17.3科学探究电动机为什么会转动训练沪科版物理九年级上学期

沪科版九年级第十七章从指南针到磁浮列车第三节科学探究：电动机为什么会转动同步训练知识点1

磁场对通电导体的作用1.

[原创题]如图所示，在“探究磁场对通电导体的作用”的实验中：(1)将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，未闭合开关S

前，导体

，闭合开关后，导体

(以上

两空均填“静止”或“运动”)，说明磁场对

⁠

导体有力的作用。静止运动通电123456789

导体受力的方向

123456789

没有控制单一变量，

磁场方向和电流的方向同时改变了123456789返回知识点2

电动机2.

在装配直流电动机模型时，通电后直流电动机模型不转。

关于电动机不转的原因分析错误的是(

)A.

转轴与支架之间摩擦太大B.

磁体磁性太强C.

电刷与换向器接触不良D.

电源电压太低了123456789【点拨】转轴与支架之间的摩擦太大、电刷与换向器的接触不良

都会导致电动机模型通电后不能转动，故AC正确；磁体磁

性太强，线圈在磁场中受力更大，直流电动机更易转动；电

源电压太低时，线圈受力太小，直流电动机无法转动，故B

错误，D正确。【答案】B123456789返回3.

关于换向器，以下说法错误的是(

)A.

直流电动机中的换向器是由两个彼此绝缘的半圆金属环

制成的B.

当直流电动机的线圈刚过平衡位置时换向器能立即改变

线圈中的电流方向C.

线圈在磁场内每转动一周，换向器就将线圈中的电流方

向改变2次D.

直流电动机的换向器是将线圈中的直流电变成外电路的

交流电123456789【点拨】电动机中的换向器是由两个彼此绝缘的半圆金属环制成

的，故A不符合题意；为了使线圈持续地转动下去，故当直

流电动机的线圈刚过平衡位置时换向器立即改变线圈中的电

流方向，从而实现上述目的，故B不符合题意；线圈在磁场

中每转动一周，线圈就两次经过平衡位置，所以改变两次电

流方向，故C不符合题意；换向器只能在刚过平衡位置时改

变通过线圈中的电流的方向，并不能将直流电变为交流电，

故D符合题意。【答案】D123456789返回4.

[2023·杭州第十五中学期中]小娟为了弄清电动机的工作原

理，做了如下实验：(第4题图1)(1)她利用图1所示的装置探究磁场对通电导体的作用，闭合开关时，发现导体棒ab向右运动，这一过程中电能主要转化为

能。机械123456789(2)将导体棒换成线圈放入磁场中，如图2甲所示，闭合开

关，ab边中电流方向是从a至b，此时ab边受到磁场对

它竖直向上的力，使线圈顺时针转动，当线圈转至图2

乙所示的位置时，ab边中电流方向

(填“会”

或“不会”)发生改变，此时ab边所受磁场对它作用力

的方向不变，力会

阻碍线圈继续转动。不会(第4题图2)123456789(3)为使电动机的线圈能持续转动，在如图2甲所示结构的

基础上加上两个半铜环，用电刷与铜环接触，如图2丙

所示。当线圈转至图2丙所示的位置时，电流方向从a

至b，ab边所受磁场对它作用力的方向竖直向上，线圈

转至图2丁所示的位置时，ab边中电流方向从

⁠

，ab边所受磁场对它作用力的方向

⁠，从而使得线圈能够持续转动，

所加的这个结构称为

⁠。b至a

竖直向下换向器(第4题图2)123456789返回5.

[立德树人文化自信]小明参观历史博物馆时看到一个假人

在不停地推石磨转动，如图所示，其原理为利用蓄电池通

电后石磨内的线圈在磁场作用下受力开始转动，并带动假

人运动。下列说法错误的是(

)A.

石磨转动是将机械能转化为电能B.

其原理与电动机的原理相同C.

仅改变电流方向可以改变石磨转动的方向D.

仅改变磁场方向可以改变石磨转动的方向(第5题)123456789【点拨】该装置利用蓄电池通电后石磨内的线圈在磁场作用下受

力开始转动，与电动机的工作原理相同，该过程中，电能转

化为机械能，故A错误，B正确；通电导体受力方向与电流

方向和磁场方向有关，仅改变电流方向或仅改变磁场方向可

以改变石磨转动的方向，故CD正确。【答案】A123456789返回6.

扬声器也叫喇叭，是把电信号转化为声信号的装置。如图

所示的是一个动圈式扬声器的结构示意图。线圈中通入方

向变化的电流，在磁场的作用下，带动锥形纸盆来回

⁠

，产生声音。锥形纸盆振动幅度不同，产生的声

音

(填“音调”“响度”

或“音色”)不同。扬声器的工作

原理和

的工作原理

相同。振

动响度电动机(第6题)123456789【点拨】线圈中通入方向变化的电流，在磁场的作用下，带

动锥形纸盆来回振动，产生声音。锥形纸盆振动幅度不

同，产生的声音响度不同。扬声器的工作原理和电动机

的工作原理相同。123456789返回7.

将两块磁铁分别吸在干电池的正、负极上，使两块磁铁的

N极都向外，这样就制成了一个滚轮，将其放在平铺在桌

面上的锡箔纸上，滚轮立刻开始向前滚动。请你利用学过

的知识，写出一个与该现象原理相同的装置：

⁠

。想让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的

是

(填序号)。①仅将滚轮左右换个方向；②仅将电池正、负极对调一下；③将两端磁铁的N、S极和电池的正、负极均对调。电动

机①②

123456789【点拨】将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸

上，由于锡箔纸是导体，容易导电，所以锡箔纸中有电流通

过，干电池在磁铁的磁场中受力运动，所以滚轮立刻开始向

前滚动，其原理与电动机的原理相同；通电导体在磁场中的

受力方向与电流的方向、磁场的方向有关。若让滚轮向相反

的方向滚动，可以改变磁场的方向或电流的方向，即将滚轮

左右换个方向或将电池正、负极对调一下；若将两端磁铁的N、S极和电池的正、负极均对调，则受力的方向不变，故可行的操作是①②。123456789返回8.

近年来，智能机器人进入百姓家，如图所示的是质量为4

kg的扫地机器人某次工作时的情景，在4

s内沿水平直线

运动了2

m，此过程中机器人所提供的牵

引力为50

N，g取10

N/kg。(1)为智能机器人提供牵引力的是电动机，电动机的工作

原理是

⁠。通电导体在磁场中受到力的作用123456789(2)若机器人静止充电时和地面的接触面积为2

cm2，则它

对地面的压强为多少？

123456789(3)上述工作过程中牵引力的功率为多少？

123456789返回9.

[新视角]如图所示，用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒水平

处于磁场中，磁场的方向垂直于纸面向外。当金属棒中通

以由A向B的电流时，金属棒静止，金属棒受到向下的磁

场力，橡皮筋处于拉伸状态(导线对金属棒的作用力忽略

不计)。若此时使磁场的方向反向，并同时剪断两根橡皮

筋，金属棒中的电流方向不变，试判断剪断橡皮筋后，金

属棒AB是否可能静止，并说明理由。

(设磁场面积足够大，且金属棒所在

电路只有部分处于磁场中)123456789【解】由题意知，用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒水平处于磁场中，磁场的方向垂直于纸面向外，当金属棒中通以由A向B的电流时，金属棒静止，金属棒受到的力有橡