20.4 电动机 同步分层作业 2026-2027学年人教版（2024）物理九年级全一册

人教版（2024）物理·九年级全一册 同步分层练习 20.4 电动机（同步分层作业，含解析·解析版） 2026-2027学年人教版（2024）物理九年级全一册·第二十章 电与磁 满分：100分（C卷18分为选做）　建议用时：60分钟 考点导览 1．实验表明，通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关系。当电流的方向或者磁场的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。 2．把一个通电线圈放到磁场中，线圈会转动。但线圈转过平衡位置（线圈平面与磁感线垂直的位置）后，受到的力阻碍它继续转动，线圈最后会停在平衡位置附近摆动，不能连续转动。 3．换向器由两个铜半环E、F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两个半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷。换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈能不停地转动下去。 4．电动机主要由线圈（绕组）和磁体两部分组成，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。实际电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上。电动机工作时把电能转化为机械能。 5．扬声器由固定的永磁体、线圈和锥形纸盆构成。线圈中通入交变电流时，线圈受到的力不断变化，来回振动，带动纸盆振动发声。 A卷·基础过关（共50分） 一、选择题（每题3分，共30分，10题） 1．（3分）【易】如图所示，把导体棒ab放在磁场里，接通电源，让电流通过它，观察到导体棒运动起来。这个现象说明（　　） A．磁场对通电导体有力的作用 B．导体棒运动是因为受到了重力 C．通电后导体棒变成了磁体 D．磁场消失了 【答案】A 【解析】导体棒静止在支架上，通电后动起来，说明它受了力，这个力只能来自磁场，所以磁场对通电导体有力的作用，选A。棒运动方向水平，跟重力方向垂直，B站不住脚。C、D 都是凭空想象。 2．（3分）【易】通电导体在磁场中受力的方向（　　） A．只跟电流方向有关 B．只跟磁场方向有关 C．跟电流方向、磁场方向都有关 D．跟电流方向、磁场方向都无关 【答案】C 【解析】实验事实：把电源正负极对调（改变电流方向），受力方向反向；把磁体上下磁极对调（改变磁场方向），受力方向也反向。两个方向都管受力，选C。记住"一变则反、双变则同"这个口诀。 3．（3分）【易】电动机工作时，能量的转化情况是（　　） A．电能转化为机械能 B．机械能转化为电能 C．化学能转化为电能 D．机械能转化为化学能 【答案】A 【解析】电动机消耗电能，输出转动（机械能），是电能转化为机械能，选A。B 是发电机的能量转化方向，正好跟电动机相反，到20.6学发电机时把这对比记牢。 4．（3分）【易】电动机主要由线圈和磁体两部分组成。其中能够转动的部分叫（　　） A．定子 B．转子 C．换向器 D．电刷 【答案】B 【解析】能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子，选B。记法："转"对转子，剩下的定着的是定子。换向器和电刷是保证线圈持续转动的辅助部件，别跟主结构混。 5．（3分）【易】直流电动机中换向器的作用是（　　） A．改变磁场的方向 B．每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向 C．增大线圈中的电流 D．把电能转化为机械能 【答案】B 【解析】线圈靠惯性冲过平衡位置后，受力本会阻碍它转动；换向器在这个时刻自动把线圈里的电流方向反过来，受力方向跟着反向，变成推动线圈继续转动，选B。磁场方向它管不着，电流大小它也不管，能量转化是整机的事。 6．（3分）【易】把一个通电线圈放到磁场中，下列说法正确的是（　　） A．线圈一定会不停地转动下去 B．线圈转动方向与电流方向无关 C．线圈在磁场中不受力 D．线圈受力会转动，但转过平衡位置后可能被"拉"回来 【答案】D 【解析】通电线圈在磁场中受力会转起来，但冲过平衡位置后，两边受的力变成阻碍它转动了，所以线圈最后在平衡位置附近摆动停下，不能连续转，选D。A正是"没有换向器"时的误区；C、B 直接违背实验事实。 7．（3分）【中】在图示装置中，闭合开关，导体棒ab向左运动。下列操作中，能使导体棒向右运动的是（　　） A．把电源正负极对调，同时把磁体上、下磁极对调 B．只把电源正负极对调 C．把导体棒换成更粗的 D．增大滑动变阻器接入电路的电阻 【答案】B 【解析】只改变电流方向（或只改变磁场方向）一个因素，受力方向反向，棒就向右运动，选B。A 两个因素同时变，受力方向又转回来了，仍向左。C 换粗棒只影响受力大小；D 减小了电流，棒受力变小，运动可能变慢，但方向不变。判这类题先数"变了几个因素"。 8．（3分）【中】关于线圈的平衡位置，下列说法正确的是（　　） A．线圈平面与磁感线平行的位置是平衡位置 B．线圈在平衡位置时不受任何力的作用 C．线圈在平衡位置时，两边受力大小相等、方向相反，是一对平衡力 D．线圈冲过平衡位置后，受到的力推动它加速转动 【答案】C 【解析】平衡位置是线圈平面与磁感线垂直的位置，A说成平行，错。此时线圈两边受力等大、反向、同一直线，是平衡力，合力为零，所以线圈冲过平衡位置后反而被阻碍着转回去，B、D 都错。选C。这题是理解换向器必要性的关键一环。 9．（3分）【中】如图是扬声器的构造示意图。扬声器发声时，下列说法正确的是（　　） A．线圈中通入的是方向不变的声音电流 B．扬声器是把声信号转换成电信号的装置 C．纸盆振动是由磁体直接吸引纸盆造成的 D．线圈受力运动，带动锥形纸盆振动发声 【答案】D 【解析】线圈通入交变电流，受到的力不断变化，来回振动，带动纸盆振动发声，选D。电流方向必须变化，方向不变的恒定电流只能让线圈偏到一个固定位置，纸盆振不起来，A错。磁体吸的是线圈，不是纸盆，C错。扬声器是"电生声"，把电信号转换成声信号，B说反。所以选D。 10．（3分）【中】下列家用电器中，主要利用"通电线圈在磁场中受力转动"工作的是（　　） A．电饭锅 B．电热水器 C．洗衣机 D．白炽灯 【答案】C 【解析】洗衣机靠电动机驱动，核心是通电线圈在磁场中转动，选C。电饭锅、电热水器、白炽灯都是利用电流的热效应，跟磁场受力无关。判断这类题就一句：带"机"（电机）的看电磁，发热的看热效应。 二、填空题（每题4分，共20分，5题） 11．（4分）【易】实验表明，通电导线在磁场中要受到____的作用，力的方向跟____方向和____方向都有关系。 【答案】力；电流；磁场 【解析】本节核心结论，两个"方向"都填上。答题顺序：先"电流"后"磁场"，与教材一致。 12．（4分）【易】电动机主要由____和____两部分组成，能够转动的部分叫____。 【答案】线圈（绕组）；磁体；转子 【解析】组成两件：线圈、磁体；能转动的叫转子，固定的叫定子。第三空千万别填"换向器"，那是装在转轴上的辅助件。 13．（4分）【易】电动机工作时，把____能转化为____能。家里的电风扇、洗衣机都是用电动机来工作的。 【答案】电；机械 【解析】电动机吃电出力（转动），电能转化为机械能。后面学到发电机时，两个方向对着记，一次记牢。 14．（4分）【中】直流电动机的换向器由两个铜半环组成，两个半环中间断开、彼此______。每当线圈刚转过______位置时，它自动改变线圈中______的方向，使线圈能不停地转动下去。 【答案】绝缘；平衡；电流 【解析】铜半环彼此绝缘才能在转过平衡位置时"换接"，实现电流换向。三个空按顺序背：绝缘、平衡位置、电流方向。 15．（4分）【中】扬声器线圈中通入______（填"恒定"或"方向不断变化"）的电流时，线圈受力不断变化而往复振动，带动纸盆振动发出声音。入耳式耳机也是利用这个原理制成的。 【答案】方向不断变化 【解析】交变电流让线圈受力时左时右，纸盆才能来回振动发声。恒定电流只会让线圈停在某个位置，出不了声。 B卷·能力提升（共32分） 三、选择题（每题4分，共8分，2题） 16．（4分）【中】如图所示，通电线圈位于磁体两极间的磁场中。图乙中线圈平面与磁感线垂直，闭合开关后线圈静止不动；图甲、图丙中线圈分别顺时针、逆时针转动。下列分析正确的是（　　） A．图甲中线圈转过平衡位置后，若不换向，受力将阻碍它转动 B．图乙中线圈不受磁场力 C．图丙中线圈受到的力使它一直加速转动下去 D．三图中线圈受力方向都相同 【答案】A 【解析】图乙是平衡位置，两边受力等大反向，合力为零所以不动，但受力是存在的，B错。冲过平衡位置后不换向，受力就反过来阻碍转动，线圈被"拉"回平衡位置，A对，这正是换向器要解决的问题。不换向的线圈到不了"一直加速"，C错。三个位置线圈两边受力方向各不相同，D错。所以选A。 17．（4分）【中】关于直流电动机，下列说法正确的是（　　） A．电动机转子转得越快，说明线圈中电流一定越大 B．电动机中的线圈用绝缘导线绕制，所以线圈中没有电流 C．把电动机的电源反接，电动机将不能转动 D．实际电动机通常有多个线圈，每个线圈接在一对换向片上 【答案】D 【解析】实际电动机多个线圈轮流受力，转动平稳连续，D对。绝缘导线的绝缘层在导线外面，导线本身是导体，接上电源照样通电，B错。电源反接，电流反向，线圈照样转，只是转向变反，C错。转速跟电流大小、磁场强弱、负载都有关系，"一定越大"太绝对，A错。所以选D。 四、实验探究题（每题8分，共16分，2题） 18．（8分）【中】小刚用图示装置探究"通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关"。装置中导体棒ab放置在蹄形磁体的磁场中，通过开关、滑动变阻器与电源连接。 （1）闭合开关前，导体棒ab静止。闭合开关后导体棒运动起来，说明______。 （2）保持磁场方向不变，把电源正负极对调，导体棒运动方向与原来______，说明受力方向与______有关。 （3）保持电流方向不变，把蹄形磁体的N、S极对调，导体棒运动方向也与原来相反。综合（2）（3）说明：通电导体在磁场中受力的方向跟______和______都有关。 （4）实验中接入滑动变阻器除了保护电路，还有一个作用是什么？ （5）本实验探究中用到的物理研究方法主要是______法。 【答案】（1）见解析　（2）相反；电流方向　（3）电流方向；磁场方向　（4）见解析　（5）控制变量 【解析】（1）通电后棒由静止变运动，运动状态改变说明受了力：磁场对通电导体有力的作用。 （2）只对调电源，电流方向反向，棒的运动方向相反，说明受力方向与电流方向有关。 （3）两步合起来：受力方向与电流方向、磁场方向都有关；且两个方向同时反向时受力方向不变。 （4）改变电流大小，观察受力大小的变化（棒运动快慢变化），即还能探究受力大小与电流大小的关系。 （5）每次只改一个方向、控制另一个不变，是控制变量法。答题时注意（2）（3）的问法不同，别把（2）的答案抄到（3）里了事。 19．（8分）【中】安装直流电动机模型时，小组成装好后闭合开关，线圈不转。老师给出了故障排查清单： ①线圈是否恰好停在平衡位置； ②换向器与电刷接触是否良好； ③电源电压是否太低； ④磁体磁性是否太弱。 （1）若线圈恰停在平衡位置，最简单的处理办法是什么？ （2）若换向器与电刷接触不良，线圈会表现出什么现象？ （3）小组把滑动变阻器接入电路后调小电阻，线圈转速明显变快。请解释转速变快的原因。 （4）电动机装配好后，把电源正负极对调，线圈转向变反。据此有同学说"只要改变电流方向，电动机的转向一定反向"。这个说法严谨吗？请补充说明还有哪种改变也能使转向反向。 【答案】（1）见解析　（2）见解析　（3）见解析　（4）见解析 【解析】（1）用手轻轻拨动线圈一下，让它靠惯性冲过平衡位置，受力方向反过来推它继续转，就能启动。 （2）时转时停、转动断断续续，或用手轻推才转、松手就停，因为换向时电流接不上，线圈一阵受力一阵没力。 （3）调小电阻，电路中电流变大，通电线圈两边在磁场中受的力变大，转动的动力增大，转速变快。 （4）不严谨。改变磁场方向（把磁体N、S极对调）同样能使转向反向；只改电流方向、不改磁场方向，转向才反向，两个同时改，转向不变。 五、综合应用题（共8分） 20．（8分）【中】一台电动机的额定电压是 220 V，额定功率是 5.5 kW。 （1）电动机正常工作时的电流是多少？（结果保留两位小数） （2）电动机连续正常工作 2 h，消耗的电能是多少 kW·h？合多少焦？ （3）电动机把电能转化为机械能，工作时线圈会发热。请指出线圈发热的能量来源，并说出减少发热的一条措施。 （4）举出两个使用电动机的家用电器。 【答案】（1）25 A　（2）11 kW·h；3.96×10⁷ J　（3）见解析　（4）见解析 【解析】（1）I＝P/U＝5 500 W/220 V＝25 A。 （2）W＝Pt＝5.5 kW×2 h＝11 kW·h；11 kW·h＝11×3.6×10⁶ J＝3.96×10⁷ J。 （3）线圈有电阻，电流通过时按电流的热效应发热，发热消耗的是输入电能的一部分（本该用来输出机械能的那部分）；措施：减小线圈电阻（用更粗的导线绕制）等，合理即可。 （4）电风扇、洗衣机、冰箱压缩机、吸尘器、电吹风（风机部分）等，举两个即可。 第(2)问两个单位都要写，漏算焦耳数是常见丢分点；1 kW·h＝3.6×10⁶ J 这个换算考前再默一遍。 C卷·素养挑战（选做）（共18分） 六、综合应用题（共10分） 21．（10分）【难】玩具四驱车的微型直流电动机拆开后发现：外壳内有两块弧形磁铁（固定），转轴上绕着线圈（三个线圈首尾相连），转轴上还套着一个由三个铜片组成的三片式换向器，两片电刷压在换向器上。 （1）指出这台电动机的定子和转子分别由哪些部件充当。 （2）为什么用三个线圈比用单个线圈转动更平稳？ （3）电刷磨损变短后，电动机时转时停。用换向器的知识解释原因。 （4）把两节电池换成三节（电压升高），转速变快但电机发烫明显。从能量转化的角度解释"发烫"，并说出一条延长电机寿命的措施。 【答案】（1）见解析　（2）见解析　（3）见解析　（4）见解析 【解析】（1）定子：外壳内固定的两块弧形磁铁；转子：转轴上的线圈和换向器（随轴转动的部分）。 （2）三个线圈互成角度，一个线圈转到平衡位置附近受力减小时，另外的线圈正在受大的转动力矩，接力推动，总有一个线圈在"出力"，转动连续平稳；单线圈每个周期都有"没力"的空档，转动一顿一顿。 （3）电刷变短后与换向器铜片接触时断时续，线圈里的电流跟着时有时无；恰在换向位置接触不上时线圈不受力，表现为时转时停、转速不稳。 （4）输入的电能一部分转化为机械能，一部分因线圈和电路有电阻而转化为内能；电压升高电流变大，发热功率（与电流的平方成正比的焦耳热）明显增大，电机发烫。措施：不长时间高速运转、给电机散热（开散热孔）、降低使用电压等，一条即可。 七、开放创新题（共8分） 22．（8分）【难】科技节上流行一种"世界最简电动机"：把一根漆包线绕成上宽下窄的弹簧状铜线架，顶端弯成小钩挂在干电池正极上，电池负极底部吸一块强磁铁，铜线下端的两圈恰好轻触磁铁侧面。电路接通后，铜线绕着电池轴心飞快旋转起来。 （1）这个装置里，"通电导体在磁场中受力"的三要素分别对应哪些部件？ （2）用本节知识解释铜线为什么转起来。 （3）把强磁铁翻个面（磁极对调），铜线转向会怎样？ （4）这个装置没有换向器，为什么还能连续转动？说出你认为最合理的一种解释。 【答案】（1）见解析　（2）见解析　（3）见解析　（4）开放性试题，见解析 【解析】（1）导体：铜线架（有电流通过）；磁场：强磁铁提供的磁场；电源：干电池提供电流。 （2）铜线下端接触磁铁附近，电流从电池经铜线流到磁铁处，该段铜线处于磁场中，通电后受磁场力，力的方向使铜线绕轴偏转，偏转后接触点不断变化，铜线便绕着电池旋转起来。 （3）反向。只把磁场方向反过来，受力方向反向，转向跟着反向。 （4）开放作答，合理即可。示例：铜线与磁铁接触点在旋转中不断变化，每一段通电流的铜线所在处的磁场方向、受力方向使它总绕同一方向转；相当于"接触换向"，不需要专门的换向器。评分看能否用"通电导体在磁场中受力"组织出一条说得通的因果链。 易错点拨 1．通电导线在磁场中受力，前提是导线里有电流，断电的导线放在磁场里不会受力。 2．受力方向由电流方向和磁场方向共同决定：只改变其中一个，受力反向；两个同时改变，受力方向不变。 3．平衡位置是线圈平面与磁感线垂直的位置，此时线圈两边受力等大反向共线，是一对平衡力，不是不受力。 4．换向器改变的是线圈里的电流方向，不是磁场方向；线圈转过平衡位置时换向，别写成"一直换"。 5．电动机是把电能转化为机械能，方向别背反；发电时才是机械能转化为电能，那是20.6的内容。 6．扬声器靠通电线圈在磁场中受力振动发声，它是"电生声"；话筒是"声生电"，原理方向相反。 教师使用建议 1．A卷建议25分钟。第7题"只变一个因素反向、同时变两个不变"是必考点，讲评时用左右手势比划电流方向和磁场方向，比背结论有效。 2．B卷建议20分钟。第17题三位置图是理解换向器的根，要求学生指出图乙就是平衡位置；第19题排查清单可让学生课前预习，课上真机排查。 3．C卷建议15分钟选做。第21题三线圈接力转动是理解多组线圈价值的好素材；第22题"世界最简电动机"可以现场演示，成本不到十块钱。 4．讲评时板书两条对比线："电动机：电能→机械能"与20.6的"发电机：机械能→电能"；"线圈受力转动"与"电磁感应生电"方向相反，本节先把受力这条线钉牢。 第 页　共 页 学科网（北京）股份有限公司 $人教版（2024）物理·九年级全一册 同步分层练习 20.4 电动机（同步分层作业，含解析） 2026-2027学年人教版（2024）物理九年级全一册·第二十章 电与磁 满分：100分（C卷18分为选做）　建议用时：60分钟 学校__________________　班级__________　姓名__________　考号______________ 注意事项： 1．答题前，请将班级、姓名写在指定位置；选择题答案填入题后括号内，填空题答案写在横线上。 2．本练习按难度分层：A卷为基础过关题，B卷为能力提升题，C卷为素养挑战题（选做）；各题题干后【易】【中】【难】标注难度等级。 3．计算题应写出必要的公式与单位，只有结果没有过程不能得分。 考点导航 1．实验表明，通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关系。当电流的方向或者磁场的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。 2．把一个通电线圈放到磁场中，线圈会转动。但线圈转过平衡位置（线圈平面与磁感线垂直的位置）后，受到的力阻碍它继续转动，线圈最后会停在平衡位置附近摆动，不能连续转动。 3．换向器由两个铜半环E、F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两个半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷。换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈能不停地转动下去。 4．电动机主要由线圈（绕组）和磁体两部分组成，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。实际电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上。电动机工作时把电能转化为机械能。 5．扬声器由固定的永磁体、线圈和锥形纸盆构成。线圈中通入交变电流时，线圈受到的力不断变化，来回振动，带动纸盆振动发声。 A卷·基础过关（共50分） 一、选择题（每题3分，共30分，10题） 1．（3分）【易】如图所示，把导体棒ab放在磁场里，接通电源，让电流通过它，观察到导体棒运动起来。这个现象说明（　　） A．磁场对通电导体有力的作用 B．导体棒运动是因为受到了重力 C．通电后导体棒变成了磁体 D．磁场消失了 2．（3分）【易】通电导体在磁场中受力的方向（　　） A．只跟电流方向有关 B．只跟磁场方向有关 C．跟电流方向、磁场方向都有关 D．跟电流方向、磁场方向都无关 3．（3分）【易】电动机工作时，能量的转化情况是（　　） A．电能转化为机械能 B．机械能转化为电能 C．化学能转化为电能 D．机械能转化为化学能 4．（3分）【易】电动机主要由线圈和磁体两部分组成。其中能够转动的部分叫（　　） A．定子 B．转子 C．换向器 D．电刷 5．（3分）【易】直流电动机中换向器的作用是（　　） A．改变磁场的方向 B．每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向 C．增大线圈中的电流 D．把电能转化为机械能 6．（3分）【易】把一个通电线圈放到磁场中，下列说法正确的是（　　） A．线圈一定会不停地转动下去 B．线圈转动方向与电流方向无关 C．线圈在磁场中不受力 D．线圈受力会转动，但转过平衡位置后可能被"拉"回来 7．（3分）【中】在图示装置中，闭合开关，导体棒ab向左运动。下列操作中，能使导体棒向右运动的是（　　） A．把电源正负极对调，同时把磁体上、下磁极对调 B．只把电源正负极对调 C．把导体棒换成更粗的 D．增大滑动变阻器接入电路的电阻 8．（3分）【中】关于线圈的平衡位置，下列说法正确的是（　　） A．线圈平面与磁感线平行的位置是平衡位置 B．线圈在平衡位置时不受任何力的作用 C．线圈在平衡位置时，两边受力大小相等、方向相反，是一对平衡力 D．线圈冲过平衡位置后，受到的力推动它加速转动 9．（3分）【中】如图是扬声器的构造示意图。扬声器发声时，下列说法正确的是（　　） A．线圈中通入的是方向不变的声音电流 B．扬声器是把声信号转换成电信号的装置 C．纸盆振动是由磁体直接吸引纸盆造成的 D．线圈受力运动，带动锥形纸盆振动发声 10．（3分）【中】下列家用电器中，主要利用"通电线圈在磁场中受力转动"工作的是（　　） A．电饭锅 B．电热水器 C．洗衣机 D．白炽灯 二、填空题（每题4分，共20分，5题） 11．（4分）【易】实验表明，通电导线在磁场中要受到____的作用，力的方向跟____方向和____方向都有关系。 12．（4分）【易】电动机主要由____和____两部分组成，能够转动的部分叫____。 13．（4分）【易】电动机工作时，把____能转化为____能。家里的电风扇、洗衣机都是用电动机来工作的。 14．（4分）【中】直流电动机的换向器由两个铜半环组成，两个半环中间断开、彼此______。每当线圈刚转过______位置时，它自动改变线圈中______的方向，使线圈能不停地转动下去。 15．（4分）【中】扬声器线圈中通入______（填"恒定"或"方向不断变化"）的电流时，线圈受力不断变化而往复振动，带动纸盆振动发出声音。入耳式耳机也是利用这个原理制成的。 B卷·能力提升（共32分） 三、选择题（每题4分，共8分，2题） 16．（4分）【中】如图所示，通电线圈位于磁体两极间的磁场中。图乙中线圈平面与磁感线垂直，闭合开关后线圈静止不动；图甲、图丙中线圈分别顺时针、逆时针转动。下列分析正确的是（　　） A．图甲中线圈转过平衡位置后，若不换向，受力将阻碍它转动 B．图乙中线圈不受磁场力 C．图丙中线圈受到的力使它一直加速转动下去 D．三图中线圈受力方向都相同 17．（4分）【中】关于直流电动机，下列说法正确的是（　　） A．电动机转子转得越快，说明线圈中电流一定越大 B．电动机中的线圈用绝缘导线绕制，所以线圈中没有电流 C．把电动机的电源反接，电动机将不能转动 D．实际电动机通常有多个线圈，每个线圈接在一对换向片上 四、实验探究题（每题8分，共16分，2题） 18．（8分）【中】小刚用图示装置探究"通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关"。装置中导体棒ab放置在蹄形磁体的磁场中，通过开关、滑动变阻器与电源连接。 （1）闭合开关前，导体棒ab静止。闭合开关后导体棒运动起来，说明______。 （2）保持磁场方向不变，把电源正负极对调，导体棒运动方向与原来______，说明受力方向与______有关。 （3）保持电流方向不变，把蹄形磁体的N、S极对调，导体棒运动方向也与原来相反。综合（2）（3）说明：通电导体在磁场中受力的方向跟______和______都有关。 （4）实验中接入滑动变阻器除了保护电路，还有一个作用是什么？ （5）本实验探究中用到的物理研究方法主要是______法。 19．（8分）【中】安装直流电动机模型时，小组成装好后闭合开关，线圈不转。老师给出了故障排查清单： ①线圈是否恰好停在平衡位置； ②换向器与电刷接触是否良好； ③电源电压是否太低； ④磁体磁性是否太弱。 （1）若线圈恰停在平衡位置，最简单的处理办法是什么？ （2）若换向器与电刷接触不良，线圈会表现出什么现象？ （3）小组把滑动变阻器接入电路后调小电阻，线圈转速明显变快。请解释转速变快的原因。 （4）电动机装配好后，把电源正负极对调，线圈转向变反。据此有同学说"只要改变电流方向，电动机的转向一定反向"。这个说法严谨吗？请补充说明还有哪种改变也能使转向反向。 五、综合应用题（共8分） 20．（8分）【中】一台电动机的额定电压是 220 V，额定功率是 5.5 kW。 （1）电动机正常工作时的电流是多少？（结果保留两位小数） （2）电动机连续正常工作 2 h，消耗的电能是多少 kW·h？合多少焦？ （3）电动机把电能转化为机械能，工作时线圈会发热。请指出线圈发热的能量来源，并说出减少发热的一条措施。 （4）举出两个使用电动机的家用电器。 C卷·素养挑战（选做）（共18分） 六、综合应用题（共10分） 21．（10分）【难】玩具四驱车的微型直流电动机拆开后发现：外壳内有两块弧形磁铁（固定），转轴上绕着线圈（三个线圈首尾相连），转轴上还套着一个由三个铜片组成的三片式换向器，两片电刷压在换向器上。 （1）指出这台电动机的定子和转子分别由哪些部件充当。 （2）为什么用三个线圈比用单个线圈转动更平稳？ （3）电刷磨损变短后，电动机时转时停。用换向器的知识解释原因。 （4）把两节电池换成三节（电压升高），转速变快但电机发烫明显。从能量转化的角度解释"发烫"，并说出一条延长电机寿命的措施。 七、开放创新题（共8分） 22．（8分）【难】科技节上流行一种"世界最简电动机"：把一根漆包线绕成上宽下窄的弹簧状铜线架，顶端弯成小钩挂在干电池正极上，电池负极底部吸一块强磁铁，铜线下端的两圈恰好轻触磁铁侧面。电路接通后，铜线绕着电池轴心飞快旋转起来。 （1）这个装置里，"通电导体在磁场中受力"的三要素分别对应哪些部件？ （2）用本节知识解释铜线为什么转起来。 （3）把强磁铁翻个面（磁极对调），铜线转向会怎样？ （4）这个装置没有换向器，为什么还能连续转动？说出你认为最合理的一种解释。 答题卡（可沿虚线剪下） 1．[A][B][C][D]　　2．[A][B][C][D] 3．[A][B][C][D]　　4．[A][B][C][D] 5．[A][B][C][D]　　6．[A][B][C][D] 7．[A][B][C][D]　　8．[A][B][C][D] 9．[A][B][C][D]　　10．[A][B][C][D] 16．[A][B][C][D]　　17．[A][B][C][D] 以下各题请在对应题号后作答： 11．____________________________________________________ 12．____________________________________________________ 13．____________________________________________________ 14．____________________________________________________ 15．____________________________________________________ 18．____________________________________________________ 19．____________________________________________________ 20．____________________________________________________ 21．____________________________________________________ 22．____________________________________________________ 第 页　共 页 学科网（北京）股份有限公司 $