第30讲 电动机 讲义 2026-2027学年人教版九年级物理上学期
2026-10-20
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内容正文:
(预习)第30讲 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
【想一想】我们知道,磁体在磁场中会受到力的作用,磁体间通过磁场相互作用。通电导线周围有磁场,那么通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢?
1. 探究磁场对通电导线的作用
【提出问题】通电导线在磁场中是否受到力的作用?如果受到力的作用,力的方向与什么因素有关?
【猜想】通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向可能与磁场的方向、导体中电流的方向有关。
【设计并进行实验】
①把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,观察它的运动,记录实验现象。
②在实验①中,去掉蹄形磁体,接通电源,观察记录现象。
③保持磁体N极、S极位置不变,把电源的正、负极对调后接入电路,使通过直导线ab的电流方向与原来相反,接通电源,观察记录现象。
④保持直导线ab中的电流方向与实验①中相同,把磁体的两个磁极对调,让磁感线方向与原来方向相反,接通电源,观察现象。
⑤在实验①中,同时改变直导线ab中的电流方向和磁感线方向,接通电源,观察现象。
【分析论证】
(1)分析实验①和②:在实验①中,闭合开关,导线ab向左运动。在实验②中,去掉蹄形磁体,接通电源,直导线ab不运动。说明通电导体在磁场中才会受到力的作用。
(2)分析实验①和③:只改变导线中的电流方向时,导线ab向右运动,与①运动方向相反。说明通电导体在磁场中受力的方向跟电流的方向有关。
(3)分析实验①和④:只改变磁感线方向,导线ab向右运动,与①运动方向相反。说明通电导体在磁场中受力的方向跟磁场的方向有关。
(4)分析实验①和⑤:同时改变直导线ab中的电流方向和磁场方向,通电导线受力的方向不变。
【实验结论】通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关系。
2. 探究磁场对通电线圈的作用
【想一想】实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场,很难持续地运动。如果把一个通电线圈放在磁场中,它又会怎样运动呢?
【演示实验】
(1)使线圈静止在图乙所示位置上,闭合开关,观察线圈的转动情况。发现线圈并没有运动。这是由于线圈上、下两个边受力大小相等、方向却相反。这个位置是线圈的平衡位置。
(2)使线圈静止在图甲所示位置上,闭合开关,观察线圈的转动情况。发现线圈受力沿顺时针方向转动,并由于惯性而越过平衡位置,但不能继续转下去,最后要返回平衡位置。
(3)使线圈静止在图丙所示位置上,这是线圈冲过平衡位置以后所到达的地方。闭合开关,观察线圈的转动情况。发现线圈逆时针转动,说明线圈在这个位置所受的力阻碍它沿顺时针方向转动。
【实验分析】线圈不能连续转动,是因为线圈越过了平衡位置以后,受到的力阻碍它的转动。
【实验结论】通电线圈在磁场中会受力而转动,但不能持续转动(选填“能”或“不能”)。
3. 换向器
【想一想】线圈不能连续转动,是因为线圈越过了平衡位置以后,受到的力阻碍它的转动。如果在线圈越过了平衡位置后,设法改变线圈中电流的方向,线圈将会继续转动下去。
如何改变线圈中电流的方向呢?实际的电动机是通过换向器来实现这一目的的。
(1)换向器的构造:两个铜半环E和F跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘。A和B是电刷,它们分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。
(2)换向器的作用:当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
如图所示,无论线圈的哪个边,只要它处于靠近磁体S极的一侧,其中的电流都是从我们这边朝纸内的方向流去,这时它的受力方向总是相同的(向上),线圈就可以不停地转动下去了。
3. 直流电动机的工作原理
(1)如图甲所示,通电线圈在磁场中,ab、cd两边电流方向相反,受力方向相反,顺时针转动。
(2)如图乙所示,线圈转到平衡位置,电刷接触到换向器中间绝缘部分,不受力,利用惯性线圈转过平衡位置。
甲 乙
(3)如图丙所示,线圈越过平衡位置后,利用换向器改变了电流方向,线圈受力方向改变,仍然顺时针转动。
(4)如图丁所示,线圈利用惯性转过平衡位置后,又改变了电流的方向和受力方向,线圈继续转动。
丙 丁
课中训练一、磁场对通电导线的作用
1.
1.如图所示,闭合开关,观察到金属棒向右运动。下列说法正确的是( )
A.实验现象属于电磁感应现象
B.利用该现象可以制成发电机
C.仅将磁体的N、S极上下对调,金属棒将向左运动
D.滑动变阻器向左移动滑片,金属棒将向左运动
【答案】C
【解答】AB.如图,当开关闭合时,导体棒在磁场中受力运动,利用这一现象可以制成电动机,电磁感应现象是磁生电的现象,图中实验现象不属于电磁感应,故AB错误;
C.仅将磁体的N、S极上下对调,磁场方向改变,金属棒的受力方向会改变,运动方向也会改变,将向左运动,故C正确;
D.滑动变阻器向左移动滑片,电路中电流变大,金属棒受到的力变大,运动方向不变,仍将向右运动,故D错误。
故选 C。daanortimuend
2.
2.如图,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力。以下实验与电磁弹射器工作原理一致的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】由题意可知,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动;
A.图中是奥斯特实验,表明通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场,故A不符合题意;
B.图中实验是探究通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系,故B不符合题意;
C.图中没有电源,是探究感应电流产生的原因,即电磁感应现象,故C不符合题意;
D.图中有电源,通电导体棒在磁场中受力而运动,即与电磁弹射器工作原理相同,故D符合题意。
故选D。daanortimuend
3.
3.如图所示,把导线AB放在蹄形磁铁的磁场中,接通电源,让电流通过导线AB,发现导线AB会在导轨上向左运动,若把电源的正负极对调后接入电路,则导线AB (选填“向左”或“向右”)运动;若保持导线AB中的电流方向(由A到B)不变,把磁极对调,则导线AB (选填“向左”或“向右”)运动;若同时改变磁场方向和电流方向,则导线AB运动方向 (选填“变化”或“不变”)。实验表明: 对 有力的作用,通电导线受力的方向跟 方向和 方向有关。
【答案】 向右 向右 不变 磁场 通电导线 电流 磁场
【解答】[1]原来导线AB向左运动,当把电源正负极对调后,电流方向改变,而磁场方向不变。根据通电导线在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关,电流方向改变时,受力方向也会改变,所以导线AB会向右运动。
[2]保持导线AB中的电流方向不变,把磁极对调,此时磁场方向改变。同样依据通电导线在磁场中受力方向与电流、磁场方向的关系,磁场方向改变,受力方向改变,导线AB会向右运动。
[3]若同时改变磁场方向和电流方向,根据受力方向的规律,当电流方向和磁场方向同时改变时,通电导线的受力方向不变,导线AB运动方向不变。
[4][5][6][7]综合前面的实验情况,磁场对通电导线有力的作用,通电导线受力方向跟电流方向和磁场方向有关。daanortimuend
4.
4.为了探究磁场对通电导线的作用,在如图所示的实验装置中,还需在导线夹a、b间接入的电路元件是 ;探究中发现,磁场对通电导体作用力的方向与 和 有关。
【答案】 电源 电流方向 磁场方向
【解答】[1]探究“磁场对通电导线的作用”,即通电导线在磁场中会受到力的作用,则要使导线中有电流通过,需要在电路中有电源。由图可知,在导线夹a、b间应该接入电源。
[2][3]将电源的正负极对调,改变电流的方向,导线受力方向会改变。将磁铁的N、S极对调,改变磁场的方向,通电导体在磁场中的受力方向也会改变。说明磁场对通电导体作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。daanortimuend
5.
5.小聪利用如图所示的装置做“探究磁场对通电导体的作用”实验。
(1)导体ab应选用轻质的 (选填“铁棒”或“铝棒”);
(2)接通电源,导体ab向右运动,说明磁场对通电导体有 的作用,该过程中 能转化为 能;
(3)将图中磁体的N、S极对调或改变通过导体ab的电流方向,观察到导体ab向 运动,说明通电导体在磁场中受到力的方向与 、 方向有关;
(4)如果将滑动变阻器的滑片向左移动,闭合开关,发现导体ab不动或运动得很慢,这说明通电导体所受磁场力的大小与 有关。
【答案】(1)铝棒 (2)力 电 机械 (3)左 磁场方向 电流 (4)电流大小
【解答】(1)为了确保实验中导体不受磁场的额外影响,应选择非磁性材料。铁棒是磁性材料,而铝棒是非磁性材料,因此应选择铝棒。
(2)[1][2][3]力可以改变物体的运动状态,当导体ab通电后在磁场中运动,说明磁场对通电导体有力的作用。在这个过程中,消耗电能,得到导体ab的机械能,因此是将电能转化为机械能。
(3)[1][2][3]将磁体的N、S极对调(磁场方向改变)或改变通过导体ab的电流方向,观察到导体ab向左运动,说明导体ab受到磁体对其的作用力方向发生变化,从而说明通电导体在磁场中受到力的方向与磁场方向、电流方向有关。
(4)滑动变阻器滑片向左移动,闭合开关,变阻器连入电路的电阻变大,导致电路中电流减小,导体ab不动或运动得很慢,可知导体ab所受磁场力的大小发生变化,这说明通电导体所受磁场力的大小与电流大小有关。daanortimuend
6.
6.将一段裸铜导线弯成如图乙所示形状的线框,将它置于一节5号干电池上(线框上端的弯折处A与正极接触良好),一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极,使铜导线框下面的两端P、Q与磁铁表面保持良好接触,放手后线框就会开始转动,成为一个“简易电动机”,如图丙所示。(电流受力与磁场和电流方向的关系如图甲)关于该“简易电动机”,下列说法中正确的是( )
A.线框会转动是由于受到电场力的作用
B.电路中的热功率等于线框旋转的机械功率
C.如果磁铁吸附在电池负极的是S极,那么从上向下看,线框做逆时针转动
D.如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触,则线框将上下振动
【答案】C
【解答】A.通电导体在磁场中会受到力的作用,所以线框会转动是由于受到磁场力的作用,故A错误;
B.本题模型为简易电动机,电动机将电能主要转化为机械能,极少部分转化为内能,所以电路中的热功率小于线框旋转的机械功率,故B错误;
C.如果磁铁吸附在电池负极的是S极,磁场方向是向上的,根据左手定则,左侧线框因电流流向负极而受力方向向外,右侧线框因电流流向负极而受力方向向内,从上向下看,线框将做逆时针转动,故C正确;
D.如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触,则只有半个线圈受力转动且受力方向不变,线圈转动方向也不变,所以线框不会上下振动,故D错误。
故选C。daanortimuend
知识点二、电动机的基本构造
1. 电动机的组成
电动机主要由线圈和磁体两部分组成,能够转动的部分叫作转子,固定不动的部分叫作定子。实际的电动机有多个线圈,每个线圈都接在一对换向片上,以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
2. 电动机的能量转化:电动机工作时,把电能转化为机械能。
3. 家用电器用到的一些电动机:例如,电吹风、豆浆机、电风扇、洗衣机、剃须刀、空调等都用到了电动机。
课中训练二、电动机的基本构造
7.
7.如图所示,闭合开关,磁场对导体的力F竖直向下,下列选项分别表示闭合开关时磁场对导体ab或cd的力的方向正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场方向有关。
A.与题图相比,磁场方向不变,通过导体ab的电流方向改变,则受到的磁场力方向改变,应为竖直向上,故A错误;
B.与题图相比,磁场方向改变,通过导体cd的电流方向改变,则受到的磁场力方向不变,应为竖直向下,故B错误;
C.与题图相比,磁场方向改变,通过导体ab的电流方向不变,则受到的磁场力方向改变,应为竖直向上,故C错误;
D.与题图相比,磁场方向改变,通过导体ab的电流方向改变,则受到的磁场力方向不变,应为竖直向下,故D正确。
故选D。daanortimuend
8.
8.如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应的原理工作的
B.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
C.使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的
D.仅改变磁感线的方向不能改变线圈转动的方向
【答案】C
【解答】A.电动机是是根据通电流的导体在磁场中会受力的原理来工作的,故A错误;
B.电动机工作过程中,消耗的电能主要转化为机械能,小部分转化为内能,故B错误;
C.使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的,换向器在电动机中起着关键作用,它的主要功能是改变电流方向,从而确保电动机可以连续旋转而不需要经常地停止和启动,故C正确;
D.线圈转动的方向与电流方向、磁场方向有关,仅改变磁感线的方向能改变线圈转动的方向,故D错误。
故选C。daanortimuend
9.
9.曲靖开通高铁已经有近5年时间,高铁利用牵引电机将电能转换成列车的机械能。下图中与牵引电机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】A.此图有电源,其原理是通电导线在磁场中受到了力的作用,是将电能转化为机械能,与牵引电机工作原理相同,故A符合题意;
B.此图是奥斯特实验,是通电线圈周围存在磁场,与牵引电机工作原理不同,故B不符合题意;
C.探究电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关,与牵引电机工作原理不同,故C不符合题意;
D.是发电机,其原理是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流,是将机械能转化为电能,与与牵引电机工作原理不同,故D不符合题意。
故选A。daanortimuend
10.
10.请结合图甲、乙回答下列有关电动机工作过程的问题。
(1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。图甲中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是 。
(2)图乙中线圈所在的位置 (选填“是”或“不是”)平衡位置,图中A、B组成的装置叫 ,它的作用是在线圈 (选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。电动机工作时是把电能转化为 。
【答案】(1) 通电线圈 电流方向不同
(2) 是 换向器 刚转过 机械能
【解析】【小题1】[1][2]电动机的工作原理是磁场对通电导体(或流)有力的作用。图甲中,线圈左右两边框 ab、cd 的受力方向相反,原因是两边电流方向相反。
【小题2】[1][2][3][4]图乙中,线圈平面与磁感线垂直,这个位置叫做平衡位置(因为此时两边受力大小相等、方向相反且在同一直线上,合力为零)。图中 A、B 组成的部件叫做换向器。它的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,从而使线圈持续转动。电动机工作时把电能转化为机械能。daanortimuend
11.
11.演示实验:磁场对通电线圈的作用
装置图
线圈受力
ab边受 的力,cd边受 的力,二力不在同一直线上
ab边受向上的力,cd边受向下的力,二力是平衡力,此时所处位置称为平衡位置
ab边受向上的力,cd边受向下的力,二力不在同一直线上
线圈转动
使线圈沿顺时针方向转动
靠 沿顺时针方向转动
使线圈沿 方向转动
结论
线圈不能连续转动下去
【答案】 向上 向下 惯性 逆时针
【解答】[1][2]根据磁场对通电导线的作用力方向与电流方向、磁场方向有关,结合装置图,ab边受向上的力,cd边受向下的力,这两个力不在同一直线上,会使线圈有转动的趋势。
[3]当线圈到达平衡位置(ab边受向上的力,cd边受向下的力,二力平衡的位置)时,线圈不能持续受到使它转动的力,但由于惯性,线圈会沿顺时针方向继续转动一段距离。
[4]当线圈转过平衡位置后,ab边受向上的力,cd边受向下的力,二力不在同一直线上,这两个力会使线圈沿逆时针方向转动,受力方向会阻碍其继续转动,要让线圈持续转动,需要换向器来改变线圈中的电流方向,从而改变受力方向。daanortimuend
12.
12.【项目提出】小梦学习小组参加了制作电动机模型活动。
【项目实施】将一段漆包线绕成约为 3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm,然后用小刀刮两端引线的漆皮,并将该线圈放在支架上。线圈两端的引线通过两个支架分别与电池的两极相连,如图所示。给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会不停地转下去。
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,刮线的要求是 (选填“A”或“B”)。
A.左端全部刮掉,右端全部刮掉
B.左端全部刮掉,右端只刮掉上半周
(2)如果整个制作过程及元件都正常,闭合开关后线圈不动,小梦应该做的尝试是 或 。
【项目拓展】
(3)在制作过程中,若要改变电动机的转动方向,可采取的做法是 。(答出一点即可)
【答案】(1)B (2)增大电源电压 换一块磁性更强的磁体 (3)将电源的正、负极对调/将磁体的N、S极对调
【解答】(1)在制作简易电动机模型时,将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用而转动,另一个半周利用惯性转动,若两端的漆皮都全部刮掉,线圈就不能持续转动。
故选B。
(2)[1][2]如果整个制作过程及元件都正常,闭合开关后线圈不动,可能是线圈受力太小,原因是电流太小或磁场太弱,所以可以增大电源电压来增大电流,或者换用磁性更强的磁体 。
(3)电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关,所以若要改变电动机的转动方向,可采取的做法是改变电流方向,比如对调电源正负极;或者改变磁场方向,比如对调磁体的磁极。daanortimuend
知识点三、扬声器
【想一想】学校的操场上挂着扬声器,收音机、电视机、音响中都有扬声器,我们能听到扬声器发出的悠扬声音。扬声器是怎样发出声音的呢?
1. 扬声器的作用:它是把电信号转变为声音信号的装置。
2. 扬声器的结构:线圈、永久磁体、锥形纸盆。
3. 扬声器的原理:当线圈中通有电流时,线圈受到永磁体的作用而运动;当线圈中的电流反向时,线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
课中训练三、扬声器
13.
13.如图所示,将扬声器的线圈一端连接电源负极,另一端与电源正极不断碰触,会听到扬声器发出“咔咔”的响声,这是因为变化的电流通过绕圈,使其在 中受到变化的力,从而带动锥形纸盆 而发声。
【答案】 磁场 振动
【解答】[1][2]通电导体在磁场中受到力的作用。如图,扬声器中有磁体和线圈,线圈处在磁体周围的磁场之中;将扬声器的线圈一端连接电源负极,另一端与电源正极不断碰触,线圈中会产生断断续续的变化的电流,变化的电流通过绕圈,使其在磁场中受到变化的力,从而带动锥形纸盆振动而发声。daanortimuend
14.
14.为了解决夏天蚊虫叮咬的烦恼,小明在网上购买了一款多功能电子驱蚊器,如图所示它有四个大喇叭,通电时会模拟蚊虫天敌的音色,发出频率为,周期为 的声波,吓退蚊虫,人耳 (选填“能”或“不能”)听到这种声音;小明在说明书中看到驱蚊器内部有磁铁结构,猜想它通电发声的原理是 。
【答案】 不能 通电导体在磁场中受力运动
【解答】[1][2]电子驱蚊器发出的声波频率为,周期为
人只能听到频率的声,超过了人类的听觉频率范围,人耳不能听到这种声音。
[3]多功能电子驱蚊器内部有磁铁结构,而且需要接通电源,所以原理与扬声器相同,是通电导体在磁场中受力运动。
daanortimuend
15.
15.为解决广场舞噪声扰民的问题,民警在几个露天广场安装了几套声音分贝测试及提醒设备(如图),随时监测音量,达到峰值时设备会鸣叫示警,下列说法错误的是( )
A.广场舞音乐一定是乐音
B.监测音量峰值应设定为50dB左右
C.分贝测试设备在传播过程中只能监测不能控制噪声
D.扬声器是音响的最主要部分,其工作原理是磁场对电流的作用
【答案】A
【解答】A.广场舞音乐如果影响到别人的正常工作、学习和生活,也会成为噪声,故A错误,符合题意;
B.为了不扰民,监测音量峰值应设定为50dB左右,故B正确,不符合题意;
C.分贝测试设备只是一个监测噪声强度的设备,在传播过程中只能监测不能控制噪声,故C正确,不符合题意;
D.扬声器是音响的最主要部分,其工作原理是磁场对电流的作用,与电动机的原理相同,故D正确,不符合题意。
故选A。daanortimuend
16.
16.如图是小明自制的电动机: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。按图示接入电路。关于自制电动机下列说法正确的是( )
A.矩形线圈与下方电磁铁串联
B.引线上的漆皮是绝缘体,必须全部刮掉
C.闭合开关,通电线圈上端磁极是N极
D.线圈通电会转动,与扬声器的工作原理相同
【答案】D
【解答】A.线圈abcd与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.将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动,另一个半周没有电流通过,不受磁场力的作用,利用惯性转动,这样才能使线圈在磁场中持续转动下去,如果两端的漆皮都刮掉,线圈每转过半圈,受力方向发生变化,会来回摆动,故B错误;
C.电流从电磁铁的下端流入,上端流出,由安培定则通电线圈下端磁极是N极,上端是S极,故C错误;
D.线圈通电会转动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,扬声器是根据通电导体在磁场中受力的作用制成的,与扬声器的工作原理相同,故D正确。
故选D。daanortimuend
【归纳整理】
----------------------------课后练习A组----------------------------
17.
17.如图所示的四种设备中,与电动机工作原理相同的是( )
A.电钻 B.电热水壶
C.电灯 D.电磁起重机
【答案】A
【解答】电动机工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能;
A.电钻工作时,消耗电能,将电能转化为机械能,实质是一个电动机,工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故A符合题意;
B.电热水壶工作时,消耗电能,将电能转化为内能,利用的是电流的热效应工作,故B不符合题意;
C.电灯工作时,消耗电能,将电能转化为光能和内能,故C不符合题意;
D.电磁起重机工作时,利用的是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选A。daanortimuend
18.
18.家庭实验是物理课堂的延伸,小宇选择了电池、铜丝、磁铁等器材进行了实验。如图甲所示。小宇将电池负极下面吸附一块磁铁,并把铜丝折成心形,然后把心形铜丝放在电池上,调整铜丝与磁铁接触点至合适的位置,如图乙所示,通电后铜丝便会不停地转动。该实验的工作原理是( )
A.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引 B.通电导体在磁场中受力的作用
C.通电导体周围存在磁场 D.电磁感应原理
【答案】B
【解答】电池负极下面吸附在圆柱形的强磁铁上,当导线框上端与电池正极接触,下端与电池负极接触时,导线框中有电流通过,成为通电导体,发现导线框以电池为轴心不停地转动起来,说明通电导体在磁场中受到磁场力的作用,电动机就是根据此原理制成的。故B符合题意,故ACD不符合题意。
故选B。daanortimuend
19.
19.对于安全用电以及电磁现象,其中错误的是( )
A.甲图说明了发电机的原理 B.乙图不符合安全用电原则
C.丙电路的连接符合安全用电原则 D.丁图中磁感线的画法是正确的
【答案】A
【解答】A.图中有电源,闭合开关,磁场对通电导体有力的作用,是电动机的原理,故A错误,符合题意;
B.图中人同时接触火线和零线,有电流通过人体,引起触电,不符合安全用电,故B正确,不符合题意;
C.家庭电路中开关接在火线一侧,三孔插座左零右火上接地,符合安全用电原则,故C正确,不符合题意;
D.磁体外围磁感线的方向是从N极出发进入S极,故D正确,不符合题意。
故选A。daanortimuend
20.
20.如图,闭合S后,导轨上的金属棒向右运动起来,此过程中 能转化成机械能,据此可制成 (选填“电动机”或“发电机”)。若仅将磁体的两极上下调换,闭合S后,导轨上的金属棒向 运动。
【答案】 电 电动机 左
【解答】[1]闭合开关S后,导轨上的金属棒向右运动起来,此过程中,消耗了电能,获得了机械能,使金属棒在磁场力的作用下运动,电能转化成机械能。
[2]电动机就是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的,所以据此可制成电动机。
[3]通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,若仅将磁体的两极上下调换,即改变了磁场方向,而电流方向不变,则金属棒的受力方向会改变,所以闭合S后,导轨上的金属棒向左运动。daanortimuend
21.
21.如图所示电路中,导体棒ab放在蹄形磁体的磁场里,小磁针放在螺线管正下方。闭合开关,发现导体棒ab向右运动,小磁针的N极向下偏转,则下列说法正确的是( )
A.c、d分别是电源的负极、正极
B.仅对调电源正负极,闭合开关,则导体棒ab向左运动,小磁针N极向上偏转
C.对调电源正负极和蹄形磁体N、S极,闭合开关,则导体棒ab向左运动
D.对调电源正负极和蹄形磁体N、S极,闭合开关,则小磁针N极仍然向下偏转
【答案】B
【解答】A.小磁针的N极向下偏转,说明螺线管正下方为N极,根据安培定则可知电流从上方流入,下方流出,故c、d分别是电源的正极、负极,故A错误;
B,仅对调电源正负极,闭合开关,则导体棒ab向左运动,根据安培定则可知螺线管下端为S极,小磁针N极向上偏转,故B正确;
C.对调电源正负极和蹄形磁体N、S极,即同时改变了电流方向和磁场方向,导体棒运动方向不发生改变,所以闭合开关后,导体棒ab还向右运动,故C错误;
D.对调电源正负极和蹄形磁体N、S极,因为螺线管只改变了电流方向,所以闭合开关,小磁针N极向上偏转,故D错误。
故选B。daanortimuend
22.
22.如图所示,磁铁上下摆放形成稳定磁场,取闭合回路的一部分直导体ab沿东西方向放置于两磁铁中间,当闭合开关,该磁场对导体ab产生向北的作用力,则下列哪种方式可以使得该磁场对导体ab的作用力方向向东( )
导体ab沿东西方向放置
A.导体ab沿南北方向 B.导体ab沿南北方向
C.导体ab沿东西方向 D.导体ab沿东西方向
【答案】B
【解答】A.根据左手定则,电流由南向北,磁感线朝下,受力向西,故A不符合题意;
B.根据左手定则,电流由北向南,磁感线朝下,受力向东,故B符合题意;
C.根据左手定则,电流由东向西,磁感线朝下,受力向南,故C不符合题意;
D.根据左手定则,电流由东向西,磁感线朝上,受力向北,故D不符合题意。
故选B。daanortimuend
23.
23.如图所示为研究“磁场对电流的作用”实验装置。
(1)直导线AB不能选用 (选填“铜”“铁”或“铝”)质材料;
(2)把导线AB放在磁场里,闭合开关,会发现导线ab向左运动,说明磁场对电流有磁力的作用;
(3)现要让导线AB向右运动,请你说出一种方法 。
【答案】 铁 见解析
【解答】(1)[1]为了使实验效果明显,防止铁类物质被磁化而吸引,直导线AB应选择非磁性材料,故不能选用铁质材料。
(3)[2]磁场力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,现要让导线AB向右运动,可以对调磁体的两极或将接电源正负极的两根导线位置互换。daanortimuend
----------------------------课后练习B组----------------------------
24.
24.实验如图所示,闭合开关,导体向右运动,说明通电导体在 中受到力的作用;使导体向左运动的方法 。(写一种即可)
【答案】 磁场 改变电流的方向
【解答】[1]闭合开关,根据电流的磁效应可知,通电导体ab周围存在磁场,导体相当于一个磁铁,在磁场中会受到力的作用,故说明通电导体在磁场中受到力的作用。
[2]导体运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关,故只需要改变其中一个物理量就可以实现导体运动的方向发生改变,故可以改变电流的方向。daanortimuend
25.
25.如图1是电动机的模型,磁场由两个电磁铁提供,abcd是线圈,闭合开关后,线圈ab边受力方向竖直向下,作逆时针旋转。将电源正负极对调后如图2(均不考虑导线MN段对线圈的影响),则下列说法正确的是( )
A.图1中P为磁体S极
B.图2中cd边受力方向竖直向下
C.图2中的线圈将逆时针连续转动
D.图2中的线圈中能量转化为:机械能转化为电能
【答案】C
【解答】A.根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。在图1中,电流从左边螺线管的左端内侧流入,根据安培定则可知,P为磁体N极,故A错误;
B.通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。将电源正负极对调后,电流方向发生改变,同时磁场方向也改变,那么导体的受力方向不会改变。图1中ab边受力方向竖直向下,在图2中,ab边电流方向与图1中相反,所以ab边受力方向竖直向下,而cd边与ab边在同一线圈中,所以cd边受力方向竖直向上,故B错误;
C.由B选项分析可知,图2中线圈的受力方向没有发生改变,所以线圈还将逆时针连续转动,故C正确;
D.图2中的装置依然是电动机模型,电动机工作时是将电能转化为机械能,故D错误。
故选C。daanortimuend
26.
26.如题图所示装置,闭合开关,线圈开始转动,磁场对线圈 (选填“有”“无”)作用力,其工作原理与 (选填“发电机”“电动机”)相同。仅调换电源的正负极,线圈转动方向与原转动方向 。
【答案】 有 电动机 相反
【解答】[1]如题图所示装置,闭合开关,线圈开始转动,说明线圈受力的作用即磁场对线圈有作用力。
[2]电动机的原理是通电导体在磁场中受力的作用,发电机原理是电磁感应,因此其工作原理与电动机相同。
[3]仅调换电源的正负极,电流方向改变,线圈转动方向与原转动方向相反。daanortimuend
27.
27.白炽灯是一种电流通过灯丝,灯丝发热发光的家庭照明电器,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝,如图所示,可以观察到灯丝抖动,说明 对 有力的作用。
【答案】 磁场 通电导体
【解答】[1][2]因通电导体在磁场中受力的作用,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝时,灯泡中有电流通过(且是交流电),所以灯丝会受到磁场力的作用,并且方向时刻改变,故灯丝会抖动。daanortimuend
28.
28.如图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】A.电动机是根据通电导线在磁场中受力原理制成的。图为动圈式话筒,利用电磁感应原理工作的,故A不符合题意;
B.图为探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,说明线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强,故B不符合题意;
C.图为探究电磁感应实验装置,说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流,故C不符合题意;
D.闭合开关,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理图,故D符合题意。
故选D。daanortimuend
29.
29.如图为某电动机的原理图,EF、PQ为螺线管,abcd 为电动机的线圈,OO'为转轴。闭合开关。从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动,则( )
A.螺线管 F 端为N极,P 端为S极
B.螺线管 F 端为S极,P 端为S极
C.若将电源的正、负极对调,从O点沿转轴观察,线圈仍顺时针转动
D.若将电源的正、负极对调,从O点沿转轴观察,线圈将逆时针转动
【答案】C
【解答】AB.由图可知,电流从螺线管EF的左端流入,根据安培定则可知,E端为N极,F端为S极,电流从螺线管PQ的左端流入,根据安培定则可知,Q端为S极,P端为N极,故AB不符合题意;
CD.由题意知,闭合开关,此时从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动;线圈受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关,若将电源的正负极对调,则螺线管中电流方向与原来反向,根据安培定则可知,螺线管的磁极改变,且电动机线圈中的电流方向与原来相反向,则线圈受到磁场力的方向不会发生改变,即从O点沿转轴观察,线圈仍顺时针转动,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。daanortimuend
30.
30.我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母—福建舰于2022年6月17日下水。电磁弹射的原理如图所示,在两条水平导轨所在区域加上竖直方向的磁场,导轨一端接电源,在导轨上放上金属滑块,金属滑块上就会通过强大的电流。由于 ,滑块将加速向右运动,将飞机与滑块相连,飞机将在很短时间内达到很高的速度。由于机翼形状的特点及空气具有 的性质,飞机就会受到巨大的升力而飞离舰面。
【答案】 通电导体在磁场中受力运动 流体流速大的位置压强小
【解答】[1]电磁弹射装置的金属滑块与飞机前轮连接,并处于强磁场中。当金属滑块通以强大电流时,金属滑块就会受到强大的推力而带动飞机向前弹射飞出。由此可知电磁弹射装置的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
[2]流体压强与流速的关系:流体流速大的位置压强小,飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力。
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(预习)第30讲 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
【想一想】我们知道,磁体在磁场中会受到力的作用,磁体间通过磁场相互作用。通电导线周围有磁场,那么通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢?
1. 探究磁场对通电导线的作用
【提出问题】通电导线在磁场中是否受到力的作用?如果受到力的作用,力的方向与什么因素有关?
【猜想】通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向可能与磁场的方向、导体中电流的方向有关。
【设计并进行实验】
①把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,观察它的运动,记录实验现象。
②在实验①中,去掉蹄形磁体,接通电源,观察记录现象。
③保持磁体N极、S极位置不变,把电源的正、负极对调后接入电路,使通过直导线ab的电流方向与原来相反,接通电源,观察记录现象。
④保持直导线ab中的电流方向与实验①中相同,把磁体的两个磁极对调,让磁感线方向与原来方向相反,接通电源,观察现象。
⑤在实验①中,同时改变直导线ab中的电流方向和磁感线方向,接通电源,观察现象。
【分析论证】
(1)分析实验①和②:在实验①中,闭合开关,导线ab向左运动。在实验②中,去掉蹄形磁体,接通电源,直导线ab不运动。说明通电导体在 中才会受到力的作用。
(2)分析实验①和③:只改变导线中的电流方向时,导线ab向右运动,与①运动方向相反。说明通电导体在磁场中受力的方向跟 的方向有关。
(3)分析实验①和④:只改变磁感线方向,导线ab向右运动,与①运动方向相反。说明通电导体在磁场中受力的方向跟 的方向有关。
(4)分析实验①和⑤:同时改变直导线ab中的电流方向和磁场方向,通电导线受力的方向不变。
【实验结论】通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟 的方向、 的方向都有关系。
2. 探究磁场对通电线圈的作用
【想一想】实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场,很难持续地运动。如果把一个通电线圈放在磁场中,它又会怎样运动呢?
【演示实验】
(1)使线圈静止在图乙所示位置上,闭合开关,观察线圈的转动情况。发现线圈并没有运动。这是由于线圈上、下两个边受力大小 、方向却 。这个位置是线圈的 位置。
(2)使线圈静止在图甲所示位置上,闭合开关,观察线圈的转动情况。发现线圈受力沿顺时针方向转动,并由于惯性而越过平衡位置,但不能继续转下去,最后要返回 位置。
(3)使线圈静止在图丙所示位置上,这是线圈冲过平衡位置以后所到达的地方。闭合开关,观察线圈的转动情况。发现线圈逆时针转动,说明线圈在这个位置所受的力阻碍它沿顺时针方向转动。
【实验分析】线圈不能连续转动,是因为线圈越过了平衡位置以后,受到的力阻碍它的转动。
【实验结论】通电线圈在磁场中会受力而转动,但 持续转动(选填“能”或“不能”)。
3. 换向器
【想一想】线圈不能连续转动,是因为线圈越过了平衡位置以后,受到的力阻碍它的转动。如果在线圈越过了平衡位置后,设法改变线圈中电流的方向,线圈将会继续转动下去。
如何改变线圈中电流的方向呢?实际的电动机是通过换向器来实现这一目的的。
(1)换向器的构造:两个铜半环E和F跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间 ,彼此绝缘。A和B是 ,它们分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。
(2)换向器的作用:当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中的 方向。
如图所示,无论线圈的哪个边,只要它处于靠近磁体S极的一侧,其中的电流都是从我们这边朝纸内的方向流去,这时它的受力方向总是相同的(向上),线圈就可以不停地转动下去了。
3. 直流电动机的工作原理
(1)如图甲所示,通电线圈在磁场中,ab、cd两边电流方向相反,受力方向相反,顺时针转动。
(2)如图乙所示,线圈转到平衡位置,电刷接触到换向器中间绝缘部分,不受力,利用惯性线圈转过平衡位置。
甲 乙
(3)如图丙所示,线圈越过平衡位置后,利用换向器改变了电流方向,线圈受力方向改变,仍然顺时针转动。
(4)如图丁所示,线圈利用惯性转过平衡位置后,又改变了电流的方向和受力方向,线圈继续转动。
丙 丁
课中训练一、磁场对通电导线的作用
1.
1.如图所示,闭合开关,观察到金属棒向右运动。下列说法正确的是( )
A.实验现象属于电磁感应现象
B.利用该现象可以制成发电机
C.仅将磁体的N、S极上下对调,金属棒将向左运动
D.滑动变阻器向左移动滑片,金属棒将向左运动
2.
2.如图,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力。以下实验与电磁弹射器工作原理一致的是( )
A. B. C. D.
3.
3.如图所示,把导线AB放在蹄形磁铁的磁场中,接通电源,让电流通过导线AB,发现导线AB会在导轨上向左运动,若把电源的正负极对调后接入电路,则导线AB (选填“向左”或“向右”)运动;若保持导线AB中的电流方向(由A到B)不变,把磁极对调,则导线AB (选填“向左”或“向右”)运动;若同时改变磁场方向和电流方向,则导线AB运动方向 (选填“变化”或“不变”)。实验表明: 对 有力的作用,通电导线受力的方向跟 方向和 方向有关。
4.
4.为了探究磁场对通电导线的作用,在如图所示的实验装置中,还需在导线夹a、b间接入的电路元件是 ;探究中发现,磁场对通电导体作用力的方向与 和 有关。
5.
5.小聪利用如图所示的装置做“探究磁场对通电导体的作用”实验。
(1)导体ab应选用轻质的 (选填“铁棒”或“铝棒”);
(2)接通电源,导体ab向右运动,说明磁场对通电导体有 的作用,该过程中 能转化为 能;
(3)将图中磁体的N、S极对调或改变通过导体ab的电流方向,观察到导体ab向 运动,说明通电导体在磁场中受到力的方向与 、 方向有关;
(4)如果将滑动变阻器的滑片向左移动,闭合开关,发现导体ab不动或运动得很慢,这说明通电导体所受磁场力的大小与 有关。
6.
6.将一段裸铜导线弯成如图乙所示形状的线框,将它置于一节5号干电池上(线框上端的弯折处A与正极接触良好),一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极,使铜导线框下面的两端P、Q与磁铁表面保持良好接触,放手后线框就会开始转动,成为一个“简易电动机”,如图丙所示。(电流受力与磁场和电流方向的关系如图甲)关于该“简易电动机”,下列说法中正确的是( )
A.线框会转动是由于受到电场力的作用
B.电路中的热功率等于线框旋转的机械功率
C.如果磁铁吸附在电池负极的是S极,那么从上向下看,线框做逆时针转动
D.如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触,则线框将上下振动
知识点二、电动机的基本构造
1. 电动机的组成
电动机主要由线圈和磁体两部分组成,能够转动的部分叫作 ,固定不动的部分叫作 。实际的电动机有多个线圈,每个线圈都接在一对换向片上,以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
2. 电动机的能量转化:电动机工作时,把 能转化为 能。
3. 家用电器用到的一些电动机:例如,电吹风、豆浆机、电风扇、洗衣机、剃须刀、空调等都用到了电动机。
课中训练二、电动机的基本构造
7.
7.如图所示,闭合开关,磁场对导体的力F竖直向下,下列选项分别表示闭合开关时磁场对导体ab或cd的力的方向正确的是( )
A. B.
C. D.
8.
8.如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应的原理工作的
B.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
C.使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的
D.仅改变磁感线的方向不能改变线圈转动的方向
9.
9.曲靖开通高铁已经有近5年时间,高铁利用牵引电机将电能转换成列车的机械能。下图中与牵引电机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
10.
10.请结合图甲、乙回答下列有关电动机工作过程的问题。
(1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。图甲中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是 。
(2)图乙中线圈所在的位置 (选填“是”或“不是”)平衡位置,图中A、B组成的装置叫 ,它的作用是在线圈 (选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。电动机工作时是把电能转化为 。
11.
11.演示实验:磁场对通电线圈的作用
装置图
线圈受力
ab边受 的力,cd边受 的力,二力不在同一直线上
ab边受向上的力,cd边受向下的力,二力是平衡力,此时所处位置称为平衡位置
ab边受向上的力,cd边受向下的力,二力不在同一直线上
线圈转动
使线圈沿顺时针方向转动
靠 沿顺时针方向转动
使线圈沿 方向转动
结论
线圈不能连续转动下去
12.
13.
12.【项目提出】小梦学习小组参加了制作电动机模型活动。
【项目实施】将一段漆包线绕成约为 3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm,然后用小刀刮两端引线的漆皮,并将该线圈放在支架上。线圈两端的引线通过两个支架分别与电池的两极相连,如图所示。给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会不停地转下去。
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,刮线的要求是 (选填“A”或“B”)。
A.左端全部刮掉,右端全部刮掉
B.左端全部刮掉,右端只刮掉上半周
(2)如果整个制作过程及元件都正常,闭合开关后线圈不动,小梦应该做的尝试是 或 。
【项目拓展】
(3)在制作过程中,若要改变电动机的转动方向,可采取的做法是 。(答出一点即可)
知识点三、扬声器
【想一想】学校的操场上挂着扬声器,收音机、电视机、音响中都有扬声器,我们能听到扬声器发出的悠扬声音。扬声器是怎样发出声音的呢?
1. 扬声器的作用:它是把 信号转变为 信号的装置。
2. 扬声器的结构:线圈、永久磁体、锥形纸盆。
3. 扬声器的原理:当线圈中通有电流时,线圈受到永磁体的作用而运动;当线圈中的电流反向时,线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回 ,带动 也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
课中训练三、扬声器
14.
13.如图所示,将扬声器的线圈一端连接电源负极,另一端与电源正极不断碰触,会听到扬声器发出“咔咔”的响声,这是因为变化的电流通过绕圈,使其在 中受到变化的力,从而带动锥形纸盆 而发声。
15.
14.为了解决夏天蚊虫叮咬的烦恼,小明在网上购买了一款多功能电子驱蚊器,如图所示它有四个大喇叭,通电时会模拟蚊虫天敌的音色,发出频率为,周期为 的声波,吓退蚊虫,人耳 (选填“能”或“不能”)听到这种声音;小明在说明书中看到驱蚊器内部有磁铁结构,猜想它通电发声的原理是 。
16.
15.为解决广场舞噪声扰民的问题,民警在几个露天广场安装了几套声音分贝测试及提醒设备(如图),随时监测音量,达到峰值时设备会鸣叫示警,下列说法错误的是( )
A.广场舞音乐一定是乐音
B.监测音量峰值应设定为50dB左右
C.分贝测试设备在传播过程中只能监测不能控制噪声
D.扬声器是音响的最主要部分,其工作原理是磁场对电流的作用
17.
16.如图是小明自制的电动机: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。按图示接入电路。关于自制电动机下列说法正确的是( )
A.矩形线圈与下方电磁铁串联
B.引线上的漆皮是绝缘体,必须全部刮掉
C.闭合开关,通电线圈上端磁极是N极
D.线圈通电会转动,与扬声器的工作原理相同
【归纳整理】
----------------------------课后练习A组----------------------------
18.
17.如图所示的四种设备中,与电动机工作原理相同的是( )
A.电钻 B.电热水壶
C.电灯 D.电磁起重机
19.
18.家庭实验是物理课堂的延伸,小宇选择了电池、铜丝、磁铁等器材进行了实验。如图甲所示。小宇将电池负极下面吸附一块磁铁,并把铜丝折成心形,然后把心形铜丝放在电池上,调整铜丝与磁铁接触点至合适的位置,如图乙所示,通电后铜丝便会不停地转动。该实验的工作原理是( )
A.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引 B.通电导体在磁场中受力的作用
C.通电导体周围存在磁场 D.电磁感应原理
20.
19.对于安全用电以及电磁现象,其中错误的是( )
A.甲图说明了发电机的原理 B.乙图不符合安全用电原则
C.丙电路的连接符合安全用电原则 D.丁图中磁感线的画法是正确的
21.
20.如图,闭合S后,导轨上的金属棒向右运动起来,此过程中 能转化成机械能,据此可制成 (选填“电动机”或“发电机”)。若仅将磁体的两极上下调换,闭合S后,导轨上的金属棒向 运动。
22.
21.如图所示电路中,导体棒ab放在蹄形磁体的磁场里,小磁针放在螺线管正下方。闭合开关,发现导体棒ab向右运动,小磁针的N极向下偏转,则下列说法正确的是( )
A.c、d分别是电源的负极、正极
B.仅对调电源正负极,闭合开关,则导体棒ab向左运动,小磁针N极向上偏转
C.对调电源正负极和蹄形磁体N、S极,闭合开关,则导体棒ab向左运动
D.对调电源正负极和蹄形磁体N、S极,闭合开关,则小磁针N极仍然向下偏转
23.
22.如图所示,磁铁上下摆放形成稳定磁场,取闭合回路的一部分直导体ab沿东西方向放置于两磁铁中间,当闭合开关,该磁场对导体ab产生向北的作用力,则下列哪种方式可以使得该磁场对导体ab的作用力方向向东( )
导体ab沿东西方向放置
A.导体ab沿南北方向 B.导体ab沿南北方向
C.导体ab沿东西方向 D.导体ab沿东西方向
24.
23.如图所示为研究“磁场对电流的作用”实验装置。
(1)直导线AB不能选用 (选填“铜”“铁”或“铝”)质材料;
(2)把导线AB放在磁场里,闭合开关,会发现导线ab向左运动,说明磁场对电流有磁力的作用;
(3)现要让导线AB向右运动,请你说出一种方法 。
----------------------------课后练习B组----------------------------
25.
24.实验如图所示,闭合开关,导体向右运动,说明通电导体在 中受到力的作用;使导体向左运动的方法 。(写一种即可)
26.
25.如图1是电动机的模型,磁场由两个电磁铁提供,abcd是线圈,闭合开关后,线圈ab边受力方向竖直向下,作逆时针旋转。将电源正负极对调后如图2(均不考虑导线MN段对线圈的影响),则下列说法正确的是( )
A.图1中P为磁体S极
B.图2中cd边受力方向竖直向下
C.图2中的线圈将逆时针连续转动
D.图2中的线圈中能量转化为:机械能转化为电能
27.
26.如题图所示装置,闭合开关,线圈开始转动,磁场对线圈 (选填“有”“无”)作用力,其工作原理与 (选填“发电机”“电动机”)相同。仅调换电源的正负极,线圈转动方向与原转动方向 。
28.
27.白炽灯是一种电流通过灯丝,灯丝发热发光的家庭照明电器,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝,如图所示,可以观察到灯丝抖动,说明 对 有力的作用。
29.
28.如图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
30.
29.如图为某电动机的原理图,EF、PQ为螺线管,abcd 为电动机的线圈,OO'为转轴。闭合开关。从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动,则( )
A.螺线管 F 端为N极,P 端为S极
B.螺线管 F 端为S极,P 端为S极
C.若将电源的正、负极对调,从O点沿转轴观察,线圈仍顺时针转动
D.若将电源的正、负极对调,从O点沿转轴观察,线圈将逆时针转动
31.
30.我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母—福建舰于2022年6月17日下水。电磁弹射的原理如图所示,在两条水平导轨所在区域加上竖直方向的磁场,导轨一端接电源,在导轨上放上金属滑块,金属滑块上就会通过强大的电流。由于 ,滑块将加速向右运动,将飞机与滑块相连,飞机将在很短时间内达到很高的速度。由于机翼形状的特点及空气具有 的性质,飞机就会受到巨大的升力而飞离舰面。
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