1.4 电动机（解析版）

1、2022-2023学年八年级下册科学精讲精练1.4电动机一、磁场对通电导体的作用1.通电导体在磁场中会受到力的作用(1)通电导体在磁场中受到的力的方向与电流方向和磁场方向有关。(2)受力大小与电流大小和磁场强弱有关。电流越大，磁场越强，受力越大。2磁场对通电线圈的作用（1）平衡位置：两个力恰好在同一直线上，而且大小相等、方向相反，是一对平衡力 (2)通电线圈转到平衡位置时，不会立即停下来，而是在此位置附近摆动几下才停下来二、直流电动机1.工作原理：直流电动机靠直流电源供电，利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的原理制成，是把电能转化为机械能的装置。2.构造：直流电动机主要由磁铁(定子)线圈(

2、转子)、换向器(E、F)和电刷(图中A、B)等构成。3.换向器的结构与作用(1)结构：由两个铜质半环构成，与电刷配合使用。(2)作用：当线圈刚转过平衡位置时，能交换电刷与换向器铜质半环的接触，从而改变线圈中的电流方向和受力方向，使线圈持续转动。同步练习1某同学制作了如图 1 所示的装置：风吹动时，风车带动磁体上方的线圈转动（线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉），灵敏电流计的指针会发生偏转。如图 2 是该同学设计的另一种由轻质材料制成的风车模型， 则下列说法正确的是( )A图 1 装置是利用电流磁效应工作的B图 1 装置的工作原理与电动机相同C若图 1 中电流计换成干电池，则无风吹时，线圈能持续

3、转动D若用图 2 所示风车模型替换图 1 中风车，则有风吹时，电流计指针也能发生偏转【答案】D【详解】试题分析：该装置是利用线圈在磁场中转动时切割磁感线产生感应电流的原理工作的，故A错误；该装置的工作原理与发电机是相同，电动机的原理是通电导体在磁场中受力转动，故B错误；由于干电池能提供的电流的方向是确定的，线圈只能动一下，不能持续转动，故C错误；在该装置中，只要能让线圈转动起来就会有感应电流的产生，电流计的指针就会偏转，故D正确；应选D。2世界上第一台电机的原理如图所示：在一个盘子内注入水银，盘子中央固定一个永磁体，盘子上方悬挂一根导线，导线的一端可在水银中移动，另一端跟电池的一端连接在一起，

4、电池的另一端跟盘子连在一起，接通电路，悬挂的这根导线就能运动起来。下列说法正确的是A电机的原理是通电导线在磁场中受力运动B电机的原理跟现代发电机的原理相同C如果将盘内的水银换成水，那么悬挂的导线将运动得更快D把电池的正、负极对调，导线的运动方向不会改变【答案】A【详解】A电机的原理是通电导线在磁场中受力运动，A说法正确；B电机的原理跟现代电动机的原理相同，B说法错误；C如果盘内的水银换成水，由于纯净水不容易导电，那么悬挂的导线中没有电流，将不能运动，C说法错误；把电池的正负极对调，导线中的电流方向发生改变，导体的受力方向改变，导线的运动方向也会改变，D说法错误。故A错误。3几位同学在探究线圈转

5、动的实验中，有以下几种说法，你认为正确的是A线圈转过平衡位置后，靠惯性继续转动B线圈转过平衡位置后，靠改变磁场方向继续转动C线圈转过平衡位置后，靠电刷改变电流方向继续转动D线圈转过平衡位置后，靠换向器改变电流方向继续转动【答案】D【详解】线圈转到平衡位置时，依靠惯性继续运动，线圈转过平衡位置后，换向器改变了线圈中的电流方向，磁场方向不变，改变了线圈的受力方向，改变了线圈的转动方向。故选项D符合题意。4直流电动机工作时，线圈平面经过垂直磁感线的位置时A线圈受力平衡，速度为零B线圈受力平衡，速度不为零C线圈受力不平衡，速度为零D线圈受力不平衡，速度不为零【答案】B【详解】线圈经过垂直磁感线的位置时

6、，线圈两边所受的力大小相等、方向相反，且在一条直线上，故受平衡力的作用。但线圈由于具有惯性要继续转动，所以速度不为零。5如图所示，线圈abcd位于磁场中，当开关接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；此时，cd段导线受磁场力（）A方向向上B方向向下C为零，因为线圈处于水平位置D为零，因为ab段导线向上转动【答案】B【解析】【详解】通电导体在磁场中受到力的作用与磁场方向有关，与电流方向有关，图中ab和cd两根导线所在磁场方向相同，但电流方向相反，故受到力的方向相反，ab受到磁场力方向竖直向上，则cd受到磁场力的方向竖直向下，答案选B。6如图所示为直流电动机的工作原理，以下相关的分析中正确的是（）

7、A电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能B电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好C电动机的线圈转动一周的过程中电流方向改变两次D电动机工作时，线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电【答案】C【详解】A电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，但也有少部分转化为内能，故A错误；B电动机中的线圈转动是利用了惯性，但线圈的质量不能太大，太大启动时也困难，故B错误；C电动机工作过程中，线圈中的电流方向周期性变化，转一周电流方向改变2次，故C正确；D电动机工作过程中，线圈在磁场中切割磁感线，因此在线圈中也产生感应电流，线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电。故D错

8、误。故选C。7如图是初中科学电动机中的“让线圈动起来”实验，关于这个实验有以下几种说法，其中不正确的是（）根据这个实验，人们制作了发电机在此实验过程中，机械能转化为电能如果降低电源电压，线圈的转速将变快该实验的原理是通电导体在磁场中受到力的作用改变电源正负极，线圈转动方向将改变ABCD【答案】B【详解】电动机的基本工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用；根据这个实验人们制成了电动机；故不正确，符合题意；在此实验过程中，将电能转化为机械能；故不正确，符合题意；如果降低电源电压，根据欧姆定律，线圈中的电流减小，线圈的受力变小，线圈转速变慢；故不正确，符合题意；该实验的原理是通电导体在磁场中受到力

9、的作用，通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关，改变电源正负极，电流方向将改变，线圈转动方向将改变。故正确，不符合题意。故选B。8一台直流电动机模型通电后不转动，但用手轻轻拨动一下线圈就转动起来了，出现这种现象的原因（）A换向器与电刷未接触B启动时线圈在平衡位置C电刷与换向器摩擦太大D电源正负极接反了【答案】B【解析】【详解】A. 若此时换向器没有和电刷接触好，即该电路是断路，电路中没有电流，即电动机不可能工作，故即使拨动线圈也不会转动，故A错误；B. 启动时，线圈刚好处于平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用，但只要轻轻拨动一下，电路中就会有电流，即线圈就会转动，故B正确；C. .若是电刷

10、与换向器之间的阻力太大，即磁场力不能克服摩擦力，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故C错误；D. 若电源正负极接反了，电动机会反转，故通电后不会不转动，故D错误9如图为直流电动机的基本构造示意图，闭合开关线圈沿顺时针转动，现要线圈沿逆时针转动，下列方法中可行的是（）A将电源正负极对调下B增加电源电压C换用磁性更强的磁铁D对换磁极同时改变电流方向【答案】A【详解】A闭合开关线圈沿顺时针转动，现要线圈沿逆时针转动，就要改变线圈的受力方向，即改变电流方向或改变磁场方向。将电源正负极对调，就可以改变电流方向，故A符合题意；B增加电源电压，只能增大电流改变线圈的转速，而不能改变转动方向，故B不符合题意

11、；C换用磁性更强的磁铁，只能改变线圈的转速，而不能改变线圈的转动方向，故C不符合题意；D对调磁极同时改变电流方向，那么线圈的受力方向与原来相同，故D不符合题意。故选A。10如图所示为直流电动机的工作原理，以下相关的分析中正确的是（）A电动机工作过程中，机械能转化为电能B电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好C电动机的线圈转动一周的过程中电流方向改变两次D电动机工作时，线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电【答案】C【详解】A电动机工作过程中，是将电能转化为机械能，故A错误；B电动机中的线圈转动是由于通电导体在磁场中受力运动，故B错误；C电动机每转半圈电流方向改变一次，则转

12、动一周的过程中电流方向改变两次，故C正确；D电动机工作时，线圈内产生的是交流电，此时电动机为用电器，外部给电动机供电，故D错误。故选C。11如图甲是小明同学安装好的直流电动机模型：(1)在安装该模型时要按照_(选填“由外向内”或“由内向外”)的顺序安装；(2)为了使组装的电动机模型能够正常运转，小明在安装时还应注意以下几点，其中正确的是_(选填符号)；A要尽量减小轴与轴架之间的摩擦B电刷与换向器的接触松紧要适当C不要使各元件因安装不当而产生形变D每一只固定螺钉均不能拧紧(3)小明把安装好的电动机、变阻器、电源和开关串联起来进行实验，如图乙所示；用笔画线代替导线完成图乙中实验器材的连接_(要求滑

13、片向左移，电动机转速变慢)；若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因可能是_；(4)图甲中换向器A的作用是_。【答案】 由内向外 ABC 线圈处在平衡位置 改变线圈中的电流方向【解析】【详解】(1)1在安装该模型时要按照由内向外的顺序安装。(2)2A要尽量减小轴与轴架之间的摩擦，可以减小摩擦力，故A正确； B电刷与换向器的接触松紧要适当，也可以减小摩擦力，故B正确； C不要使各元件因安装不当而产生形变，防止卡住线圈，故C正确； D每一只固定螺钉与线圈转动没有关系，因此必须拧紧，故D错误。 故选ABC。 (3)3滑片向左移动时，电动机变慢，说明电流变小，电阻变大，

14、那么变阻器使用的是滑片左边的部分，因此应选择右下角的接线柱与开关相连即可，如下图： 4若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因可能是线圈处于平衡位置。 (4)5图甲中换向器A的作用是改变线圈中的电流方向，使电动机能够持续转动。12图甲是小明安装好的直流电动机模型（主要部件见文字说明）。（1）图甲中A部件的作用是：_。（2）小明将图甲电动机正确连入图乙电路，闭合开关后发现线圈不转。他轻拨线圈，线圈转动，说明拨线圈前不转的原因是_。（3）线圈正常转动后，小明滑动变阻器的滑片，发现线圈转速发生变化，这说明线圈转速的大小与_大小有关。（4）小明在电动机模型的转轴上固定扇

15、叶，并与小灯泡连接，如图丙。当扇叶转速较小时，观察到小灯泡的亮度_（选填“忽明忽暗”或“不变”）。【答案】 当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向 线圈处于平衡位置 电流 忽明忽暗【详解】（1）1图甲中A部件是换向器，安装换向器，是为了要使线圈不停的运动下去，换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向。（2）2电动机不转动的原因可能是滑动变阻器处于最大阻值处，电路中电流最小，或线圈处于平衡位置，为了判断是否线圈处于平衡位置，所以拨动线圈，线圈转动说明线圈处于平衡位置。（3）3滑动变阻器的滑片，滑动变阻器连入电路的电阻发生变化，电流发生变化，导致线圈速度变化，说

16、明线圈转速跟电流大小有关。（4）4小明在电动机模型的转抽上固定扇叶，转动小风扇时，小风扇和电动机模型组成了一个发电机，发电机发出交流电，所以小灯泡忽明忽暗，如果小风扇转速特别快时，这种明暗变化就不明显了。13学了“电动机”后，李亮同学采取下列办法自制了一个小电动机，把漆包线绕成的矩形线圈，线圈两端各留约5cm，从矩形短边引出（如图甲所示），然后用小刀将一端漆皮全部刮去，另一端只刮去上半周或下半周（如图乙所示），然后用粗铜线做两个支架固定在硬纸板上，两个支架分别与电源的两极接触，把线圈放在支架上，永磁体放在线下。小小电动机就做成了（如图丙所示）：（1）引线有一端只去半周漆皮的目的是使线圈在转动过

17、程中，每转1周只有半周线圈中有_通过，从而使线圈受到力的作用而运动起来。（2）当线圈中没有电流通过时，线圈由于_仍能继续转动。（3）图乙两端只刮去半周漆，这一设想所起的作用与实际电动机中_装置相似。【答案】 电流 惯性 换向器【详解】(1)1根据题意知道，由于引线有一端只刮去半周漆皮，所以，线圈在转动过程中，每转一周只有半周线圈中有电流通过电流，这样可使线圈受到非平衡力，从而使线圈可以连续转动；(2)2当线圈中没有电流通过时，则会由于惯性仍能保持原来的运动状态，而继续转动；(3)3 利用刮去半周漆皮的办法可使线圈转过平衡位置时，及时改变电流方向，这一作用相当于换向器。14如图所示，一个综合实践

18、小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是_极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动。若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向_。【答案】 N 相同【详解】12由图可知，电流是从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端是N极。闭合开关，用手轻推一下线圈，通电的线圈在磁场中由于受到磁力的作用会持续转动，若只将电源的正负极互换，则电流的方向发生改变，磁极的方向也发生了改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同。15电动机有许多优点：构造_、控制_、效率_、无污染，广泛地应用在日常生活和各种生产中。例如：_、_。【答案】 简单 小 高 洗衣机 空调机【详解】电动机的优点：构造简单，控制方便，体积小，效率高，功率可大可小，并且对环境不会造成污染；洗衣机通电时，滚筒会发生转动，表明洗衣机内部有电动机，所以洗衣机应用了电动机；空调机通电时，