16.3磁場(chǎng)對(duì)電流的作用電動(dòng)機(jī)16.4安裝直流電動(dòng)機(jī)模型（原卷版）

蘇科版九年級(jí)下冊(cè)第十六章《電磁轉(zhuǎn)換》16.3磁場(chǎng)對(duì)電流的作用電動(dòng)機(jī)16.4安裝直流電動(dòng)機(jī)模型【知識(shí)梳理】一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用1．通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里，會(huì)受到力的作用；2．通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里，受力方向與電流方向和磁感線方向有關(guān)。（1）磁場(chǎng)方向不變時(shí)，電流方向改變，受力方向改變；（2）電流方向不變時(shí)，磁場(chǎng)方向改變，受力方向改變；（3）電流方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變時(shí)，受力方向不變.二、電動(dòng)機(jī)：將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器.1．基本結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子(線圈）、定子（磁體）、電刷、換向器電刷的作用：與半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。換向器的作用：使線圈一轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置就改變線圈中的電流方向。注：通電線圈的平面與磁感線垂直時(shí)，線圈受到的磁場(chǎng)的作用力相互平衡，我們把這個(gè)位置稱為平衡位置。2．原理：通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)（1）通電線圈在磁場(chǎng)中的受力大小跟電流（電流越大，受力越大）有關(guān)。（2）通電線圈在磁場(chǎng)中的受力大小跟磁場(chǎng)的強(qiáng)弱（磁性越強(qiáng)，受力越大）有關(guān)。（3）通電線圈在磁場(chǎng)中的受力大小跟線圈的匝數(shù)（匝數(shù)越大，受力越大）有關(guān)。3．工作過(guò)程：丙：甲：?。阂遥罕杭祝憾。阂遥杭祝弘娏鞣较蛉鐖D所示，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。乙：線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)，兩電刷恰好接觸兩半環(huán)間的絕緣部分；線圈由于慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置后，電流改變方向。丙：電流方向與圖甲相反，受力方向也相反，線圈仍順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。?。壕€圈又轉(zhuǎn)到平衡位置，換向器又自動(dòng)改變電流方向。4．應(yīng)用：直流電動(dòng)機(jī)：（電動(dòng)玩具、錄音機(jī)、小型電器等）交流電動(dòng)機(jī)：（電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、家用電器等）5．特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、體積小、效率高6．提高電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法：增大電流、增加線圈匝數(shù)、換用磁性更強(qiáng)的磁體三、揚(yáng)聲器1．結(jié)構(gòu)：線圈(電磁鐵部分)、永久性磁體(原來(lái)的磁場(chǎng))、錐形紙盆(振動(dòng)從而產(chǎn)生聲音)。2．工作原理：揚(yáng)聲器是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)的一種裝置。當(dāng)通電線圈在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)，由于通過(guò)線圈是交變電流，它的方向不斷變化，線圈受力不斷變化，線圈就不斷地來(lái)回振動(dòng)，帶動(dòng)紙盆也來(lái)回振動(dòng)，揚(yáng)聲器就發(fā)出聲音?！疽族e(cuò)點(diǎn)】直流電動(dòng)機(jī)需要換向器，交流電動(dòng)機(jī)本身電流方向會(huì)不斷變化，不需要換向器?！镜淅治觥?．（2023·天津市·九年級(jí)期末）如圖是教材上探究“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用”的實(shí)驗(yàn)：把導(dǎo)線ab放入磁場(chǎng)里，接通電源，讓電流通過(guò)導(dǎo)線ab，就能觀察到導(dǎo)線ab的運(yùn)動(dòng)情況。下列操作不能改變導(dǎo)線ab原來(lái)運(yùn)動(dòng)方向的是（）A．只把電源正負(fù)極對(duì)調(diào)接入電路，使通過(guò)ab的電流方向與原來(lái)相反B．只把蹄形磁體上下磁極對(duì)調(diào)，使磁場(chǎng)方向與原來(lái)相反C．使通過(guò)ab的電流方向和磁場(chǎng)方向都相反D．使磁場(chǎng)方向相反，同時(shí)增大通過(guò)ab的電流2．如圖1，?表示導(dǎo)線中的電流方向垂直于紙面向里，F(xiàn)是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力。用Fab、Fcd、Fa'b'、Fc'd'分別表示圖2、3中閉合開(kāi)關(guān)時(shí)磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體ab、cd、a'b'、c'd'的作用力，則（）A．Fab豎直向上，F(xiàn)cd豎直向下 B．Fab豎直向下，F(xiàn)cd豎直向上C．Fa'b'豎直向上，F(xiàn)c'd'豎直向下 D．Fa'b'豎直向下，F(xiàn)c'd'豎直向下3．如圖所示是揚(yáng)聲器（喇叭）的結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)揚(yáng)聲器的線圈中通入攜帶聲音信息的時(shí)刻變化的電流時(shí)，線圈會(huì)在永久磁體的作用下帶動(dòng)錐形紙盆振動(dòng)發(fā)聲。下列說(shuō)法中正確的是（）A．揚(yáng)聲器工作時(shí)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 B．揚(yáng)聲器工作時(shí)線圈中不會(huì)有電流C．揚(yáng)聲器中的永久磁體不會(huì)對(duì)線圈有作用力 D．揚(yáng)聲器的工作原理是通電線圈在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)【奪冠訓(xùn)練】一、單選題1．如圖所示，將各元件按照此方式安裝好，閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)金屬棒ab向右運(yùn)動(dòng)，再次斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，閉合開(kāi)關(guān)后下列操作可使金屬棒向左運(yùn)動(dòng)的是（）A．調(diào)換磁鐵的N，S極 B．降低電源電壓C．換用條形磁鐵 D．調(diào)換磁鐵N，S極并調(diào)換電源正負(fù)極2．（2021·四川省成都市·九年級(jí)期末）將銅線做成了如圖所示形狀，將上方的尖端掛在電池的正極，底部錯(cuò)開(kāi)的兩根銅線則是貼在吸附在電池負(fù)極的圓柱形強(qiáng)磁鐵的邊緣，放手后銅線圈能以電池為軸旋轉(zhuǎn)。關(guān)于該現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A．電池兩側(cè)的銅絲是串聯(lián)的 B．該磁體具有磁性是絕緣體C．這是利用電磁感應(yīng)的原理工作的 D．若將磁體的磁極對(duì)調(diào)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向會(huì)改變3．（2022·江蘇揚(yáng)州·中考二模）矩形銅線框在某磁場(chǎng)中的位置如圖甲所示，電流I1從O點(diǎn)流入線圈，從P點(diǎn)流出，流出的電流為I2，AB段受到的磁場(chǎng)力方向向上則（）A．電流I1大于I2B．CD段受到的磁場(chǎng)力方向向下C．讓線圈轉(zhuǎn)180°到圖乙位置，AB段受到的磁場(chǎng)力方向向下D．讓線圈轉(zhuǎn)180°到圖乙位置，CD段受到的磁場(chǎng)力方向向上4．（2022·廣東廣州·中考一模）如圖，通電導(dǎo)線a在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)的作用力F豎直向上。若改變磁場(chǎng)方向和電流方向，則下列情況中對(duì)F判斷正確的是（）A．B．C．D．5．（2021·廣東廣州·九年級(jí)期末）如圖所示，磁鐵上下擺放形成穩(wěn)定磁場(chǎng)，取閉合回路的一部分直導(dǎo)體ab沿東西方向放置于兩磁鐵中間，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)，該磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體ab產(chǎn)生向北的作用力，則下列哪種方式可以使得該磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體ab的作用力方向向東（）導(dǎo)體ab沿東西方向放置A．導(dǎo)體ab沿南北方向B．導(dǎo)體ab沿南北方向C．導(dǎo)體ab沿東西方向D．導(dǎo)體ab沿東西方向6．小明和小華分別用如圖所示的裝置研究簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)的工作情況，小明將線圈兩端的漆全部刮掉，小華只將一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，閉合開(kāi)關(guān)后（有電流通過(guò)燈絲，燈就發(fā)光），他們看到的現(xiàn)象分別是（）A．小明看到線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，燈時(shí)亮?xí)r滅 B．小華看到線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，燈連續(xù)發(fā)光C．小華看到線圈左右擺動(dòng)，燈時(shí)亮?xí)r滅 D．小明看到線圈左右擺動(dòng)，燈連續(xù)發(fā)光7．（2022·安徽合肥·中考三模）小明同學(xué)用如圖所示的裝置研究通電線圈在磁場(chǎng)中將如何運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)，下列關(guān)于此實(shí)驗(yàn)說(shuō)法正確的是（）A．根據(jù)此裝置的原理制成了發(fā)電機(jī)B．當(dāng)線圈由圖示位置順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，線圈受平衡力作用C．當(dāng)線圈由圖示位置順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，線圈中無(wú)電流，ab邊和cd邊將不受力的作用D．當(dāng)線圈由圖示位置順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，線圈由于慣性會(huì)越過(guò)平衡位置持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)二、填空題8．（2021·云南昆明·九年級(jí)期末）如圖所示，AB和CD是兩根固定且平行的水平金屬導(dǎo)軌，符號(hào)×表示垂直于紙面指向紙面里的磁場(chǎng)的磁感線，現(xiàn)將銅棒EF和GH垂直放在滑軌上，當(dāng)拉動(dòng)GH使其向左移動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)EF也向左移動(dòng)，這是因?yàn)镚H銅棒切割磁感線產(chǎn)生電流，使EF成為通電導(dǎo)體，受到___________而向左運(yùn)動(dòng)，對(duì)EF銅棒而言，此過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化是___________能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。9．（2022·江蘇南通·九年級(jí)期末）在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，當(dāng)給金屬棒通電時(shí)，觀察到金屬棒在軌道上運(yùn)動(dòng)起來(lái)。此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明___________，___________機(jī)就是利用這個(gè)原理制成的。實(shí)驗(yàn)中將磁極對(duì)調(diào)，觀察金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況，這樣操作是為了探究___________，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)后，金屬棒的移動(dòng)速度將___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。10．（2022·河南商丘·中考一模）如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組用一段漆包線繞成線圈abcd，用小刀刮兩端引線的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。將線圈abcd放在用硬金屬絲做成的支架mn上，并按圖示連接電路，閉合開(kāi)關(guān)，用手輕推一下線圈，線圈會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)，若只將電源的正負(fù)極互換，則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向會(huì)與原來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向________（選填“相同”或“相反”），原因是___________。11．（2022·湖北宜昌·中考真題）如圖在揚(yáng)聲器的線圈兩端連接干電池，揚(yáng)聲器______持續(xù)發(fā)聲，線圈______持續(xù)受到磁場(chǎng)的作用力。（均選填“會(huì)”或“不會(huì)”）12．（2010·四川成都·九年級(jí)期末）如圖是直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖，銅半環(huán)“AC、BD”叫做______，其作用是當(dāng)線圈因慣性轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)，立即改變______，從而改變線圈的受力方向，使線圈在磁場(chǎng)中連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。三、實(shí)驗(yàn)題13．（2022·湖南長(zhǎng)沙·九年級(jí)月考）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究什么情況下磁可以生電。在蹄形磁體的磁場(chǎng)中放置一根導(dǎo)線，導(dǎo)線兩端跟電流表連接組成閉合回路。（1）讓導(dǎo)線AB在磁場(chǎng)中靜止，觀察到電流表指針_________；（2）圖乙中的a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線，它是閉合電路的一部分。它在磁場(chǎng)中按箭頭方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的有_________（填標(biāo)號(hào)）；（3）如果將電流表?yè)Q成_________，可以探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用。14．利用圖甲所示的裝置“觀察磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用”。（1）應(yīng)在M、N之間接入___________（選填“小量程電流表”、“電源”或“燈泡”），裝置中的導(dǎo)體棒應(yīng)選用輕質(zhì)的___________（選填“鐵棒”或“鋁棒”）；（2）在正確完成（1）的操作后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒AB在磁場(chǎng)力作用下向左運(yùn)動(dòng)，若要使導(dǎo)體棒AB在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng)，你采取的方法是___________或___________；（3）如圖乙中，磁體間磁場(chǎng)的磁感線方向都是從磁體N極水平指向S極，且線圈所處的空間磁場(chǎng)強(qiáng)弱是恒定不變的。通電后若cd段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力的方向?yàn)樨Q直向下，則ab段導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向是___________，這兩個(gè)力___________（選填“是”或“不是”）一對(duì)平衡力，理由是___________；（4）小明自制了一個(gè)電動(dòng)機(jī)，將線圈漆包線兩端的漆全部刮去后，用導(dǎo)電支架托住，放入磁場(chǎng)中（如圖丙所示）。閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，只能在平衡位置附近擺動(dòng)。線圈處于平衡位置時(shí)，線圈平面與磁感線_________（選填“平行”或“垂直”）；為了使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，正確的刮漆方法應(yīng)該是___________。15．（2022·云南昆明·中考一模）小娟為了弄清電動(dòng)機(jī)的工作原理，做了如下實(shí)驗(yàn)；（1）她利用圖所示裝置探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用，為了使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，導(dǎo)體棒ab應(yīng)選用______（選填“鐵棒”或“銅棒”）；（2）閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng)，若只對(duì)調(diào)磁體兩極，再次閉合開(kāi)關(guān)，觀察到導(dǎo)體棒ab將向左運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用力的方向與______方向有關(guān)，這一過(guò)程中電能主要轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能；（3）將導(dǎo)體棒換成線圈放入磁場(chǎng)中，如圖甲所示，閉合開(kāi)關(guān)，線圈中的電流方向是從a至b，此時(shí)a邊受到磁場(chǎng)對(duì)它豎直向上的力，使線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至如圖乙所示的位置時(shí)，ab邊中電流