2022-2023學年九年級物理《電動機（雙基過關+考點突破）》原卷

第4節(jié)電動機雙基過關知識點一、磁場對通電導線的作用1.實驗探究——磁場對通電導線有力的作用（1）實驗器材：電源、開關、直導線、蹄形磁鐵等。（2）實驗原理圖（3）實驗步驟①如原理圖所示,把導線ab放在磁場里,接通電源,觀察ab是否運動；②把電源的正負極對調,觀察ab的運動方向；③保持電流方向不變,把蹄形磁鐵的磁極調換一下,觀察ab的運動方向。（4）實驗現(xiàn)象導線ab放在磁場里,接通電源,ab向右運動；把電源的正負極對調,ab向左運動；保持電流方向與第二次一樣,把蹄形磁鐵的磁極調換一下,ab向右運動。（5）實驗結論通電導線在磁場中要受到力的作用、力的方向跟電流的方向和磁感線的方向都有關系,當電流的方向或者磁感線的方向變得相反時，通電導線受力的方向也變得相反2.左手定則——判斷通電導線在磁場中受力的方向（1）內容伸開左手，使拇指與其他四指垂直且在一個平面內，讓磁感線從手心流入，四指指向電流方向，大拇指指向的就是通電導線受力的方向。（2）圖示（3）應用左手定則是判斷通電導線處于磁場中時，所受力F(或運動)的方向、磁場的方向，以及通電導體棒的電流I三者方向之間的關系的定律。若已知三個物理量中其中兩個物理，可判斷第三個物理量的方向。3.使通電盡線受到磁場力的方內相反的措施(1)只讓電流方向與原來相反；(2)只讓磁場(或磁感線)方向與原來相反。注:當電流方向和磁場方向都與使來相反時，則通電導線受力方向不變。4.磁場過通電導線作用力的大小的影響因素(1)電流的大?。浩渌麠l件不變時，電流越大，通電導線受到的作用力越大；(2)磁場的強弱：其他條件不變時，磁場越強，通電導線受到的作用力越大；基礎自測：1．如圖，閉合開關，銅棒向右運動，為使開關閉合后銅棒向左運動，下列操作可行的是（）A．換用更細的銅棒B．將磁體的N、S極對調C．移動滑動變阻器的滑片D．將電源正、負極和磁體N、S同時對調2．觀察實驗，選擇正確的答案．在如圖所示的實驗裝置中，接通電源后，導體AB受力的作用發(fā)生運動，然后改變電流方向或磁場方向，則下列敘述中錯誤的是（）A．在上述實驗現(xiàn)象中，是機械能轉化為電能B．通電導體在磁場中受力方向跟電流方向有關C．通電導體在磁場中受力的方向跟磁場方向有關D．同時改變電流方向和磁場方向，通電導體的受力方向不變3．如圖所示的裝置，閉合開關時，靜止的輕質銅棒ab水平向右運動（銅棒ab上的箭頭代表電流的方向）。要使銅棒ab水平向左運動，下列方法中可行的是（）A． B． C． D．4．如圖所示的是通電導體在磁場中受力情況，圖中圓圈表示的是通電導體的橫截面。圓圈中的“×”和“?”分別表示導體中電流垂直于紙面向里和向外的方向。請根據(jù)圖所表示的磁場方向、電流方向和導體受力方向三者的關系，判斷出圖中有關三者方向表示正確的是（）A． B． C． D．5．在如圖所示的實驗裝置中，當給金屬棒通電時，觀察到金屬棒在軌道上運動起來。此實驗現(xiàn)象說明___________，___________機就是利用這個原理制成的。實驗中將磁極對調，觀察金屬棒的運動情況，這樣操作是為了探究___________，當滑動變阻器的滑片向左移動后，金屬棒的移動速度將___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。6．在探究“磁場對通電導體的作用”的實驗中，小明設計了如圖所示的電路，導體棒ab用絕緣細線懸掛在蹄形磁鐵的兩極之間。（1）磁體周圍和通電導線周圍都存在一種特殊物質是_____（選填“磁場”或“磁感線”）；（2）閉合開關前，導體棒ab靜止，閉合開關后，導體棒ab向右運動，說明磁場對_____有力的作用；（3）斷開開關，將圖中磁鐵的N、S極對調，再閉合開關，會發(fā)現(xiàn)導體a、b的運動方向與對調前的運動方向_____，說明通電導體在磁場中的受力方向與_____有關；（4）斷開開關，將圖中電源的正、負極對調，再閉合開關，會發(fā)現(xiàn)導體a、b的運動方向與對調前的運動方向_____，說明通電導體在磁場中的受力方向與_____有關；（5）如果同時改變磁場方向和電流方向，_____（填“能”或“不能”）確定受力方向與磁場方向或電流方向是否有關。知識點二、電動機、揚聲器1.通電線圈在磁場中受力如圖甲所示，把一個線圈放入磁場中，接通電源后，發(fā)現(xiàn)該通電線圈轉動起來，但轉到圖乙所示的位置時，線圈轉動幾下后保持靜止。要使線圈能持續(xù)轉動，需要解決的問題是如何讓線圈中的電流變?yōu)楦瓉矸聪颉?.電動機(1)制作原理:確場對通電導線的作用。(2)問題的解決:通過換向器，讓線圈剛轉過平衡位置時，兩邊中電流方向變?yōu)楦瓉硐喾?，則受力方向均與原來相反，這樣線圈就繼續(xù)沿原來方間轉動，就可以實現(xiàn)連續(xù)轉動。(3)結構:轉子、定子和換向器。(4)能的轉化:電能轉化為機械能。(5)改變電動機轉動方向的辦法：只讓線圈中電流方向與原來相反；只讓磁場方向與原來相反。(6)改變電動機轉速的方法：改變線圈中電流的大小,或改變磁場的磁性強弱。3.揚聲器的原理(如圖所示):當線圈中通有電流時，線圈受到磁鐵的作用而運動；當線圈中的電流反向時，線圈向相反方向運動。揚聲器的線圈中通入攜帶聲音信息、時刻變化的電流，使得它在上一個瞬間和下一個瞬間受到不同的力，力的方向不斷變化，線圈就不斷地來回振動，帶動紙盆也來回振動，于是揚聲器就發(fā)出了聲音。基礎自測7．曲靖開通高鐵已經有近5年時間，高鐵利用牽引電機將電能轉換成列車的機械能。下圖中與牽引電機工作原理相同的是（）A． B．C． D．8．小明同學用如圖所示的裝置研究通電線圈在磁場中將如何運動的實驗，閉合開關，下列關于此實驗說法正確的是（）A．根據(jù)此裝置的原理制成了發(fā)電機B．當線圈由圖示位置順時針轉動90°時，線圈受平衡力作用C．當線圈由圖示位置順時針轉動90°時，線圈中無電流，ab邊和cd邊將不受力的作用D．當線圈由圖示位置順時針轉動90°時，線圈由于慣性會越過平衡位置持續(xù)轉動9．關于直流電動機，下列敘述正確的是（）A．直流電動機正常工作時，是將電能轉化為內能B．直流電動機的工作原理是電磁感應C．電源的正、負極和磁場的方向同時改變，直流電動機的轉動方向也改變D．直流電動機的換向器是由兩個彼此絕緣的銅制半環(huán)組成的10．安裝直流電動機模型時，要改變直流電動機的轉動方向，可以（）A．改變電流大小B．將磁體的N、S極對調C．改變磁性強弱D．將電源的正、負極和磁體的N、S極同時對調11．如圖所示是揚聲器（喇叭）的結構圖，當揚聲器的線圈中通入攜帶聲音的信息、時刻變化的電流時，線圈會在永久磁體的作用下受到力的作用并帶動紙盆振動發(fā)聲，下列說法中正確的是（）A．揚聲器工作時是將機械能轉化為電能B．揚聲器的工作原理是通電線圈在磁場中受力運動C．錐形紙盆振動得越快，響度越大D．揚聲器的工作原理與發(fā)電機的工作原理相同12．（2022·全國·九年級專題練習）電動機：（1）改變電動機轉動方向的方法：改變______（交換電源接線）或改變______（對調磁極）；（2）提高電動機轉速的方法：增加線圈______、增加磁體______、增大______?？键c突破考點1.通電導體受磁場力方向的判斷方法：（1）若作圖中出現(xiàn)，通常用“左手定則”直接判斷；（2）磁場對通電導體產生力的方向的變化情況可歸納為三類:①只有電流方向與原來相反，受力方向與原來相反；②只有磁場方向與原來相反，受力方向與原來相反；③電流方向和磁場方向都與原來相反，受力方向與原來相同。即“兩反則不變”。例1.（2022·四川省遂寧市第二中學校九年級期末）如圖，通電直導線在磁場中受力方向如圖A所示，請根據(jù)A圖在B圖中作出通電直導線在水平方向上的受力方向（“?”表示電流垂直紙面向里，“⊙”表示電流垂直紙面向外）。例2.（2022·黑龍江牡丹江·中考真題）【分析歸納，拓展提升】如圖甲是小雪自制的小風扇，使用時發(fā)現(xiàn)小風扇轉動，但風卻向后吹。小雪設計了如圖乙所示的實驗，探究其原因。（1）閉合開關，給銅棒ab通電，發(fā)現(xiàn)銅棒ab向右運動，這表明銅棒ab在磁場中受到___________的作用；（2）保持磁場方向不變，將電源正負極對調后接入電路，閉合開關，發(fā)現(xiàn)銅棒ab向左運動，這表明___________；（3）保持電流方向不變，將磁體的兩極對調，閉合開關，發(fā)現(xiàn)銅棒ab向右運動，這表明___________；（4）根據(jù)實驗，要改變小風扇轉動方向，小雪應該___________；（5）請列舉一個和小風扇工作原理相同的用電器___________?？键c2.通電導體受磁場力的大小方法：通過對比，區(qū)別影響磁場對通電導體力的方向因素和影響磁場對通電導體力的大小的因素:（1）磁場對通電導體力的方向：磁場方向和電流的方向；（2）磁場對通電導體力的大?。捍艌鰪娙鹾碗娏鞯拇笮?。例3.（2022·全國·九年級專題練習）小明利用如圖所示裝置做“探究通電導體在磁場中受力的方向和大小與什么因素有關”實驗。（1）閉合開關，懸掛的導體棒向右運動，對調電源正負極后，發(fā)現(xiàn)導體棒向左運動，說明通電導體在磁場中受力方向與___________方向有關；（2）若要探究通電導體在磁場中受力的方向和磁場方向是否有關，接下來的操作是___________；（3）通電導體在磁場中受力的大小與什么有關？小明有兩個猜想：①與電流大小有關；②與磁場強弱有關；實驗采取的研究方法是___________，針對猜想①，可添加的器材是___________；針對猜想②，可添加的器材是___________；（4）小明由實驗得到啟發(fā)，想要導體棒持續(xù)左右搖擺，可采取的方法是___________?？键c3.通電導體受磁場力的現(xiàn)象分析及應用方法