第4节电动机（原卷版）

浙教版8年级下册第一章第4节电动机同步培优讲练【学习目标】1.了解磁场对通电导线的作用，掌握磁场对通电线圈的作用2.了解电动机的结构换向器、电刷、定子、转子等的作用3.了解交流电动机的结构与功能【知识精讲】磁场对通电导体的作用1、通电导体在磁场中受力而运动左手定则：展开左手，使四指与大拇指垂直，并在一个平面内，让磁感线垂直穿过手心（手掌心对着北（N）极），四指指向电流方向，大拇指的指向就是受力方向。【注意】受力方向与电流方向和磁场方向有关。只改变电流方向或只改变磁场方向，导线的受力方向改变；同时改变电流方向和磁场方向，导线的受力方向不变。即：“一变二不变”2、通电线圈在磁场中的受力而运动①在图甲位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且在同一直线上,大小相等,成为一对平衡力,线圈就不转动。（平衡位置：线圈平面与磁场方向垂直）②在图乙位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且不在同一直线上,线圈就转动。当线圈继续转动到平衡位置时，会在平衡位置附近摆地动几下后停下来。知识点二、电动机1、电动机原理工作原理：给磁场中的线圈通以直流电，线圈将发生转动，转到平衡位置时利用换向器改变电流方向，保持线圈持续转动。换向器作用：自动改变线圈内的电流方向，使线圈持续转动。能量转换：电能转化为机械能。转动方向：与电流方向和磁场方向有关。“一变二不变”转动速度：与电流大小和磁场强弱有关。电流越大、磁场强度越大、转速越快。2、电动机结构转子：即电动机中可以转动的部分，主要包括线圈、换向器。定子：即电动机中不能转动的部分，主要包括磁铁、电刷换向器：当线圈转到平衡位置时，改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动【培优训练】一、单选题1.图是电流表的内部结构示意图．当电流通过线圈时，线圈在磁场中转动从而带动指针偏转．下列选项与电流表工作原理相似的是（

）A.

指南针

B.

发电机

C.

电动机

D.

电磁铁2.2013年6月7日，厦门市一辆BRT（快速公交系统）公交车在行驶过程中突然起火爆炸，造成重大人员伤亡，随后厦门市给全市174辆BRT公交车全部加装自动爆玻器（如图所示）．危急时刻下，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗．自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的．下列与自动爆玻器工作原理相同的是（

）A.

白炽灯

B.

动圈式话筒

C.

发电机

D.

扬声器3.关闭并拔出电动自行车的钥匙，用力踩踏使其前进，会发现按下喇叭开关时，喇叭也能发出鸣叫，这是因为此时（

）A.

电动自行车的内部电路漏电了

B.

钥匙开关没有切断喇叭与电源的连接

C.

发电机变成了电动机

D.

电动机变成了发电机4.如图是电磁学中很重要的三个实验装置图，以下说正确的是（

）A.

物理学家法拉第进行甲图实验发现了电流的磁效应

B.

乙图实验装置是电动机的原理图

C.

丙图中，导体ab受到的磁场力方向与通过它的电流方向无关

D.

“K歌”用的话筒利用的是乙图的原理将声音信号变成电流信号5.已成为人们现代生活中常用的一种通讯工具．一般的都有利用振动提示“来电”的装置．有一种提示“来电”是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动，当叶片转动时，电动机也就跟着振动起来，从而带动振动．在如图所示的几种形状的叶片中，你认为能够实现上述振动功能的是（

）A.

B.

C.

D.

6.关于摩托车和电动摩托车的比较，下列说法中错误的是（

）A.

摩托车装有排气管，电动摩托车也装有排气管

B.

月球上不能使用摩托车，但能使用电动摩托车

C.

摩托车行驶时会造成大气污染，电动摩托车行驶时不会造成大气污染

D.

摩托车行驶时将汽油的化学能最终转化为机械能，电动摩托车行驶时将电能转化为机械能7.电动机中换向器的作用应是（

）A.

自动改变线圈的转动方向

B.

自动改变线圈中的电流方向

C.

自动改变电源的电流方向

D.

自动改变线圈的受力方向8.小明同学自己动手做了一个直流电动机模型，接通电路后发现电动机不转动，可当他拨了一下线圈后，电动机就快速转了起来，造成这一情况的原因可能是（

）A.

电源电压太低

B.

电刷接触不良

C.

电源正、负极接反了

D.

开始时，线圈处于平衡位置了9.关于直流电动机的线圈中的电流方向和外部电流的方向的说法中，正确的是（

）A.

线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是不变的

B.

线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是变化的

C.

线圈中的电流方向是不变的，外部电路中的电流方向是改变的

D.

线圈中的电流方向是变化的，外部电路中的电流方向是不变的10.（2021九上·临海月考）对下列四幅图的表述正确的是（

）A.

甲图反映的是发电机的工作原理

B.

乙图能实现电能转化为机械能

C.

丙图闭合开关后，小磁针N极顺时针偏转

D.

丁图中小磁针N极顺时针偏转11.（2021八下·柯桥期末）为倡导绿色出行，柯桥区不少乡镇举行过自行车骑行比赛，如图是某选手用的自行车前轮的结构图，行驶中，磁铁靠近传感器时，磁场能使其中的带电粒子发生偏转(即相当于通电导体在磁场中受力运动)，产生一种信号，信号传入速度计能测出自行车行驶的速度和里程，下列能说明其原理的是(

)A.

B.

C.

D.

12.（2021八下·西湖期中）我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。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，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是（

）A.

B.

C.

D.

二、填空题13.（2019·桐乡模拟）电流表、电压表是初中科学中重要的仪表，试回答：（1）如下图是某同学设计的汽车油量表原理图，当油箱里的油面降低时，浮标下降，杠杆的指针上升，油量表示数变小，则图中的油量表是由________表改装而成的。（2）我们常用的电流表、电压表内有磁体和线圈等，指针的偏转类似电动机转动的原理，即是利用了________的原理而制成的。14.如图甲，将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来．（1）闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在________里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是________．（2）刚闭合开关时，小电灯发出明亮的光，但随着电动机转得越来越快，小电灯的亮度逐渐减弱；当转速正常时，小电灯的亮度稳定不变，此时用手指轻轻捏住电动机的转轴，使电动机的转速减慢，你猜想这时小电灯的亮度将________（选填“变亮”“变暗”或“不变”），理由是________．（3）如果将小电灯换成灵敏电流表，电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是________现象，它在生活中的应用有________（举出一例即可）．15.（2021九上·拱墅月考）小金设计了一种利用干簧管（具有开关功能的电路元件）控制直流电动机工作的电路，实现低电压控制高电压的操作，它能在很多场合发挥作用。闭合开关K，图中箭头所指簧片a、b端会产生

（选填“同名”或“异名”）磁极，使电路导通，电动机转动。若交换低压电源的电极，干簧管

（选填“能”或“不能”）正常工作。若发现电动机不转，经检查，各元件完好，电路连接无误，则可能是因为

（写一种原因）。调节电路中的滑动变阻器的滑片，

（选填“能”或“不能”）改变电动机转速。16.（2021·嘉兴）电动机在现代生产、生活中有广泛的应用，（1）如图所示是电动机原理图，将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到________，使线圈转动起来。（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中________来实现倒车。17.（2021八下·西湖期中）（1）如图所示，将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起，闭合开关后两电动机一起转动，小灯泡发光。此处产生电磁感应现象的是

（选填“甲”或“乙”）电动机。（2）为了保护环境，国家鼓励发展新能源汽车，新能源汽车的核心部件是电动机，它的原理是

，工作时的能量转换是

。

18.（2021八下·杭州期中）将一节干电池正放在磁体上，再将铜质导线绕成线圈后放在电池上，如图所示。你会发现线圈竟然连续转动起来了，这个现象的原理是

。下列对实验现象的判断，正确的有

。（填序号）①换用磁性更强的磁体，线圈转得更快②干电池用久了后，线圈转速将变慢③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，转速更快④线圈与正极间摩擦大小不影响转速的快慢19.（2021八下·拱墅期中）如图所示的实验装置，是用来研究

（填“电流磁效应”“电磁感应现象”或“磁场对通电导线的作用”）的。实验中把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线，会观察到导线向右运动；如果把电源正、负极对调后接人电路，会观察到导线向

（填“左”或“右”）运动；如果再把蹄形磁体上下磁极调换一下，会观察到导线向

（填“左”或“右”）运动。20.如图所示实验装置是用来研究________(选填“电流磁效应”“电磁感应现象”或“磁场对通电导线的作用”)的。实验时把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会观察到导线向右运动；如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线ab向________(选填“左”或“右”)运动；如果不对调电源正负极，只把蹄形磁体上下磁极调换一下，会观察到导线ab向________(选填“左”或“右”)运动；如果把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换一下，则会观察到导线ab向________(选填“左”或“右”)运动。21.（2020八下·拱墅期末）如图为直流电动机模型（1）直流电动机的工作原理是________。电动机工作时，能够使线圏平稳，连续不停地转动下去是靠图中的________（填名称）来实现的（2）若要改变电动机的转动方向下列方法申可行的是

A.同时改变电流方向和磁场方向

B.只改变电流方向或只改变磁场方向

C.使电动机线圈中的电流增大

D.使磁场增强22.（2020八下·丽水期末）医学上使用的心肺机是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。工作原理如图：（1）当线圈中的电流从b流向a时，线圈的左端为________极，此时活塞将向________运动（填“左”或“右”）；（2）若要维持电动泵的持续工作，ab间应该接入________（填“直流电”或“交流电”）。三、实验探究题23.（2021八下·诸暨期中）学习了电磁知识后，小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图1甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。（1）分析图1________（选填序号），可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。（2）实验得到通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论，你的依据是________

。（3）如图2所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将

。A.不会变形B.会变形，所围面积增大C.会变形，所围面积减小D.会变形，所围总面积不变（4）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与电流大小有关外，还与哪个因素有关？________（写出一个因素）24.（2021八下·诸暨期中）网络上有一个国外“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图1）。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。（1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是________；（2）预测图2中的小火车将向________运动（选填“左”或“右”）；（3）要让小火车更快地过螺线管，可以采取的措施是________（写出一种方法）；25.（2020八下·仙居期末）如图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，实验记录如下表：实验序号磁场方向ab中电流方向ab运动方向1向下无电流静止不动2向下由a向b向左运动3向上由a向b向右运动4向下由b向a向右运动（1）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与________有关。（2）小妍想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究“影响感应电流方向的因素”，为了观察到明显的实验现象，她要把图甲中的电源换成图乙中的________。26.（2020八下·青田期中）小红在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。她设计了如图所示的装置，先初步探究磁场对通电导体的作用力与电流大小的关系。实验步骤如下：①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；②给导体两端加电压U1，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α1；③

，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α2；④比较α1、α2的大小，发现α2＞α1，即可初步验证其它条件一定，通电导体的电流越大，受到磁场的作用力越大。（1）请将第③步的步骤补充完整：________。（2）小红想继续探究通电导体在磁场受到作用力的大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是她将图中的导体棒换成了一根较长的导体棒，其它条件不变，此时她发现悬线与竖直方向偏转的角度变小了，于是她得出结论，“其它条件一定，通电导体在磁场中的长度越长，受到的磁场作用力越小”。但她查阅一些资料后发现，理论上通电导体在磁场中的长度越长，受到的磁场作用力越大，这与她实验所得到的结论相反。请你说明小红得出的结论与资料不符的原因。________。27