18.3 磁场对通电导线的作用（讲义）物理新教材沪科版九年级全一册

第十八章 磁及其相互作用 第3节 磁场对通电导线的作用 课标要点 1.能通过实验，认识通电导线在磁场中会受到力的作用，知道作用力的方向与磁场方向、电流方向有关。 2.能将通电导线在磁场中受力的原理与直流电动机等实际应用联系起来。 3.了解扬声器、电磁弹射等实际应用，感受电与磁的相互联系。 学习重难点 重点：认识通电导线在磁场中受到力的作用，知道力的方向与磁场方向、电流方向的关系。 难点：理解直流电动机的工作原理，理解换向器使线圈持续转动的作用。 知识点 通电导线在磁场中的受力情况 1. 大量实验表明：磁场对通电导线具有力的作用，其作用力的方向与磁场的方向、电流的方向有关。 2. 实验探究：接通电路时，磁场中能自由滚动的金属杆会运动起来，说明通电导线在磁场中受到力的作用。 3. 保持磁场方向不变，改变电流方向，金属杆的运动方向发生变化；保持电流方向不变，改变磁场方向，金属杆的运动方向也发生变化。 做本实验时，金属杆在轨道上滚动，说明磁场对通电导线产生了力的作用。力的方向随磁场方向或电流方向的改变而改变，体现了通电导线受力方向与磁场方向、电流方向的关系。 随学随练 1．（2026•肇庆模拟）如图所示，把导体棒ab放在磁场里处于静止状态，接通电源，导体棒ab向左运动。然后把蹄形磁体的上、下磁极对调后接入电路，导体棒ab向右运动。下列说法正确的是（　　） A．导体棒ab可以是铁棒 B．导体放在磁场中一定受到磁力的作用 C．导体棒运动的方向只与磁场方向有关 D．再改变通过导体棒ab的电流方向，导体棒ab向左运动 解：A、铁棒是软磁材料，通电后虽然能产生磁场，但在磁场中受力效果差，且实验中导体棒需用非铁磁性的金属导体（如铜棒、铝棒），避免被磁体直接吸引干扰实验。因此导体棒ab不能是铁棒，故A错误。 B、导体在磁场中只有通电且电流方向与磁场方向不平行时，才会受到磁场力的作用；不通电或电流方向与磁场方向平行时，不会受到磁力。故B错误。 C、通电导体在磁场中受力的方向，由磁场方向和电流方向两个因素共同决定，并非只与磁场方向有关。故C错误。 D、实验规律：只改变磁场方向或只改变电流方向，导体受力方向改变；同时改变磁场方向和电流方向，导体受力方向不变。题目中磁极对调（磁场方向改变），导体棒向右运动；此时再改变电流方向，相当于同时改变了两个影响因素，受力方向变回原来的方向，即向左运动。故D正确。 答案：D。 2．（2025•周口三模）用如图所示的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，下列做法中可行的是（　　） A．仅换用磁性更强的蹄形磁体 B．仅增加AB中的电流强度 C．仅将蹄形磁体的N、S极对调 D．仅将铝棒AB换成铜棒 解：A、仅换用磁性更强的蹄形磁体，能增大AB的运动速度，不会改变运动方向，故A错误； B、仅增加AB中的电流强度，能增大AB的运动速度，不会改变运动方向，故B错误； C、将蹄形磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素（磁场方向），受力运动方向改变，故C正确； D、将铝棒AB换成铜棒，电流方向不改变，磁场方向不改变，受力运动方向不改变，故D错误。 答案：C。 3．（2026•湛江模拟）如图所示为电流表的内部结构示意图。当有电流通过时，线圈带动指针偏转，其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；测量时，电流必须“+”进“﹣”出，是因为线圈所受力的方向与　电流　的方向有关。 解：由图可知，电流表内部有磁体、线圈。当电流通过线圈时，线圈在磁场中受力转动，带动指针偏转，将电能转化为机械能。 线圈在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，在磁场方向一定时，通过线圈的电流方向不同，线圈转动方向不同，所以测量时必须选择正确的接线柱。 答案：磁场；机械；电流。 知识点 扬声器 1. 扬声器俗称喇叭，是一种将电信号转换成声音的器件。 2. 动圈式扬声器主要由线圈、永久磁体、锥形纸盆等构成，线圈处在永久磁体的磁场中。 3. 当线圈中有电流通过时，线圈受到磁场的作用力而运动；由于工作时通过线圈的电流随声音而变化，线圈受到的力也变化，带动纸盆来回振动发出声音。 扬声器利用通电导线在磁场中受力的原理，把随声音变化的电信号转化为纸盆的振动。电流方向不断变化，线圈受力方向也随之变化，使纸盆往复振动发声。 随学随练 4．（2026•南宁二模）如图所示，某同学自制了一个扬声器，在线圈中通入大小方向不断变化的电流后，纸杯振动发声。下列用电器工作原理与之相同的是（　　） A．电烤箱 B．电饭锅 C．电风扇 D．电热水器 解：在线圈中通入大小方向不断变化的电流后，线圈在磁场中受到的力的大小和方向也会不断变化，从而带动纸杯振动发声，其核心原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 A、电烤箱是利用电流的热效应，将电能转化为内能，通过发热元件加热食物，与扬声器原理不同，故A错误。 B、电饭锅同样是利用电流的热效应，通过发热盘将电能转化为内能来煮饭，原理与扬声器不同，故B错误。 C、电风扇的主要部件是电动机，电动机的工作原理就是通电导体在磁场中受到力的作用，从而带动扇叶转动，与扬声器的工作原理相同，故C正确。 D、电热水器也是利用电流的热效应，将电能转化为内能来加热水，原理与扬声器不同，故D错误。 答案：C。 5．（2025•兰州中考）图甲是某蔬菜大棚里使用的一种温度自动报警器，在温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指温度时，扬声器响起，发出报警信号。下列说法错误的是（　　） A．动圈式扬声器的工作原理与图乙所示原理相同 B．温度低于金属丝下端所指温度时，电磁铁断电失去磁性，衔铁被释放，扬声器停止报警 C．温度计与金属丝相当于控制电磁铁的开关，实现了高温自动化报警 D．煤油可用作自动报警器温度计中的工作液体 解：A、扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故A不符合题意； B、温度低于金属丝下端所指温度时，电路断路，线圈中没有电流通过，衔铁被释放，扬声器停止报警，故B不符合题意； C、温度升高时，水银柱上升，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号，故C不符合题意； D、煤油是绝缘体，不能用煤油温度计来做开关，故D符合题意； 答案：D。 6．（2026•镇江二模）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　力　 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　变低　（选填“变高”或“变低”）；若给线圈通入恒定的直流电，纸盆　不能　（选填“能”或“不能”）持续振动。 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； 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。 答案：力；变低；不能。 知识点 直流电动机 1. 电动机是根据通电导线在磁场中会受力的作用的原理制成的。 2. 直流电动机由磁体、线圈、换向器、电刷等组成：换向器由两个彼此绝缘的铜制半环组成，随线圈一起转动；直流电源通过电刷与换向器接触，使电源和线圈形成闭合电路。 3. 线圈转至平衡位置时，线圈中没有电流、不受力，靠惯性越过平衡位置；换向器随即改变线圈中的电流方向，使线圈继续沿原方向转动。 换向器是直流电动机的关键部件：每转过半圈就改变一次线圈中的电流方向，从而改变线圈受力方向，使线圈持续沿同一方向转动。电动机工作时将电能主要转化为机械能。 随学随练 7．（2026•苏州模拟）如图所示，是一款家用磁力搅拌杯。杯座内装有电动机，电动机转轴上固定有磁体。使用时，先将磁性搅拌棒放入杯中，然后倒入饮品，按下开关，搅拌棒便自动跟随杯座内磁体同步旋转完成搅拌。下列说法正确的是（　　） A．磁性搅拌棒在磁极间的相互作用下与杯座内磁体同步旋转 B．将磁性搅拌棒放入杯中待其静止时，它的A端为N极 C．电动机工作时将机械能转化为电能，从而带动磁体旋转 D．若将搅拌棒换成相同形状的铝棒，也能实现自动搅拌 解：A、杯座内的磁体随电机转动，通过磁极间的相互作用（吸引与排斥），带动搅拌棒同步旋转，故A正确。 B、由图可知电动机上的磁体左端为N极，根据磁极间的相互作用可知，静止时A端是S极，故B错误。 C、电动机工作时是电能→机械能，不是机械能转化为电能，故C错误。 D、铝不是磁性材料，不能被磁化，换成铝棒无法被磁体带动搅拌，故D错误。 答案：A。 8．（2026•珠海模拟）如图是直流电动机的模型示意图，闭合开关后线圈顺时针转动。现要增大线圈顺时针转动的速度，下列方法可行的是（　　） A．减小电路中的电流 B．对调电源正、负极 C．对调磁极位置同时改变电流方向 D．换用磁性更强的磁体 解：A、减小电路中的电流，电流变小→线圈受力变小→转速变慢，故A不符合题意。 B、对调电源正、负极，只改变电流方向→转动方向反转（变成逆时针），转速不变，方向变反，故B不符合题意。 C、对调磁极同时改变电流方向，磁场方向、电流方向都改变→转动方向不变，转速也不变，故C不符合题意。 D、换用磁性更强的磁体，磁场变强→线圈受力变大→转速增大，方向仍然保持顺时针，故D符合题意。 答案：D。 9．（2025•盘锦期末）如图所示，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，　不能　（选填“能”或“不能”）使此电动机的线圈反向转动。 解：当只对调电源两极时，电磁铁的磁场方向会因电流方向改变而反向，线圈中的电流方向也会同时反向，这两个因素同时反向时，线圈受到的磁场力方向不变，因此线圈不能反向转动。 答案：不能。 题型 制作简易电动机 把1m长的漆包线（或细导线）绕成小线圈，将两端线头的漆（或绝缘皮）刮去半边，注意两端刮漆的部分应在同侧。把两个回形针折成图（b）所示的形状，用胶带固定在纸板上。把线圈放在回形针上，使其可以转动，并按图（d）所示连接电路。拿一块条形磁体放在线圈上方（不阻挡线圈转动），接通电源，线圈就会转动。 活学活用 10．（2025•济南中考）如图所示为某兴趣小组制作的简易电动机，要想改变多匝线圈转动的方向，下列方法可行的是（　　） A．只增强磁体的磁性 B．只减少线圈的匝数 C．只升高电源的电压 D．只对调磁体的两极 解：A、只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故A错误。 B、只减少线圈的匝数可以改变电动机的转动速度，不能改变转动方向，故B错误。 C、只升高电源的电压，可以改变电动机的转动速度，不能改变转动方向，故C错误。 D、只对调磁体的两极，可以改变转动方向，故D正确。 答案：D。 11．（2025•北京期末）如图所示是小明用磁体、线圈等器材自制的简易直流电动机。他将磁体的N极朝上，闭合开关、发现线圈开始转动；随后他断开开关，将磁体的S极朝上放在原处，再闭合开关，发现线圈的转动方向与原来相反。请你根据以上实验步骤及现象，写出小明所探究的问题：　电动机的转动方向是否与磁场方向有关　。 解：小明在实验中使用磁体、线圈等器材自制了简易直流电动机，通过将磁体的N极朝上和S极朝上两步操作，改变磁场方向，观察线圈的转动方向变化。实验现象表明，当磁场方向改变时，线圈的转动方向也随之改变，这说明电动机的转动方向与磁场方向有关。因此小明通过这个实验所探究的问题是：电动机的转动方向是否与磁场方向有关？ 答案：电动机的转动方向是否与磁场方向有关？ 基础通关 12．（2026•洛阳模拟）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 解：通电导体在磁场中要受到力的作用，其方向与电流方向和磁场方向有关，当改变其中一个方向时，导体受力作用方向将改变，若两个方向都改变时，导体的受力方向将不改变。 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，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，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。 答案：B。 13．（2026•无锡中考）如图所示，用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场。闭合开关，通电后的线圈将会（　　） A．静止不动 B．连续转动 C．往复摆动 D．水平运动 解：AD．通电线圈在磁场中受到力的作用，线圈两边受力方向相反，产生转动效果而非水平运动，不会静止不动，故AD错误； BC．线圈两端漆全部刮去，线圈中电流方向始终不变，转过平衡位置后受力方向不变，受力方向阻碍其转动，无法连续转动，将会往复摆动，故B错误，C正确。 答案：C。 14．（2026•通辽二模）如图是我国自主设计建造的航空母舰——福建舰上的电磁弹射装置的示意图，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时，战斗机就会受到强大的推力而向前弹射飞出。电磁弹射装置的工作原理是（　　） A．通电导体在磁场中受到力的作用 B．欧姆定律 C．焦耳定律 D．通电导体周围存在磁场 解：弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的推力而向前弹射飞出，由此可知，其电磁弹射装置的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故A正确，BCD错误。 答案：A。 15．（2026•东莞模拟）如图所示，放在U形磁铁两极之间的铝盘的下边缘浸在液态水银中，闭合开关S，铝盘会绕水平轴O转动。下列说法正确的是（　　） A．铝盘转动的原理与电动机的工作原理相同 B．将磁铁的磁极对调后，铝盘的转动方向不变 C．将电源的正负极对调后接入电路，铝盘的转动方向不变 D．左右移动滑动变阻器的滑片P，铝盘的转动方向改变 解：A．铝盘和水银都为导体，闭合开关S，有从铝盘圆心流向圆周的电流（相当于每根半径都是一个通电导线），通电铝盘在磁场中受到力的作用而运动，与电动机的工作原理相同，故A正确； B．将磁铁的磁极对调后，磁场的方向与原来相反，则铝盘的受力方向与原来相反，转动方向与原来相反，故B错误； C．将电源的正负极对调后接入电路，电流的方向与原来相反，则铝盘受力方向与原来反向，转动方向会改变，故C错误； D．左右移动滑动变阻器的滑片P，铝盘中的电流大小发生变化，铝盘受到的磁场力的大小发生变化，转动速度变化，但铝盘的转动方向不会改变，故D错误。 答案：A。 16．（2025•合肥期末）小应自制了一个直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴，用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆，另一端只刮去上半周绝缘漆。将线圈放在支架上，磁体放在线圈边，闭合开关，轻轻拨动线圈，此时线圈顺时针转动，则下列说法错误的是（　　） A．若仅对调磁极方向，线圈会逆时针转动 B．若再增加一节干电池，线圈转动速度加快 C．刮去上半周绝缘漆，目的是使线圈持续转动 D．工作时将机械能转化为电能 解：A、电动机线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关，只对调磁极使磁场方向反向，在电流方向不变时线圈的受力方向反向，因此会逆时针转动，故A正确； B、再增加一节干电池时电源电压增大，在电路电阻基本不变时由可知电流增大，磁场对通电线圈的作用力增大，线圈转速加快，故B正确； C、一端只刮去上半周绝缘漆，使线圈每转一圈只有半周通电，另半周靠惯性转过，避免在另一半周产生阻碍转动的力，从而让线圈持续转动，故C正确； D、直流电动机工作时消耗电能，使线圈转动获得机械能，因此能量转化是电能转化为机械能，不是机械能转化为电能，故D错误。 答案：D。 17．（2026•赤峰模拟）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 解： A．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，说明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．线圈中电流越大，指针偏转角度越大，说明电流越大，磁场对线圈的作用力越大，故C错误； D．通电线圈受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关，电流反向，线圈的受力方向也相反，故D错误。 答案：A。 18．（2026•淮南模拟）在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小新设计了如图所示的电路，导体棒ab在蹄形磁体的两极之间，平放在金属导轨上。闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对通电导体有力的作用。音响设备中的　扬声器　（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）是利用该实验原理工作的。 解：将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用； 扬声器的原理是通电导体在磁场中受力运动，工作时将电能转化为机械能； 动圈式话筒的原理是电磁感应，工作时将机械能转化为电能， 所以利用这个原理工作的装置有扬声器。 答案：扬声器。 19．（2025•昆明期末）如图所示是杭州马拉松比赛活动中的机器狗配速员，通过稳定的配速带领选手完成比赛目标。机器狗由其内部的电动机驱动，电动机的工作原理与　动圈式扬声器　（选填“电磁铁”“动圈式扬声器”或“电磁继电器”）相同；机器狗在领跑的过程中，　电　能转化为机械能。 解：电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，动圈式扬声器原理也是通电导体在磁场中受力运动，即二者相同。而电磁铁、电磁继电器的原理都是电流的磁效应。 机器狗由其内部的电动机驱动，在领跑的过程中，通过电动机将电能转化为机械能。 答案：动圈式扬声器；电。 20．（2026•深圳模拟）坤坤将自制的电动机接入如图所示的电路，闭合开关后，轻推线圈，线圈便开始转动，说明通电线圈在磁场中　受到　（选填“受到”或“不受”）力的作用。若将磁体的南、北极和电源的正、负极都对调后，再闭合开关，轻推线圈，线圈转动的方向与原来的转动方向　相同　（选填“相同”或“相反”）。 解：闭合开关后，线圈中有电流通过。通电线圈在磁场中会受到力的作用，这个力使线圈开始转动。 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。当电流方向和磁场方向同时反向时，导体受力的方向不变（如果同时改变电流的方向和磁感线的方向，通电导线受力的方向不变）。因此，线圈的转动方向与原来相同。 答案：受到；相同。 21．（2026•济南模拟）如图所示，单刀双掷开关S拨到1时，此时通电螺线管A端为　N　极，导线框abcd的ab边受力方向为垂直纸面向外，那么将单刀双掷开关S拨到2时，导线框的ab边受力方向为　垂直纸面向外　（选填“垂直纸面向外”、“垂直纸面向里”或“不受力”）。 解：由图可知，当开关接到1时，电流从螺线管上方导线流入，由安培定则可知通电螺线管A端为N极。 当开关接到1时，导线框abcd的ab边受力方向为垂直纸面向外。 将单刀双掷开关S拨到2时，由安培定则可知，通电螺线管左端为S极，右端为N极，则ab边周围的磁场方向与原磁场方向相反，ab边电流方向与原电流方向相反，ab边的电流方向和周围的磁场方向都与原方向相反，则ab的受力方向不变，仍为垂直纸面向外。 答案：N；垂直纸面向外。 素养提升 22．（2026•恩施州模拟）电磁弹射是现代航母、航天发射等科技前沿的关键技术，它利用通电导体在磁场中受到力的作用，将舰载机、火箭等高速弹出。下列家用电器与电磁弹射工作原理相同的是（　　） A．洗衣机 B．照明灯 C．电饭煲 D．家用微波炉 解：由题意可知，电磁弹射器的原理是通电导体在磁场中受力而运动，其原理与电动机相同。 A、洗衣机里的电动机的原理为通电导体在磁场中受到力的作用，故A符合题意； B、照明灯是电流流过发光二极管后发光，故B不符合题意； C、电饭煲是电流的热效应，故C不符合题意； D、家用微波炉是电流的热效应，故D不符合题意。 答案：A。 23．（2026•清远模拟）福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。它采用了平直通长飞行甲板，配置了电磁弹射和阻拦装置。电磁发射是采用电磁作用原理产生的电磁推力使物体加速的。因电磁驱动力与电流平方成正比，所以只要当电磁弹射车内的导体通过强电流时，即可产生强大的推力，将航母舰载飞机弹出。下列选项的四个选项中与电磁弹射原理相同的是（　　） A． B． C． D． 解：由题意可知，电磁弹射的弹射车轨道与航母舰载飞机前轮接触并处于强磁场中，弹射车内的导体通过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．图中研究的是磁极间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，故A不符合题意； B．图中研究的是奥斯特实验，是通电导线周围有磁场，故B不符合题意； C．图中研究的是磁场对通电导线的力的作用，根据这个原理制造电动机，故C符合题意； D．图中研究电磁铁的磁性强弱跟电流、线圈匝数的关系，故D不符合题意； 答案：C。 24．（2026•合肥模拟）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 解：A、闭合开关后，CD段导体受到向上的磁场力，电流方向是C到D，因为是并联，那么AB段导体中电流方向是A到B，电流方向相同，所以可判断出AB段导体受到磁场力的方向也向上，故A错误； B、电路中M与Q都在并联电路的干路上，所以电路中M处的电流等于Q处的电流，故B错误； C、因为AB段和CD段受到的磁场力方向相同，所以一定不发生转动，故C错误。 D、若只将电源正负极对调，电流方向会反向，那么AB段导体中电流方向变为B到A，根据受力方向与电流方向的关系，可知AB段受到磁场力的方向一定向下，故D正确。 答案：D。 25．（2025•长沙期末）小麓同学在跨学科实践活动中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制成，将线圈架在两个金属支架之间，永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，小麓应将（　　） A．电路闭合，线圈就会连续转动 B．电池的正、负极对调一下 C．左转轴绝缘漆全部刮掉，右转轴绝缘漆只刮去半周 D．左、右转轴绝缘漆全部刮掉 解：A．闭合电路，线圈转过平衡位置后，受力方向反向会阻碍转动，最终线圈会停在平衡位置，不能使线圈连续转动起来，故A不符合题意； B．对调电池正负极，无法让线圈连续转动，因为它只能改变线圈的转动方向，故B不符合题意； C．右转轴只刮半周、左转轴绝缘漆全刮时，线圈转动的半周电路导通，线圈受力获得动力；另一半周电路断开，线圈不受力，依靠惯性就能转过平衡位置，进入下一个半周再次受力，从而实现连续转动，故C符合题意； D．左、右转轴绝缘漆都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，不能使线圈连续转动起来，故D不符合题意。 答案：C。 26．（2026•南阳模拟）如图，闭合开关，导体受到磁场力的作用向左运动，　电动机　（填“发电机”或“电动机”）就是根据这样的原理制成的；若只改变电流方向，导体棒将向　右　运动。 解：图中电路有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受到力的作用而运动，将电能转化为机械能，这是电动机的工作原理； 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，闭合开关，导体受到磁场力的作用向左运动，只改变电流方向时，导体棒受力方向会发生改变，向右运动。 答案：电动机；右。 27．（2026•宿州三模）如图是动圈式扬声器的结构示意图，变化的电流流过线圈时，锥形纸盆就会振动产生声音；若在线圈的两个端点A、B间接入一灵敏电流计，对着纸盆说话，灵敏电流计的指针　会　（选填“会”或“不会”）发生偏转。 解：对着纸盆说话时，声波使纸盆振动，带动线圈在永久磁体的磁场中运动，线圈切割磁感线；由于线圈两端A、B已与灵敏电流计构成闭合回路，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，灵敏电流计中有电流通过，因此其指针会发生偏转。 答案：会。 迁移创新 28．（2026•威海模拟）如图是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型，下列说法正确的是（　　） A．利用电磁感应原理工作 B．将机械能转化为电能 C．线圈在转动时，始终受到磁场作用力 D．改变线圈中电流方向可改变转动方向 解： A．电动机的原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，故A错误； B．电动机将电能转化为机械能，故B错误； C．由于线圈中有一端的漆只刮掉半周，会出现电路中无电流状态，当线圈转到该位置处，由于线圈中无电流，所以不会受到磁场力的作用，故C错误； D．因为电动机线圈转动的方向与磁场方向和电流方向有关，因此要改变电动机的转动方向有两种方法：①可保持磁场方向不变，改变电流方向；②可保持电流方向不变，改变磁场方向，故D正确。 答案：D。 29．（2026•合肥三模）如图所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 　上　 。（填“上”或“下”） 解：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，因为通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。 答案：上。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十八章 磁及其相互作用 第3节 磁场对通电导线的作用 课标要点 1.能通过实验，认识通电导线在磁场中会受到力的作用，知道作用力的方向与磁场方向、电流方向有关。 2.能将通电导线在磁场中受力的原理与直流电动机等实际应用联系起来。 3.了解扬声器、电磁弹射等实际应用，感受电与磁的相互联系。 学习重难点 重点：认识通电导线在磁场中受到力的作用，知道力的方向与磁场方向、电流方向的关系。 难点：理解直流电动机的工作原理，理解换向器使线圈持续转动的作用。 知识点 通电导线在磁场中的受力情况 1. 大量实验表明：磁场对通电导线具有力的作用，其作用力的方向与磁场的方向、电流的方向有关。 2. 实验探究：接通电路时，磁场中能自由滚动的金属杆会运动起来，说明通电导线在磁场中受到力的作用。 3. 保持磁场方向不变，改变电流方向，金属杆的运动方向发生变化；保持电流方向不变，改变磁场方向，金属杆的运动方向也发生变化。 做本实验时，金属杆在轨道上滚动，说明磁场对通电导线产生了力的作用。力的方向随磁场方向或电流方向的改变而改变，体现了通电导线受力方向与磁场方向、电流方向的关系。 随学随练 1．（2026•肇庆模拟）如图所示，把导体棒ab放在磁场里处于静止状态，接通电源，导体棒ab向左运动。然后把蹄形磁体的上、下磁极对调后接入电路，导体棒ab向右运动。下列说法正确的是（　　） A．导体棒ab可以是铁棒 B．导体放在磁场中一定受到磁力的作用 C．导体棒运动的方向只与磁场方向有关 D．再改变通过导体棒ab的电流方向，导体棒ab向左运动 2．（2025•周口三模）用如图所示的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，下列做法中可行的是（　　） A．仅换用磁性更强的蹄形磁体 B．仅增加AB中的电流强度 C．仅将蹄形磁体的N、S极对调 D．仅将铝棒AB换成铜棒 3．（2026•湛江模拟）如图所示为电流表的内部结构示意图。当有电流通过时，线圈带动指针偏转，其工作原理是通电导线在_______中受到力的作用，将电能转化为_______能；测量时，电流必须“+”进“﹣”出，是因为线圈所受力的方向与_______的方向有关。 知识点 扬声器 1. 扬声器俗称喇叭，是一种将电信号转换成声音的器件。 2. 动圈式扬声器主要由线圈、永久磁体、锥形纸盆等构成，线圈处在永久磁体的磁场中。 3. 当线圈中有电流通过时，线圈受到磁场的作用力而运动；由于工作时通过线圈的电流随声音而变化，线圈受到的力也变化，带动纸盆来回振动发出声音。 扬声器利用通电导线在磁场中受力的原理，把随声音变化的电信号转化为纸盆的振动。电流方向不断变化，线圈受力方向也随之变化，使纸盆往复振动发声。 随学随练 4．（2026•南宁二模）如图所示，某同学自制了一个扬声器，在线圈中通入大小方向不断变化的电流后，纸杯振动发声。下列用电器工作原理与之相同的是（　　） A．电烤箱 B．电饭锅 C．电风扇 D．电热水器 5．（2025•兰州中考）图甲是某蔬菜大棚里使用的一种温度自动报警器，在温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指温度时，扬声器响起，发出报警信号。下列说法错误的是（　　） A．动圈式扬声器的工作原理与图乙所示原理相同 B．温度低于金属丝下端所指温度时，电磁铁断电失去磁性，衔铁被释放，扬声器停止报警 C．温度计与金属丝相当于控制电磁铁的开关，实现了高温自动化报警 D．煤油可用作自动报警器温度计中的工作液体 6．（2026•镇江二模）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。 知识点 直流电动机 1. 电动机是根据通电导线在磁场中会受力的作用的原理制成的。 2. 直流电动机由磁体、线圈、换向器、电刷等组成：换向器由两个彼此绝缘的铜制半环组成，随线圈一起转动；直流电源通过电刷与换向器接触，使电源和线圈形成闭合电路。 3. 线圈转至平衡位置时，线圈中没有电流、不受力，靠惯性越过平衡位置；换向器随即改变线圈中的电流方向，使线圈继续沿原方向转动。 换向器是直流电动机的关键部件：每转过半圈就改变一次线圈中的电流方向，从而改变线圈受力方向，使线圈持续沿同一方向转动。电动机工作时将电能主要转化为机械能。 随学随练 7．（2026•苏州模拟）如图所示，是一款家用磁力搅拌杯。杯座内装有电动机，电动机转轴上固定有磁体。使用时，先将磁性搅拌棒放入杯中，然后倒入饮品，按下开关，搅拌棒便自动跟随杯座内磁体同步旋转完成搅拌。下列说法正确的是（　　） A．磁性搅拌棒在磁极间的相互作用下与杯座内磁体同步旋转 B．将磁性搅拌棒放入杯中待其静止时，它的A端为N极 C．电动机工作时将机械能转化为电能，从而带动磁体旋转 D．若将搅拌棒换成相同形状的铝棒，也能实现自动搅拌 8．（2026•珠海模拟）如图是直流电动机的模型示意图，闭合开关后线圈顺时针转动。现要增大线圈顺时针转动的速度，下列方法可行的是（　　） A．减小电路中的电流 B．对调电源正、负极 C．对调磁极位置同时改变电流方向 D．换用磁性更强的磁体 9．（2025•盘锦期末）如图所示，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。 题型 制作简易电动机 把1m长的漆包线（或细导线）绕成小线圈，将两端线头的漆（或绝缘皮）刮去半边，注意两端刮漆的部分应在同侧。把两个回形针折成图（b）所示的形状，用胶带固定在纸板上。把线圈放在回形针上，使其可以转动，并按图（d）所示连接电路。拿一块条形磁体放在线圈上方（不阻挡线圈转动），接通电源，线圈就会转动。 活学活用 10．（2025•济南中考）如图所示为某兴趣小组制作的简易电动机，要想改变多匝线圈转动的方向，下列方法可行的是（　　） A．只增强磁体的磁性 B．只减少线圈的匝数 C．只升高电源的电压 D．只对调磁体的两极 11．（2025•北京期末）如图所示是小明用磁体、线圈等器材自制的简易直流电动机。他将磁体的N极朝上，闭合开关、发现线圈开始转动；随后他断开开关，将磁体的S极朝上放在原处，再闭合开关，发现线圈的转动方向与原来相反。请你根据以上实验步骤及现象，写出小明所探究的问题：____________________。 基础通关 12．（2026•洛阳模拟）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 13．（2026•无锡中考）如图所示，用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场。闭合开关，通电后的线圈将会（　　） A．静止不动 B．连续转动 C．往复摆动 D．水平运动 14．（2026•通辽二模）如图是我国自主设计建造的航空母舰——福建舰上的电磁弹射装置的示意图，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时，战斗机就会受到强大的推力而向前弹射飞出。电磁弹射装置的工作原理是（　　） A．通电导体在磁场中受到力的作用 B．欧姆定律 C．焦耳定律 D．通电导体周围存在磁场 15．（2026•东莞模拟）如图所示，放在U形磁铁两极之间的铝盘的下边缘浸在液态水银中，闭合开关S，铝盘会绕水平轴O转动。下列说法正确的是（　　） A．铝盘转动的原理与电动机的工作原理相同 B．将磁铁的磁极对调后，铝盘的转动方向不变 C．将电源的正负极对调后接入电路，铝盘的转动方向不变 D．左右移动滑动变阻器的滑片P，铝盘的转动方向改变 16．（2025•合肥期末）小应自制了一个直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴，用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆，另一端只刮去上半周绝缘漆。将线圈放在支架上，磁体放在线圈边，闭合开关，轻轻拨动线圈，此时线圈顺时针转动，则下列说法错误的是（　　） A．若仅对调磁极方向，线圈会逆时针转动 B．若再增加一节干电池，线圈转动速度加快 C．刮去上半周绝缘漆，目的是使线圈持续转动 D．工作时将机械能转化为电能 17．（2026•赤峰模拟）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 18．（2026•淮南模拟）在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小新设计了如图所示的电路，导体棒ab在蹄形磁体的两极之间，平放在金属导轨上。闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对通电导体有力的作用。音响设备中的________（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）是利用该实验原理工作的。 19．（2025•昆明期末）如图所示是杭州马拉松比赛活动中的机器狗配速员，通过稳定的配速带领选手完成比赛目标。机器狗由其内部的电动机驱动，电动机的工作原理与___________（选填“电磁铁”“动圈式扬声器”或“电磁继电器”）相同；机器狗在领跑的过程中，_____能转化为机械能。 20．（2026•深圳模拟）坤坤将自制的电动机接入如图所示的电路，闭合开关后，轻推线圈，线圈便开始转动，说明通电线圈在磁场中_______（选填“受到”或“不受”）力的作用。若将磁体的南、北极和电源的正、负极都对调后，再闭合开关，轻推线圈，线圈转动的方向与原来的转动方向_______（选填“相同”或“相反”）。 21．（2026•济南模拟）如图所示，单刀双掷开关S拨到1时，此时通电螺线管A端为_____极，导线框abcd的ab边受力方向为垂直纸面向外，那么将单刀双掷开关S拨到2时，导线框的ab边受力方向为___________（选填“垂直纸面向外”、“垂直纸面向里”或“不受力”）。 素养提升 22．（2026•恩施州模拟）电磁弹射是现代航母、航天发射等科技前沿的关键技术，它利用通电导体在磁场中受到力的作用，将舰载机、火箭等高速弹出。下列家用电器与电磁弹射工作原理相同的是（　　） A．洗衣机 B．照明灯 C．电饭煲 D．家用微波炉 23．（2026•清远模拟）福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。它采用了平直通长飞行甲板，配置了电磁弹射和阻拦装置。电磁发射是采用电磁作用原理产生的电磁推力使物体加速的。因电磁驱动力与电流平方成正比，所以只要当电磁弹射车内的导体通过强电流时，即可产生强大的推力，将航母舰载飞机弹出。下列选项的四个选项中与电磁弹射原理相同的是（　　） A． B． C． D． 24．（2026•合肥模拟）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 25．（2025•长沙期末）小麓同学在跨学科实践活动中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制成，将线圈架在两个金属支架之间，永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，小麓应将（　　） A．电路闭合，线圈就会连续转动 B．电池的正、负极对调一下 C．左转轴绝缘漆全部刮掉，右转轴绝缘漆只刮去半周 D．左、右转轴绝缘漆全部刮掉 26．（2026•南阳模拟）如图，闭合开关，导体受到磁场力的作用向左运动，________（填“发电机”或“电动机”）就是根据这样的原理制成的；若只改变电流方向，导体棒将向_____运动。 27．（2026•宿州三模）如图是动圈式扬声器的结构示意图，变化的电流流过线圈时，锥形纸盆就会振动产生声音；若在线圈的两个端点A、B间接入一灵敏电流计，对着纸盆说话，灵敏电流计的指针_____（选填“会”或“不会”）发生偏转。 迁移创新 28．（2026•威海模拟）如图是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型，下列说法正确的是（　　） A．利用电磁感应原理工作 B．将机械能转化为电能 C．线圈在转动时，始终受到磁场作用力 D．改变线圈中电流方向可改变转动方向 29．（2026•合肥三模）如图所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”） 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $