磁场垂直，线圈上下两边受力大小相等、方向相反、受力平衡。 （2）当通电线圈转动至 平衡位置 时，线圈瞬时静止。此时换向器会自动改变线圈内部的电流方向，进而改变线圈的受力方向，使线圈沿原有方向持续转动。若无换向器，线圈转过半圈后受力反向，会来回摆动，无法持续单向转动。 4.简易电动机制作与工作原理 （1）制作要点：用漆包线绕制矩形线圈，一端线头漆皮全部刮除，另一端仅刮除半周漆皮，且两端刮漆位置保持同侧；用回形针制作支架，支撑线圈并连通电路。 （2）工作逻辑：半周刮漆结构相当于简易换向器，通电后半周线圈通电受力，驱动线圈转动；半周线圈断电，依靠惯性转动，实现持续单向旋转。 （3）启动特点：若线圈静止在平衡位置，受力平衡无法自行启动，需要轻推线圈辅助转动。 【深化点拨】 1. 转速影响因素：电动机转速与电流大小、磁场强弱有关，电流越大、磁场越强，转速越快，与电流、磁场方向无关。 2. 转向影响因素：电动机转动方向仅由电流方向、磁场方向决定，与转速大小无关。 3. 平衡位置特点：线圈在平衡位置受力平衡、瞬时静止，是电动机启动和换向的关键节点。 1．（25-26九年级上·河北唐山·阶段检测）下列家用电器中，使用了电动机的是（　　） A．日光灯 B．电饭锅 C．洗衣机 D．电热器 【答案】C 【解析】A．日光灯将电能转化为光能，属于照明设备，不使用电动机，故A不符合题意； B．电饭锅利用电流的热效应，将电能转化为内能来加热食物，不使用电动机，故B不符合题意； C．洗衣机内部安装电动机，通过电动机带动滚筒转动，实现洗衣、脱水功能，故C符合题意； D．电热器同样利用电流的热效应，将电能转化为内能来发热，不使用电动机，故D不符合题意。 故选C。 2．（25-26九年级上·河南周口·期末）电动机的工作原理是______，它工作时将______能转化为机械能。 【答案】通电导体在磁场中受力运动 电 【解析】[1]电动机的工作基于磁场对通电导体有力的作用，通电线圈处于磁场中时，线圈的不同边会受到方向不同的磁场力，进而带动线圈转动。 [2]电动机工作时消耗电能，获得机械能，是将电能转化为机械能的设备。 3．（2026·湖南湘西·三模）小明在“制作简易直流电动机”的跨学科实践活动，制作了如下图所示的简易电动机。线圈转动过程中是______能转化为机械能，若要改变线圈转动的方向，可以____________。 【答案】电 改变电流方向/调换磁极 【解析】直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，工作过程中消耗电能，获得机械能，因此能量转化是电能转化为机械能； 通电线圈在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向两个因素有关，只改变其中一个因素，就可以改变线圈转动的方向，因此可以改变电流方向（调换电源正负极）或调换磁极 4．（25-26九年级下·云南曲靖·阶段检测）当导体中的电流方向发生改变时，通电导体在磁场中的受力方向______（选填“会”或“不会”）改变。因此，直流电动机的线圈通过______来改变电流方向，使线圈持续转动。 【答案】会 换向器 【解析】通电导体在磁场中的受力方向由电流方向和磁场方向共同决定，当电流方向改变（磁场方向不变）时，受力方向会改变。 直流电动机的线圈转过平衡位置时，原有电流方向对应的受力会阻碍线圈转动，换向器的作用是及时改变线圈中的电流方向，使线圈能够持续转动或使线圈所受力矩的方向保持不变，从而让线圈持续转动。 角度01 两大电磁现象精准辨析 1. 电流磁效应（奥斯特实验）：有电生磁、无机械受力运动；原理：电生磁；能量转化：电能→磁能；应用：电磁铁、电铃、电磁继电器。 2. 磁场对通电导线的作用：有电有磁、导体受力产生机械运动；原理：通电导体在磁场中受力运动；能量转化：电能→机械能；应用：电动机、扬声器、电磁弹射。 解题口诀：有电无动只生磁，有电能动是电机。 1．（24-25九年级上·北京·阶段检测）关于电磁现象，下列说法中正确的是（     ） A．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的 B．指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用 C．通电线圈在磁场中受力转动的过程中，机械能转化为电能 D．磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不真实存在 【答案】B 【解析】A．磁场中某点的磁场方向是一定的，可以由放在该点的小磁针来判断，但不是由小磁针决定的，故A错误； B．指南针由于受到地磁场的作用而指南北方向，故B正确； C．通电线圈在磁场中受力转动的过程中，该过程消耗电能，产生机械能，是将电能转化为机械能的过程，故C错误； D．磁体之间的作用是通过磁场发生的，磁场是真实存在的，故D错误。 故选B。 2．（2026·江苏宿迁·模拟预测）如图所示，对下列四幅插图的分析表述正确的是（     ） A．甲图中，若小球c带负电，则b球一定带负电，a球一定带正电 B．乙图是奥斯特实验装置，是电动机的工作原理 C．丙图中插座的连接方式不符合安全用电，灯泡连接符合安全用电原则 D．丁图演示的是通电导体在磁场中受到力的作用，电动机是利用这个原理制成的 【答案】D 【解析】A．甲图中小球b和c相互排斥，根据“同种电荷相互排斥”，若c带负电，则b一定带负电；小球a和b相互吸引，此时有两种可能：a带正电（异种电荷相互吸引），a不带电（带电体可以吸引轻小物体）。因此，“a球一定带正电” 的说法是错误的，故A错误； B．乙图是奥斯特实验装置，它说明通电导线周围存在磁场（电流的磁效应），这是电磁铁的工作原理；而电动机的工作原理是“通电导体在磁场中受力运动”，故B错误； C．灯泡的连接，开关接在零线上，断开开关后，灯泡仍与火线相连，存在触电风险，不符合安全用电原则；三孔插座的连接，“左零右火上接地”，但图中插座的火线和零线接反了，不符合安全用电原则，故C错误； D．丁图装置中，电路中有电源，通电导体在磁场中会受到力的作用而运动，这正是电动机的工作原理，故D正确。 故选D。 3．（2026·湖南长沙·二模）下列图中对应的物理知识正确的是（     ） A．甲图，奥斯特实验说明电流周围有磁感线 B．乙图，闭合开关，电磁铁右端为N极 C．丙图，要使自制电动机持续转动，就要将两侧的绝缘层全刮掉 D．丁图，说明异名磁极相互排斥 【答案】B 【解析】A．甲图是奥斯特实验，该实验说明电流周围存在磁场；磁感线是人们为了描述磁场假想的物理模型，并不是真实存在的，故A错误； B．乙图中，电流从螺线管右端流入、左端流出；根据安培定则，电磁铁右端为N极，故B正确； C．自制电动机要持续转动，需要将线圈一端绝缘层全刮、另一端只刮半圈；若两侧绝缘层全刮掉，线圈转过平衡位置后，受力方向会阻碍转动，无法持续转动，故C错误； D．丁图中，相互靠近的两个磁极是N极和S极，属于异名磁极，异名磁极相互吸引，不是相互排斥，故D错误。 故选 B。 角度02 通电导体受力方向判断易错点 1. 单一变量改变：只改电流方向/只改磁场方向，导体受力方向、电动机转动方向一定反向。 2. 双变量同时改变：电流方向、磁场方向同时调换，受力方向保持不变。 3. 特殊盲区：通电导线与磁场平行时，不受磁场力，不会运动；只有二者存在夹角时才受力。 4．（2026·天津静海·一模）如图所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（     ） A．换用更细的铜棒 B．将磁体的N、S极对调 C．换用磁性更强的磁体 D．将电源正、负极和磁体N、S极同时对调 【答案】B 【解析】通电导体在磁场中受力的方向，与电流方向、磁场方向两个因素有关，只改变其中一个因素，受力方向改变，两个因素同时改变，受力方向不变；所以为使开关闭合后铜棒向左运动，可只将磁体的N、S极对调或只将电源正、负极对调。故选B。 5．如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈，现在给它们通电，则下列说法正确的是（      ） A．甲中线圈转动，乙中线圈不转动 B．乙中线圈转动，甲中线圈不转动 C．甲、乙中的线圈都会转动 D．甲、乙中的线圈都不会转动 【答案】A 【解析】电动机线圈转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关，根据图示结合可知，甲中线圈ab边和cd边电流方向相反，磁场方向相同，所以ab边和cd边受力方向相反，并且不在同一条直线上，又因为电流大小相同，所以受力大小也是相等的，故这两个力不是一对平衡力，所以甲中线圈转动；乙中线圈处于平衡位置，线圈中上、下两条边受到的磁场力的方向相反，大小相等，且作用在一条直线上，是一对平衡力，故乙中线圈不会转动，故A正确，BCD均错误。 故选A。 6．（2026·安徽合肥·三模）如图所示，磁场中的矩形铜线框处于静止状态，闭合开关后，若CD段导体受到向上的磁场力，则（     ） A．AB段导体受到磁场力的方向向下 B．电路中M处的电流大于Q处的电流 C．矩形铜线框一定发生转动 D．若只将电源正负极对调，AB段受到磁场力的方向一定向下 【答案】D 【解析】A．段与段电流方向、磁场方向均相同，则受力方向相同，由题意知，段受力向上，因此段受力也向上，故A错误； B．和都在干路，干路电流处处相等，因此处电流等于处电流，故B错误； C．段和段受力方向相同，两个力同向，不会使铜线框产生转动效果，因此矩形铜线框不会发生转动，故C错误； D．磁场方向不变，只对调电源正负极，电流方向反向，因此所有导体受力方向都反向；原来段受力向上，对调后段受力方向一定向下，故D正确。 故选 D。 7．（2026·云南昆明·二模）某实验小组利用如图装置探究磁场对通电导体的作用。将一根导体棒ab放在蹄形磁体的磁场中，并与开关、滑动变阻器、电源串联成闭合电路。 实验操作步骤记录如下表： 实验次数 磁场方向 电流方向 导体棒运动方向 1 竖直向上 由a到b 向左运动 2 竖直向下 由a到b 向右运动 3 竖直向上 由b到a 向右运动 (1)分析实验1和2，可得出通电导体在磁场中受力方向与________有关；分析实验________两次实验，可得出受力方向与电流方向有关； (2)生活中的________（选填“电动机”或“发电机”）就是利用该实验原理工作的，工作时将电能转化为________能。 【答案】(1)磁场方向 1、3 (2)电动机 机械 【解析】（1） 实验1和2中，电流方向相同，只有磁场方向不同，导体棒的受力（运动）方向不同，因此可得出通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关。 要探究受力方向与电流方向的关系，需要控制磁场方向不变，改变电流方向，实验1、3满足条件：磁场方向相同，电流方向不同，因此分析1、3两次实验可得到对应结论。 （2）该实验的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，生活中的电动机就是利用该原理工作的，电动机工作时将电能转化为机械能；发电机的原理是电磁感应，不符合该实验原理。 角度03 电动机结构与原理易错辨析 1. 换向器功能误区：换向器只改变线圈电流方向，不改变磁场方向；作用是让线圈持续转动，不能加快转动速度。 2. 平衡位置误区：线圈处于平衡位置时受力平衡、瞬时静止，此时无转动力，电动机无法自行启动，需要外力辅助。 3. 简易电动机原理：半周刮皮是间歇通电、等效换向，不是减小阻力，是持续转动的核心原因。 8．（23-24九年级上·湖南长沙·阶段检测）中国高铁已经成为世界瞩目的一张名片。中非共建铁路始于中国提出的“一带一路”倡议，目前中非共建铁路已经超过1万公里。高铁包含许多物理知识，如：高铁的运动靠电动机驱动。下列判断正确的是（     ） A．电动机的工作原理主要是电流的磁效应 B．与热机相比，电动机效率较低 C．电动机正常工作时，主要是将机械能转化为电能 D．电动机中线圈的受力方向与电流方向有关 【答案】D 【解析】A．电动机工作原理是通电导体在磁场中受力运动，电流的磁效应是电磁铁等设备的工作原理，故A错误； B．电动机无需燃料燃烧放热，能量损耗远低于热机，效率比热机高，故B错误； C．电动机正常工作时将电能转化为机械能，故C错误； D．通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向均有关，因此电动机线圈的受力方向与电流方向有关，故D正确。 故选D。 9．（2026·内蒙古通辽·三模）如图所示是某小组自制的简易电动机。电动机工作时（     ） A．将电全部转化为机械能 B．电路中的电荷沿线圈向下移动 C．仅调换磁铁两极，线圈转动方向不会改变 D．原理是磁场对通电导体有力的作用 【答案】D 【解析】A．电动机工作时，大部分电能转化为机械能，还有一部分电能因电流的热效应转化为内能，无法将电能全部转化为机械能，故A错误； B．干电池正极在上，电流方向为从线圈上端流向下端；导线中定向移动的是带负电的自由电子，自由电子移动方向与电流方向相反，因此定向移动的电荷实际向上移动，故B错误； C．通电线圈在磁场中的转动方向和电流方向、磁场方向都有关，仅调换磁铁两极，改变磁场方向，线圈转动方向会改变，故C错误； D．电动机的工作原理就是磁场对通电导体有力的作用，故D正确。 故选D。 10．（2026·山西阳泉·三模）学校开展了跨学科实践活动：自制一个简易直流电动机。将一段漆包线绕成矩形线圈（尺寸），作为转子，该形状利于线圈在磁场中受力对称；线圈左右两端各留2cm的漆包线作为转轴，左端引线仅刮除半周漆皮，右端全部刮掉。将磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会转动起来，如图甲所示。 (1)图乙是电动机原理图，电动机是利用了磁场对___________有力的作用的原理制作的。通电后导线ab受到竖直向下的磁场力的作用，此时若改变电流方向，请你在图乙中画出导线ab此时所受磁场力的示意图___________。（点O为重心） (2)如图甲，制作时用小刀刮去线圈右端转轴的全部漆皮，左端转轴的半周漆皮的目的是___________。矩形线圈旋转到图甲所示状态时，电路中___________（选填“有”或“没有”）电流通过。 (3)小明想调节自制简易直流电动机的转速，请你帮他提出一条可行性措施：___________。 (4)制作过程中，发现闭合开关后，用手轻推一下线圈，线圈无法持续转动，原因可能是___________。（写出一条即可） 【答案】(1)通电导体 (2)使线圈持续转动 没有 (3)更换磁性更强的磁体 (4)转轴和支架之间的摩擦力较大 【解析】（1）电动机是利用磁场对通电导体有力的作用制成的；电流方向改变，磁场力方向反向，导线 ab 受力变为竖直向上。 （2）起到换向器的作用，使线圈转过半周后自动切断电流，依靠惯性继续转动，持续旋转；图甲中线圈转轴左端接触支架的是保留绝缘漆的半周，绝缘漆隔绝导电，电路断开，因此没有电流通过线圈。 （3）想调节自制简易直流电动机的转速，请你帮他提出一条可行性措施：更换磁性更强的磁体。 （4）发现闭合开关后，用手轻推一下线圈，线圈无法持续转动，原因可能是转轴和支架之间的摩擦力较大（磁体磁性太弱，电源电压过低，线圈电流过小，合理即可） 角度04 电动机转速、转向影响因素区分 1. 决定转动方向：电流方向、磁场方向（只改方向，不改变快慢）。 2. 决定转动快慢：电流大小、磁场强弱（只改速度，不改变方向）。 3. 易错总结：方向看“正反”，快慢看“强弱”，两组因素互不干扰。 11．（2026·辽宁铁岭·二模）如图所示，当闭合开关时，导体棒运动。下列说法正确的是（     ） A．只改变电流方向，导体棒的运动方向会改变，说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关 B．只改变磁场方向，导体棒的运动方向不变 C．增大电源电压，导体棒会运动得更慢 D．该实验装置的原理与电动机不同 【答案】A 【解析】A．通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向都有关；只改变电流方向，导体棒运动方向改变，能说明受力方向与电流方向有关，故A正确； B．只改变磁场方向，通电导体的受力方向会改变，导体棒运动方向也会改变，故B错误； C．增大电源电压，电路中电流变大，导体受到的磁场力变大，导体棒会运动得更快，故C错误； D．该实验原理就是通电导体在磁场中受力运动，和电动机的工作原理相同，故D错误。 故选A。 12．（25-26九年级上·重庆铜梁·期末）如图所示，学校的物理兴趣小组用漆包线自制了一个简易电动机，甲图是电路图，乙图是他们绕制的线圈，线圈的下方是一强磁铁，漆包线在线圈的两端各伸出约5cm，将电路的两端分别接在铁圈A、B上，A、B固定在木支架上，下列说法正确的是（　　） A．若要该电动机持续转动起来必须用小刀将一端漆包线全部刮掉，另一端刮掉半周 B．电动机的工作原理是电磁感应 C．如果同时改变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向改变 D．移动滑动变阻器滑片不能改变电动机的转速 【答案】A 【解析】A．若要使该电动机的线圈持续转动，需要在线圈刚转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够继续转动。如果两端均全部刮掉，当线圈转过平衡位置时，由于电流方向不变，线圈的受力方向也不变，线圈会在平衡位置附近来回摆动一下而停止，不能持续转动。当一端全部刮掉时，该端与换向器始终接通，另一端刮半周，则线圈有半周处于通电状态而受力转动，另外半周电路中无电流，线圈由于惯性继续转动，从而实现持续转动，故A正确； B．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，而不是电磁感应，电磁感应是发电机的工作原理，故B错误； C．电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，当只改变其中一个因素时，电动机的转动方向就会发生改变，如果同时改变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向不改变，故C错误； D．滑动变阻器和线圈串联，移动滑动变阻器滑片可以改变电路上的电流大小，电流越大，电动机的转速就越快，说明移动滑动变阻器滑片能改变电动机的转速，故D错误。 故选A。 13．（2026·陕西咸阳·模拟预测）如图，是某小组同学制作的简易直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴一端的全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，位于蹄形磁体内部。 (1)直流电动机的工作原理是磁场对________有力的作用； (2)按他们这种方法刮漆，线圈在平衡位置时________（选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”），目的是使线圈能够持续转动； (3)如果将图中磁体的上下磁极调换一下，线圈转动的方向与原来转动的方向________（选填“相同”或“相反”）； (4)小组同学换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，为方便调节线圈转动的速度，可以在电路中串联一个________（填元件名称）。 【答案】(1)通电导体 (2)切断线圈中的电流 (3)相反 (4)滑动变阻器 【解析】（1）直流电动机的工作原理是：磁场对通电导体有力的作用，使线圈转动。 （2）该简易设计中，线圈一端只刮半周漆皮，当线圈转到平衡位置时，未刮漆的绝缘部分接触支架，会切断线圈中的电流，线圈依靠惯性转过平衡位置，保证线圈持续转动。 （3）线圈转动方向与磁场方向、电流方向有关，调换磁体磁极改变了磁场方向，因此线圈转动方向会与原来相反。 （4）滑动变阻器可以通过改变接入电阻改变电路电流大小，从而改变线圈受力、调节转动速度，不改变电源电压时，串联滑动变阻器即可实现转速调节。 【例1】（2026·四川成都·中考真题）电动机是一种应用广泛的机械，许多电器就是由它来驱动的，小明和小红对电动机进行了比较深入的研究。 (1)他们把一根导体棒放在磁铁的磁场中，导体棒两端通过光滑金属导轨与电源、开关相连（如图）。他们利用该装置研究电动机的基本原理，有以下认识，不正确的是________。 A．通电前，静止在导轨上的导体棒只受重力 B．通电后，导体棒向右运动，说明它受到了磁场的作用 C．只改变电流方向，导体棒运动方向发生改变 D．同时改变电流方向和磁场方向，导体棒运动方向不变 (2)他们制作了一个小电动机模型并接入电路（如图）。关于小电动机模型，下列说法不正确的是________。 A．两个支架选用硬金属杆 B．线圈下方放一块强磁体 C．绕制线圈的金属丝可以选用铁丝 D．绕制线圈的金属丝表面涂有绝缘材料 (3)他们观看了一场无人机表演，表演持续了15分钟。他们了解到，共有2000架相同的无人机参与表演，无人机由电动机驱动，每架无人机表演时的实际功率按45W计算，则参与此次表演的无人机消耗的总电能为________kW·h。 (4)他们发现小明家中的智能门锁可通过指纹识别或人脸识别自动开锁。查阅资料得知，两种方式都是通过开关控制电动机开锁。为方便研究，用开关表示指纹识别，开关表示人脸识别，请在图中将简化后的智能门锁控制电路补充完整。 【答案】(1)A (2)C (3)22.5 (4) 【解析】（1）通电前，静止在光滑导轨上的导体棒，受重力和导轨的支持力；通电后导体棒运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用；通电导体的受力方向与电流方向、磁场方向有关：只改变其中一个因素，运动方向改变；同时改变两个因素，运动方向不变，故选A。 （2）支架需要支撑线圈同时导电，选用硬金属杆是合理的；电动机工作需要磁场，线圈下方放置强磁体提供磁场；铁丝电阻大，且铁丝会被磁体吸引，影响线圈持续转动，不能用来绕制电动机线圈；绕制线圈的金属丝表面需要涂绝缘漆，避免线圈层间短路，故选C。 （3）总功率 工作时间 总电能 （4）题意要求（指纹）和（人脸识别）都可以独立控制电动机，即任意一个开关闭合都能接通电路，因此两个开关为并联关系，连接方式： 将电动机的右端接线柱，分别连接的左端和的左端；再将的右端和的右端，共同连接到电阻右侧的干导线，据此作图。 【变式1-1】（2026·四川自贡·中考真题）对下列跨学科实践的分析，正确的是（     ） A．图甲，简易调光台灯中电位器应串联在电路中 B．图乙，煮饺子时水沸腾后继续大火加热饺子熟得更快 C．图丙，同一个简易密度计测不同液体密度时所受浮力大小不相等 D．图丁，简易电动机只能通过改变电流方向来改变线圈的转动方向 【答案】A 【解析】A．电位器本质是滑动变阻器，通过改变接入电阻改变电路电流从而调节亮度，滑动变阻器需要串联在电路中才能改变电流，故A正确； B．水沸腾的特点是持续吸热，但温度保持不变，沸腾后继续大火加热也不会升高水温，不能让饺子熟得更快，故B错误； C．简易密度计测不同液体时始终漂浮，漂浮时浮力等于自身重力，同一密度计重力不变，因此在不同液体中受到的浮力大小相等，故C错误； D．电动机线圈的转动方向与电流方向、磁场方向都有关，除了改变电流方向，改变磁场方向也可以改变转动方向，故D错误。 故选A。 【变式1-2】（2026·内蒙古·中考真题）跨学科实践：制作简易直流电动机 项目提出：电动机已经应用在生产生活的各个方面，如电风扇、洗衣机等。物理小组准备制作简易直流电动机。 项目分析：本项目需要完成三个任务。①了解电动机的工作原理及构造；②设计并制作简易直流电动机；③调试作品。 项目实施： (1)电动机的工作原理及构造：通电线圈在________中受力转动；直流电动机主要由线圈和磁体组成。如图甲，把刷有绝缘漆的铜导线绕成矩形线圈，两端各拉出一段引线，把线圈左端引线的漆全部刮掉，右端只刮半周；如图乙，用硬铁丝做支架固定在电池盒两端并与两极相连，电池上放置一块圆形磁体；如图丙，把线圈放在支架上。轻轻拨动线圈，观察线圈能否持续转动。 展示交流： (2)通电线圈转动过程中的能量转化是________转化为机械能。 (3)若无论怎样拨动线圈，线圈都不能持续转动，原因可能是________（写出一种即可）。 (4)在不更换器材的情况下，要改变线圈的转动方向，请你说出一种做法________。 【答案】(1)磁场 (2)电能 (3)线圈与支架接触不良 (4)将磁体上下翻转，改变磁场方向 【解析】（1）通电导体在磁场中会受到力的作用，线圈两边受力方向不同，会形成使线圈转动的作用效果，所以通电线圈在磁场中受力转动。 （2）直流电动机通电后线圈转动，电源提供的电能转化为线圈转动的机械能。 （3）若无论怎样拨动线圈都不能持续转动，说明线圈可能没有正常通电或受到的磁场作用较弱，例如线圈与支架接触不良、引线绝缘漆刮得不合适、磁体磁性较弱等。 （4）通电线圈的受力方向与电流方向和磁场方向有关。在不更换器材的情况下，可调换电池正、负极来改变电流方向，也可将磁体上下翻转来改变磁场方向，从而改变线圈的转动方向。 ⚡基础速刷 1．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图所示的四种用电器，工作时能量转化的主要形式与工业机器人不同的是（　　） A．电风扇 B．电熨斗 C．电动自行车 D．洗衣机 【答案】B 【解析】工业机器人，在工作时，把电能转化为机械能。 ACD．电风扇、电动自行车和洗衣机，工作时都是将电能主要转化为机械能，与工业机器人能量转化形式相同，故ACD不符合题意； B．图中的用电器是电熨斗，它工作时将电能转化为内能，与工业机器人能量转化形式不同，故B符合题意。 故选B。 2．（2026·河南周口·三模）关于电与磁，下列说法错误的是（     ） A．奥斯特实验证明电流周围存在磁场 B．电动机是根据电磁感应现象制成的 C．地磁场的北极在地理南极附近 D．电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关 【答案】B 【解析】A．奥斯特实验说明了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，故A正确，不符合题意； B．电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故B错误，符合题意； C．地球本身是巨大磁体，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，故C正确，不符合题意； D．电磁铁的原理是电流的磁效应，磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，故D正确，不符合题意。 故选 B。 3．（2026·湖南益阳·二模）2025年我国自主研发的高效大功率电动机取得重大突破。关于电动机的说法正确的是（　　） A．电动机的工作原理是电磁感应现象 B．电动机工作时主要将机械能转化为电能 C．电动机的转动方向可通过改变电流的方向来实现 D．电动机的效率可以达到100% 【答案】C 【解析】ABC．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，主要将电能转化为机械能。通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，所以电动机的转动方向可通过改变电流的方向来实现，故AB错误，C正确； D．电动机工作时不可避免有能量的损失，效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 4．（2026·河北衡水·模拟预测）如图所示，关于电与磁的现象，下列说法正确的是（     ） A．图甲：地球周围存在磁场，地磁的N极与地理的南极重合 B．图乙：增大导线中的电流时，通电螺线管两端小磁针的磁极方向会改变 C．图丙：扬声器和电动机的工作原理相同，都是利用磁场对通电导线有力的作用 D．图丁：闭合开关后，悬挂的导体棒将发生运动 【答案】C 【解析】A．地球周围存在磁场，地磁的N极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，地理的两极和地磁场的两极并不重合，故A错误； B．通电螺线管的磁极极性与螺线管中电流方向和绕线方式都有关，与电流大小无关，故B错误； C．扬声器的原理与电动机的原理是相同的，其原理是磁场对通电线圈有力的作用，都是把电能转化为机械能，故C正确； D．图丁是发电机的原理，闭合开关后，若悬挂的导体棒在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，闭合开关后，导体棒不会自发运动，故D错误。 故选C。 5．（2026九年级下·内蒙古赤峰·学业考试）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 【解析】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。 6．（2026·河南洛阳·模拟预测）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 【解析】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。 7．（2026·江苏南通·二模）如图所示，将一根直导线（铝棒）放在蹄形磁体两极间，直导线与电源、开关串联形成回路。闭合开关后，为使直导线摆动幅度更明显，可以（     ） A．增强磁场 B．改变电流方向 C．换用铁质直导线 D．将磁体两极对调 【答案】A 【解析】通电导线在磁场中受到力的大小与电流大小以及磁场强弱有关。闭合开关后，为使直导线摆动幅度更明显，可以通过增大电路的电流或者增强磁场，增大导线受到的磁力，故选A。 8．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图，兴趣小组制作了一个电动机，给线圈通电，轻轻一推，线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法不正确的有（　　） A．电动机主要由磁体和线圈组成 B．电动机主要把动能转化为电能 C．对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向 D．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的 【答案】B 【解析】ABD．电动机的工作原理是，通电导体在磁场中受力的作用，所以电动机主要由磁体和线圈组成，工作时主要把电能转化为机械能，故AD正确，B错误； C．通电线圈在磁场中受到力的方向与电流方向有关，对调电源正、负极，改变了线圈中的电流方向，可以改变线圈的转动方向，故C正确。 本题选择描述错误的，故选B。 9．（2026·河南洛阳·模拟预测）在物理课堂上，老师在一节干电池的下端（负极）放上三颗与电池粗细差不多的圆柱状物体（图中未画出），将铜线弯曲成如图所示的形状（下端与柱状物接触良好），松手后，铜线圈转动起来，一个“电动机”就制成了。老师在电池下端放的柱状物体材质应该是（     ） A．木材 B．铝材 C．钢材 D．磁铁 【答案】D 【解析】由题可知，该装置是一个简易的直流电动机。电动机的工作原理是通电导体在磁场中会受到力的作用而运动。根据题意电流需要从电池正极出发，流经铜线圈，再通过柱状物体回到电池负极，形成一个闭合回路。因此，柱状物体必须是导体，又根据电动机原理，通电的铜线圈必须处在磁场中才能受到力的作用而转动。这个磁场就是由柱状物体提供的。因此，柱状物体必须是磁体，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选 D。 10．（2026·河南驻马店·二模）如图所示是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递。底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来。下列说法不正确的是（     ） A．音箱悬浮时在竖直方向受到两个力的作用 B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同 C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥 D．可以通过调节底座电流控制音箱的高度 【答案】B 【解析】A．音箱悬浮静止时，竖直方向只受向下的重力和向上的磁排斥力，两个力平衡，故A正确，不符合题意； B．底座通电产生磁场利用的是电流的磁效应，也就是电生磁，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，二者原理不同，故B错误，符合题意； C．音箱悬浮依靠同名磁极相互排斥获得向上的力，平衡自身重力，故C正确，不符合题意； D．调节底座电流大小可以改变底座磁性强弱，改变排斥力大小，从而控制音箱的悬浮高度，故D正确，不符合题意。 故选B。 11．（2026·广东肇庆·三模）“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，如图所示，为“福建舰”上搭载的电磁弹射装置简化示意图，通过电磁作用给舰载机巨大的推力，使其短时间内达到起飞速度，电磁弹射装置的工作原理与__________（选填“电动机”或“发电机”）相同，将__________能转化为机械能，舰载机在航母上降落时，舰载机的舰钩会勾住拦阻索，达到短距离减速的目的，说明力可以改变物体的__________。 【答案】电动机 电 运动状态 【解析】电磁弹射装置利用通电导体在磁场中受到力的作用来推动滑块，进而带动舰载机前进，这和电动机的工作原理相同；电磁弹射装置消耗电能，为舰载机提供机械能，因此起飞时将电能转化为机械能；舰载机降落时被拦阻索钩住，速度迅速减小，运动状态发生改变，这说明力可以改变物体的运动状态。 12．（2026·广东佛山·三模）智能窗帘的核心元件为直流电动机，其工作原理是通电导线在磁场中__________。如图是某款智能窗帘的控制电路原理图，它可通过改变电流的__________使直流电动机正转和反转。当开关接、接__________时，电动机才能启动工作。 【答案】受到力的作用 方向 来形成通路 【解析】直流电动机的工作原理是：通电导线在磁场中受到力的作用。 直流电动机的转动方向与电流方向、磁场方向有关，通过改变电流的方向，即可改变电动机的转动方向，实现正转反转。 要让电动机启动工作，需要形成闭合通路，当接时，只有接，才能让电动机接入电源形成闭合回路。 13．（2026·陕西西安·模拟预测）如图，是我国自主品牌的一款便携式剃须刀。其机身侧内置强磁铁，刀头侧对应位置也装有磁铁，通电后电机转动带动机身磁铁转动，机身磁铁又隔空带动刀头转动将胡子剪断，刀头和机身可完全无机械接触。工作时，其内部微型电动机的工作原理是_________在磁场中受力的作用而转动，将电能主要转化为_________能；刀头能够被牢牢吸在机身上，是利用了_________（选填“同名”或“异名”）磁极相互吸引。 【答案】通电导体 机械 异名 【解析】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用而转动，消耗电能，将电能主要转化为机械能；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 14．（2026·广东珠海·三模）如图所示为某种扬声器的原理图，AB间连接一导线，导线置于磁极之间，导线中间固定一薄膜片。当AB间通有方向不断变化的电流时，导线所受的磁场作用力的方向________（选填“不断变化”或“保持不变”），薄膜片________发声，声音传入人耳。此过程中，电能转化为________能。 【答案】不断变化 振动 机械 【解析】导线置于磁体的磁场中，当导线AB通入方向不断变化的电流时，通电导线会在磁场中受到力的作用，电流方向变化时，导线受力的方向也会随之改变，从而带动固定在导线中间的薄膜片来回振动，振动的薄膜片发声，该过程中，将电能转化为机械能。 15．（2026·西藏拉萨·三模）为了探究电动机为什么会转动，巴桑根据电动机主要构造制作了一台简易电动机（如图甲）。他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。 (1)要想改变线圈的转动方向，巴桑可采用的措施：_______或_______； (2)闭合开关，用手推一下线圈后，如果电动机不转，可能的原因_______； (3)巴桑还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是_______，请在图乙虚线框内画出实验电路图_______。（电动机用符号M表示） 【答案】(1)改变电流方向 改变磁场方向 (2)接线柱接触不良、磁场不够强、线圈匝数太少，电池电压不够 (3)滑动变阻器 【解析】（1）要想改变运动方向，应改变线圈在磁场中的受力方向，由左手定则可知应改变电流方向或磁场方向。 （2）线圈不转说明线圈可能不受磁场力，即电路中没有电流，此种原因可能是部分电路断开，一般来说可能是接线柱接触不良造成的；同时因线圈和转轴之间有阻力存在，故还有可能就是，线圈受力，但是磁场力较小，无法带动线圈，导致这种现象的原因有：磁铁的磁性不强、线圈的匝数太少，电池电压不够导致电流较小。 （3）要想控制线圈的转速，可以控制电流的大小，故可以接入滑动变阻器，将滑动变阻器与电机串联即可起到控制电流的作用，据此作图。 16．（2026·广东江门·一模）跨学科实践：制作简易直流电动机 【项目提出】 (1)电动机的发明是电气化时代到来的关键标志，它将电能大规模转化为___________能，推动了第二次工业革命，实现了生产方式的电气化变革，其基本原理就是磁场对________的作用。 【项目分析】 (2)电动机主要由线圈和磁体组成，一般用线圈作为转子，磁体作为定子；为了保证通电线圈能在磁场中持续转动，需要解决的关键问题是：如何避免线圈转到下半周时，受到的力使线圈______（填“正向”或“反向”）转动。 【项目实施】 (3)小明所在的小组用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用________转动，起到电动机中________的作用；将线圈放在支架上，蹄形磁体放在线圈周围，如图所示。 【展示交流】 (4)若想让线圈的转动速度变快，可以采取的方法有_________。 【答案】(1)机械能 通电导体 (2)反向 (3)惯性 换向器 (4)换用磁性更强的磁体 【解析】（1）电动机的工作原理是将电能转化为机械能，其基本原理是磁场对通电导体有力的作用。 （2）通电线圈在磁场中受力转动，当转到半周时，若不改变电流方向，受到的力会使线圈反向转动，这是线圈无法持续转动的原因。 （3）刮去半周漆皮的目的是：一个半周内线圈受磁场力转动，另一个半周利用惯性转动，这起到了电动机中换向器的作用（换向器的作用是在线圈转过平衡位置时自动改变电流方向，使线圈持续转动，这里用半周漆皮实现了类似效果）。 （4）线圈转动速度和受力大小有关，增大电流、增强磁场都可以让线圈受力变大，转速变快，所以可采取的措施有增大电源电压、换用磁性更强的磁体等。 🚀能力跃升 17．（2026年山西省朔州市怀仁市第二中学校中考二模物理试题）福建舰使用的电磁弹射技术是中国航母领域的标志性突破。其核心原理是：弹射车（视为导体）通入强电流后，在特制强磁场中受电磁推力作用，高效带动舰载机短距加速起飞，大幅提升航母作战效率。下列与电磁弹射车工作原理相同的设备是（     ） A．电动机械臂 B．发电站的水轮机 C．工业电磁吸盘 D．微波炉 【答案】A 【解析】电磁弹射的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用运动，和电动机原理一致。 A．电动机械臂依靠电动机驱动，原理就是通电导体在磁场中受力运动，和电磁弹射原理相同，故A符合题意； B．发电站水轮机是利用电磁感应原理发电，和题干原理不同，故B不符合题意； C．电磁吸盘利用的是电流的磁效应（电磁铁原理），和题干原理不同，故C不符合题意； D．微波炉利用电磁波加热食物，和题干原理不同，故D不符合题意。 故选A。 18．（2026·山西阳泉·模拟预测）如图是最新一代电磁枪的实弹射击画面。电磁枪的电磁发射器采用电池供电，以线圈产生的电磁力推动子弹发射。下列说法正确的是（     ） A．通电线圈周围存在磁感线 B．电磁枪的工作原理是电磁感应 C．电磁枪与电动机的工作原理相同 D．若对调电池的正负极，电磁力将变大 【答案】C 【解析】A．磁感线是为了帮助理解而假想的线，实际不存在，故A错误； B．电磁感应是指导体在磁场中切割磁感线产生感应电流。电磁枪的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，两者不同，故B错误； C．电动机的工作原理也是通电导体在磁场中受到力的作用，和电磁枪的原理相同，故C正确； D．对调电池的正负极，只会改变电流的方向，从而改变电磁力的方向，不会改变电磁力的大小，故D错误。 故选C。 19．（2026·安徽安庆·三模）劳动课上，小红同学制作了一台如图所示的简易电动机：金属支架m、n固定在木板上；粗漆包线绕成矩形线圈abcd，两端伸出作为引线并放在支架上；用另一段漆包线绕在铁芯上制作电磁铁，置于线圈之下，将装置接入电路。则下列说法正确的是（     ） A．矩形线圈与下方电磁铁串联 B．两端伸出的引线上的漆皮都要全部刮掉 C．闭合开关，通电线圈上端磁极是N极 D．若将电源的正负极对调，线圈转动方向不变 【答案】D 【解析】A．矩形线圈abcd与下方电磁铁分别接在电源两极，有独立的电流路径，连接方式是并联，故A错误； B．为了使线圈能持续转动，采取将线圈一头的绝缘漆刮去，另一头刮去一半的办法，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，故B错误； C．闭合开关，根据右手螺旋定则，通电线圈下端磁极是N极，故C错误； D．电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关，若把电池正负极对调，闭合开关，线圈的电流方向改变，同时下面电磁铁的磁场方向改变，因此线圈的转动方向将不变，故D正确。 故选 D。 20．（26-27九年级上·全国·课后作业）课外活动小组制作电磁驱动“小车”：把铜制裸导线密绕成长螺线管，当作轨道固定在水平桌面上；将两个强磁铁固定在一节新干电池的两极上制成“小车”，磁极与电极的位置关系如下图所示。把“小车”从右侧入口完全推入螺线管，“小车”自动向前运动到达左侧。关于“小车”运动的工作原理，下列说法正确的是（　　） A．调换干电池的正、负极，其他条件不变，“小车”仍能从右至左运动 B．调换两个强磁铁的磁极，其他条件不变，“小车”仍能从右至左运动 C．电磁驱动“小车”的原理与电动机的工作原理相同 D．电磁驱动“小车”的原理为电磁感应现象 【答案】C 【解析】A．调换干电池的正、负极，其他条件不变，线圈中的电流方向改变，则“小车”受力方向改变，“小车”不能从右侧运动到左侧，故A错误。 B．调换两个强磁铁的磁极，其他条件不变，磁场的方向改变，则“小车”受力方向改变，“小车”不能从右侧运动到左侧，故B错误。 CD．电磁驱动“小车”的原理是磁场对通电导体有力的作用，而不是电磁感应，这与电动机的工作原理相同，故C正确，D错误。 故选C。 21．（25-26九年级上·山东淄博·期末）福建舰是我国完全自主设计制造的首艘电磁弹射型航空母舰，其配置的电磁弹射是当今世界少数国家才掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲，其科学原理如图乙。下列说法正确的是（     ） A．电磁弹射原理为电磁感应 B．电磁弹射原理与动圈式话筒相同 C．如图乙，闭合开关，导体棒ab向右运动，表明导体棒ab在磁场中受到力的作用 D．如图乙，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，导体棒ab运动方向不变 【答案】C 【解析】A．电磁弹射的原理图中有外接电源，原理是通电导体在磁场中受到力的作用，电磁感应是发电机的工作原理，不需要外接电源，故A错误； B．动圈式话筒的工作原理是电磁感应，和电磁弹射的工作原理不同，故B错误； C．闭合开关后，导体棒中有电流通过，发生运动，说明通电导体棒在磁场中受到力的作用，故C正确； D．通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关；保持磁场方向不变，对调电源正负极会改变电流方向，因此导体棒的运动方向会改变，故D错误。 故选C。 22．（2026·湖北武汉·三模）如图是某肩颈按摩仪的简化电路图，它有热敷和按摩两种功能。按摩功能有“调速按摩”和“定速震锤”两种工作模式，图中虚线框内是“双刀两挡”滑动式开关，“双刀”（即AB、CD 两个滑片）只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“1”或“2”档实现按摩功能中的两种工作模式。已知按摩仪电源由两块“3V 2500mA·h”的锂电池串联组成，充电器上标有“5V2A”字样，直流电动机上标有“6V 9W”字样，发热电阻 的阻值为3Ω。开关S闭合后，关于下列说法其中正确的说法有（　　）个。 ①当“双刀两挡”开关处于“1”挡时，按摩仪处于“调速按摩”工作模式 ②按摩仪从无电状态充满电需0.75h ③“调速按摩”和“定速震锤”两种工作模式下，电动机转动的方向相反 ④开启热敷功能，按摩仪工作10min消耗的电能为7200J A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【分析】两块3V锂电池串联，总电源电压，处于不同工作模式时，电路不同。 【解析】当双刀开关处于“1”挡时，滑动变阻器与电动机串联，双刀（滑片）滑动时，接入电路的电阻改变，电路电流改变，可改变电动机转速，因此是“调速按摩”模式，故①正确； 电池总储存电能 充电器输出功率 充电时间，故②错误； 两种工作模式下，电流通过电动机的方向相反，因此电动机转动方向相反，故③正确； 开启热敷功能，闭合，发热电阻与电动机并联在电源两端，按摩仪工作时间 消耗的电能 热敷时，电动机也工作，按摩仪工作10min消耗的电能大于，故④错误。 综上，正确的说法有2个，故选B。 23．（26-27九年级上·全国·课后作业）如图是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜___________（选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于______对通电线圈有力的作用。 【答案】左右往复 磁场 【解析】[1][2]当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，因为音圈电流方向改变，音圈在磁场中受力的方向改变，音圈带动音膜左右往复运动；音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用。 24．（2026·湖北鄂州·二模）我国搭载电磁弹射技术的航空母舰“福建舰”，是全球首艘常规动力电磁弹射航母。电磁弹射原理如图所示，电枢电流可产生电枢磁场，这是利用了电流的______效应。驱动电流在磁场中受到力的作用将舰载机弹射出去，这与________（选填“电动机”或“发电机”）的原理相同。若要改变舰载机的运动方向，可采取的措施是__________（填一种即可）。 【答案】磁 电动机 改变电流方向/改变磁场方向 【解析】电流周围存在磁场，这种现象叫做电流的磁效应，电枢电流产生电枢磁场正是利用了这一效应；电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，电磁弹射驱动电流在磁场中受力运动，和电动机的工作原理一致；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，改变其中一个因素，受力方向就会改变。 25．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图所示，是莫尔斯电报机的结构原理图。 (1)结构简介： ①电报机主要有“发报机”和“收报机”两部分组成，它们_______联在一个电路中。 ②分析图可知，发报机相当于电路中的_______，控制电路的通断；右侧收报机中的线圈通电后相当于_______。 (2)工作过程： ①闭合开关，电路中有电流通过时，收报机中的线圈_______（填“有”或“无”）磁性，向下吸引铁片，笔在纸带上作记号。 ②开关闭合时间长时，笔在纸带上记录的是_______，开关闭合时间短时，笔在纸带上记录的是_______，从而完成通信。（均填“点”或“线”） 【答案】(1)串 开关 电磁铁 (2) 有 线 点 【解析】（1）如图发报机和收报机 串 联在一个电路中。 发报机通过按键控制电路通断，功能等同于开关； 收报机线圈通电后利用电流磁效应成为电磁铁，可吸引铁片带动记录部件。 （2）线圈通电时，根据电流的磁效应会产生磁性，吸引铁片使笔在纸带上做记号。 莫尔斯电码中，开关闭合时间长对应长信号（线），闭合时间短对应短信号（点），以此区分不同编码信息。 26．（25-26九年级上·山东日照·阶段检测）电与磁之间存在着相互联系，根据下图所示的实验，回答问题： (1)如图甲、乙所示，小聪利用干电池、导线和小磁针进行实验；通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，本实验说明________。 (2)若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测：两条通电导线之间________（选填“有”或“没有”）相互作用力。 (3)小聪又将直导线绕成螺线管形状，安装在一块硬纸板上，在螺线管的两端各放一个小磁针（磁极已标出），并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后轻轻敲击硬纸板，观察小磁针静止时的指向及铁屑的排列情况，如图丙所示，则铁屑________（选填“能”或“不能”）反映磁场的方向。本实验表明：通电螺线管周围的磁场与________的磁场相似；________端（选填“左”或“右”）为该通电螺线管的N极。 (4)小聪想在螺线管中插入芯材，制成电磁铁。他应该选择的芯材是_______（填字母） A．铜棒　　B．铁棒　　C．铝棒　　D．钢棒　　E．木棒 (5)以下应用中用到了电磁铁的是________（填字母） A．白炽灯　　B．电磁起重机　　C．电炉　　D．电铃　　E．电磁继电器 (6)如图丁所示，为某直流电动机的原理图，定子是电磁铁，转子是线圈，开关闭合后，电动机的线圈可以顺时针转动。若保持其他装置不变，只对调电源的两极，________（选填“能”或“不能”）使此电动机的线圈反向转动。 【答案】(1)通电导线周围存在磁场 (2)有 (3)不能 条形磁体 左 (4)B (5)BDE (6)不能 【解析】（1）磁场对放在其中的磁体有力的作用，通电后小磁针偏转，小磁针受到力的作用，断电后复位，说明通电导体周围存在磁场。 （2）通电导线周围存在磁场，磁场对通电导线有力的作用，因此两条通电导线之间有相互作用力。 （3）[1]铁屑只能显示磁场的分布形状，不能反映磁场方向，磁场方向需用小磁针判断。 [2]观察铁屑的分布情况，可以发现通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似。 [3]根据小磁针指向，左端小磁针N极指向左端，可知螺线管左端为N极。 （4）电磁铁的铁芯需用软磁性材料，通电有磁性、断电无磁性，铁棒符合条件，故选B。 （5）白炽灯和电炉工作的原理是电流的热效应，电磁起重机、电铃、电磁继电器利用了电磁铁的磁性，故选BDE。 （6）只调换电源两极，会同时改变电流方向和电磁铁的磁极方向，故线圈受力方向不变，因此不能使线圈反向转动。 🌟思维挑战 27．（25-26九年级上·辽宁本溪·期末）跨学科实践—制作亮度可自动变化的“呼吸灯” 【任务要求】设计制作“呼吸灯”，实现接通电路后，灯可以自动反复亮暗变化。 【设计制作】 任务一：设计制作活动流程图如图甲所示。 “作品展示”和“反思改进”是其工作流程图中的两个环节，其中环节A应为_______。 任务二：设计电路使灯亮度变化。如图乙的电路，其中电源电压恒为6V，灯泡标有“4V0.4A”，灯泡两端电压在降低到0.5V时，由于灯丝温度低而不发光，此时灯丝电阻为5Ω。灯泡由正常发光到两端电压降低为0.5V的过程，滑动变阻器阻值的变化范围是________Ω到________Ω。 任务三：设计电路使灯泡亮度自动变化。如图丙的电路，此时左侧磁铁与铁块分开，右侧磁铁与铁块接触，闭合开关，电动机工作，带动滑片移动，实现改变灯泡亮度。为实现自动改变灯泡亮度，乙电动机工作时应使滑片向________（填“左”或“右”）移动，当滑片移动到端点时，由于右侧磁铁与铁块分离从而使________电动机断路而停止工作，另一侧的磁铁与铁块接触，使该侧电动机工作。 【实验改进】 同学们对实验设计进行改进，用一个电动机实现自动控制，通过查找资料了解到，通过电动机的电流方向改变时，电动机转动的方向也会发生改变，于是设计了图丁电路。闭合开关和后，电动机转动，通过绝缘棒带动滑片向右运动，灯泡变亮。滑片滑动到某一位置时磁铁A、B与铁块1、3分离并于铁块2、4连接，通过电动机的电流方向改变，电动机转动方向改变，带动滑片向左运动，灯泡变暗。滑片滑动到某一位置时磁铁A、B与铁块2、4分离并于铁块1、3连接实现灯泡亮暗自动变化，图中铁块2没有连入电路，请用笔画线代替导线（只补充一根导线）将电路连接完整，开关始终可以控制电动机的通断________。 【答案】反思改进 5 55 左 乙 【解析】[1]制作流程通常为“设计方案→连接电路→实验测试→反思改进→作品展示”，故环节A是“反思改进”。 [2]灯泡与滑动变阻器串联，电源电压U=6V。 灯泡正常发光时：， 滑动变阻器电压 阻值 [3]灯泡电压为0.5V时：， 电路电流 滑动变阻器电压 阻值 [4]结合图丙的工作逻辑：右侧磁铁与铁块接触时，乙电动机工作，需带动滑片移动使灯泡亮度变化。要让灯泡从“不发光”到“变亮”，滑动变阻器阻值应减小，因此乙电动机工作时应使滑片向左移动。 [5]结合图丙的结构，当滑片移动到端点时，右侧磁铁与铁块分离，从而使乙电动机断路而停止工作，另一侧磁铁与铁块接触，使甲电动机工作。 [6]原图中铁块2未连入电路，补充铁块2与接线柱3的导线（图中红线）后，既能让电流方向切换时电动机电路通路，又能通过电流反向改变电动机转向，同时开关可控制通断，实现灯泡明暗自动变化，如图所示： 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $