20.4 电动机（原卷版）

第二十章电与磁第4节电动机学习目标学习目标1.通过实验，了解通过导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。2.了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。002预习导学一、磁场对通电导线的作用1、实验装置实验现象把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，原来静止的导线会在轨道上运动。实验结论通电导体在磁场里受到力的作用。（2）力的作用方向与电流方向、磁场方向有关。（3）当电流方向或磁场方向两者中的一个发生改变时，力的方向随之改变；当电流方向和磁感线方向同时发生改变时，力的方向不变。二、电动机1、工作原理：根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动制成。2、能量转化：电能转化为机械能。3、构成：由转子和定子两部分组成。4、换向器作用：线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。5、改变电动机转动方向的方法（1）改变电流方向。（2）改变磁感线方向。6、提高电动机转速的方法（1）增加线圈匝数。（2）增加磁体磁性。

（3）增大电流。三、扬声器和耳机的构造和原理1、构造如图所示：永久磁体、线圈、锥形纸盆。2、工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用。3、工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，产生不同方向的磁场，通电线圈在力的作用下来回振动，纸盆随之振动起来，发出声音。003探究提升知识点一：电动机【探究重点】1.在探究通电导线在磁场中受力的方向与电流的方向、磁感线的方向之间的关系时，要注意控制变量法的使用。2.直流电动机的转向与转速的调节：电动机线圈的转向与转速是两个完全不同的概念，影响转向的因素是电流的方向和磁感线的方向，影响转速的因素是线圈中电流的大小、磁场的强弱和线圈的匝数。若要改变直流电动机的转向，只要改变电流的方向或磁感线的方向即可；若要改变直流电动机的转速，只要改变电流的大小磁场的强弱或线圈的匝数即可。3.通电导体在磁场中要受到力的作用，力的方向与电流的方向、磁感线的方向有关。当导线中的电流方向或磁感线方向中有一个改变时，通电导线的受力方向改变；当电流方向或磁感线方向同时改变时，通电导线的受力方向不改变。【例题精讲】（2023•安徽）图示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N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【巩固训练】（2023•怀化）法拉第发现“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流”的现象。能产生这一现象的实验装置是图（选填“甲”或“乙”）。丙图是电动机的工作原理，该电动机工作时能量转化是（选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械能”）。040401强化训练1．（2023•丹阳市二模）中国人民解放军海军的新航母将安装电磁弹射器。飞机弹射时，磁场推动通电的牵引器，牵引器带动飞机加速运动。图中与电磁弹射器工作原理相同的是（）A． B． C．D．2．（2023•蒙阴县三模）如图所示为“机器人餐厅”的机器人为顾客送餐时的情景。机器人接到指令后，内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定客人的桌边。制作电动机依据的是下列四幅图中的（）A． B． C． D．3．（2023•孝义市三模）同学们在制作“让线圈转动起来”的活动中，将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成线框搭在干电池的正极和磁铁上，如图所示。线框就会以干电池为轴转动起来（）A．线框转动是因为电磁感应现象 B．改变电流方向，线框的转动方向不会改变 C．改变磁场方向，线框的转动方向不会改变 D．通电后的线框周围存在磁场4．（2023•蒙城县三模）如图为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于磁场中，A和B是电刷，它们分别跟换向器E和F接触，闭合电路，线圈abcd顺时针转动。下列说法正确的是（）A．线圈abcd转动的工作原理是电磁感应 B．线圈由图示位置转过180°时，ab边受力方向不变 C．线圈转动过程中也会产生感应电流 D．线圈转动过程中将电能全部转化为机械能5．（2023•罗庄区二模）电动自行因其方便、快捷深受人们的喜爱，其心部件是电动机。如图中与电动机的工作原理相同的是（）A． B． C． D．6．（2023•滨州三模）如图甲所示，电动平衡车是一种新型交通工具，被广大青少年所喜爱。图乙中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的选项是（）A．A B．B C．C D．D7．（2023•大石桥市三模）我国的航母将安装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，弹射车受到强大的推力带动舰载机快速起飞。下列四幅实验装置图中反映电磁弹射器工作原理的是（）A． B． C． D．8．（2023•台前县三模）如图所示是教师在课堂上经常使用的扩音器，从外部看它由话筒和音箱两大部件构成。选项中和音箱工作原理相同的是（）A． B． C． D．9．（2023•嘉峪关校级二模）如图所示，能说明电动机工作原理的是（）A． B． C． D．10．（2023•花山区校级一模）如图所示是公交车自动爆玻器，它利用电磁线圈在通电时产生一个冲击力，带动钨钢头击打车窗玻璃边角部位，达到击碎玻璃的目的。下列选项中与自动爆玻器的原理相同的是（）A． B． C． D．11．（2023•德惠市一模）新能源汽车已成为汽车工业发展趋势，图中可说明其核心部件电动机工作原理的是（）A． B． C． D．12．（2023•西城区一模）如图所示，把两个金属支架固定在木板上，并分别与电池的两极相连；再把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，给线圈通电并轻推一下，线圈就会不停转动。关于这一现象，下列说法正确的是（）A．这是一台小发电机 B．这是电磁感应现象 C．这是机械能转化为电能的过程 D．这是通电线圈在磁场中受到力的作用13．（2023•单县三模）如图，2023年3月20日，全球首款双座水上电动飞机正式交付使用，其核心装置是电动机。下列装置中与电动机原理相同的是（）A． B． C． D．14．（2023•汕头二模）新冠肺炎疫情期间，我省广大师生响应教育部“停课不停学”的号召，开展了网络教学活动。教学中老师使用的小音箱在通电后，音箱的鼓膜就会来回振动发出声音。下列与老师使用的小音箱工作原理相同的是（）A． B． C． D．1．（2023•四川）为实现“碳达峰、碳中和”目标，我国大力支持新能源汽车产业发展，新能源汽车主要由电动机提供动力。下列实验中，与电动机原理相同的是（）A． B． C． D．2．（2023•菏泽）下列用电器中，利用“通电导体在磁场中受到力的作用”原理工作的是（）A．麦克风 B．电饭煲 C．电风扇 D．电熨斗3．（2023•宿迁）图中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，另一端只刮掉半周，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．线圈在转动时，始终受到磁场作用力 C．将电能转化为机械能 D．增大线圈中的电流可改变转动方向4．（2023•娄底）我国航母飞速发展，电磁弹射势在必行，电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到磁场强大的作用力，使舰载机迅速获得起飞速度。图中与电磁弹射器原理相同的是（）A． B． C． D．5．（2023•泸州）高速列车在泸州运行以来，以其高速、便捷、舒适的优点，成为越来越多泸州市民出行选择的交通工具。下列图示中的实验，与高速列车动力系统工作原理相同的是（）A． B． C． D．6．（2023•临沂）2023年5月18日，第七届世界智能大会在天津拉开帷幕，我国自主研发的电力组塔机器人展示了自主攀爬越障等一系列施工作业。机器人灵活的动作均是由电动机带动的，下列实验，能说明电动机工作原理的是（）A． B． C． D．7．（2023•盘锦）下列四幅图中，能说明电动机工作原理的是（）A． B． C． D．8．（2023•牡丹江）下列设备中，利用磁场对通电导体的作用而工作的是（）A．发电机 B．电动机 C．电磁继电器 D．电水壶9．（2023•锦州）如图所示的四个装置中，能说明洗衣机中电动机工作原理的是（）A． B． C． D．10．（2023•辽宁）如图是我国自主研发的电磁发射器，它是利用磁场对电流的作用把弹丸发射出去，下列设备中与电磁发射器的工作原理相同的是（）A．发电机 B．电铃 C．司南 D．电动机11．（2023•黑龙江）如图所示的四个实验中与扬声器的工作原理相同的是（）A． B． C． D．12．（2023•广西）如图，某兴趣小组利用干电池、铜线框和磁铁制作一个“爱心”电动机，“爱心”能绕电池转动。下列家用电器与“爱心”电动机工作原理相同的是（）A．电饭锅 B．电风扇 C．手电筒 D．电视机13．（2023•荆州）发展新能源汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。荆州市公交公司今年投入了一批新能源纯电动空调车，下列各图中能说明其动力装置工作原理的是（）A． B． C． D．14．（2023•内江）下列装置与电动机的原理相同的是（）A．导线通电时小磁针转动 B．通电时电磁铁吸引大头针 C．金属棒在磁场中运动产生电流 D．在磁场中金属棒通电后运动15．（2023•滨州）根据国际能源署（IEA）发布的《2023年全球电动汽车展望》报告，2022年全球电动汽车销量首次突破1000万辆大关。中国占60%，继续蝉联全球第一。如图能说明电动汽车电动机工作原理的是（）A． B． C． D．16．（2023•永州）洗衣机是家庭中常见的用电器，其主要部件是电动机，下列四个实验装置能够反映电动机的工作原理是（）A． B． C． D．17．（2023•兰州）如图甲所示是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰—