14-15電動機磁生電

電動機磁生電1、磁場對通電導體的作用①通電導體在磁場里，會受到力的作用。②通電導體在磁場里，受力方向與電流方向和磁場方向有關。2、電動機（1）基本結(jié)構：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)過平衡位置就改變線圈中的電流方向。（2）原理：通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的原理制成的。通電線圈在磁場中的受力大小跟電流（電流越大，受力越大）有關。通電線圈在磁場中的受力大小跟磁場的強弱（磁性越強，受力越大）有關。通電線圈在磁場中的受力大小跟線圈的匝數(shù)（匝數(shù)越大，受力越大）有關。直流電動機的工作原理：甲：電流方向和力的方向如圖所示，線圈順時針轉(zhuǎn)動。乙：線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時，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，轉(zhuǎn)過平衡位置后，電流改變方向。丙：ab和cd的電流方向與圖甲相反，受力方向也相反，線圈仍順時針轉(zhuǎn)動。?。壕€圈又轉(zhuǎn)到平衡位置，換向器又自動改變電流方向。（3）應用：直接電動機：電動玩具、錄音機、小型電器等交流電動機：電風扇、洗衣機、家用電器等。（4）特點：結(jié)構簡單、控制方便、體積小、效率高。3、電磁感應現(xiàn)象（1）電磁感應現(xiàn)象是英國的物理學家法拉第第一個發(fā)現(xiàn)的。（2）電磁感應：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產(chǎn)生電流。感應電流：由于電磁感應產(chǎn)生的電流叫感應電流。電流中感應電流的方向與導體切割磁感線的運動方向和磁場方向有關。電磁感應現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化：把機械能轉(zhuǎn)化為電能。4、發(fā)電機（1）構造：由磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成，與電動機相似，但沒有電動機的換向器。（2）工作原理：發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理工作的，是機械能轉(zhuǎn)化為電能的機器。（2023?麗水）哈爾濱、杭州等地將打造低真空超高速磁浮飛行巴士，時速可達1000公里以上。磁浮飛行巴士采用能量回收制動方式，巴士到站前停止動力供應，繼續(xù)向前運行，內(nèi)部線圈切割磁感線產(chǎn)生電流，部分機械能轉(zhuǎn)化為電能進行回收。下列四幅圖中能反映能量回收原理的是（）A． B． C． D．【解答】解：線圈隨車輪轉(zhuǎn)動并在磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應電流，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，這是電磁感應現(xiàn)象；A、該裝置是電磁鐵，電磁鐵是利用電流的磁效應工作的，故A不符合題意；B、閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中會產(chǎn)生感應電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象，發(fā)電機就是利用該原理來工作的，故B符合題意；C、這是奧斯特實驗，奧斯特實驗說明通電導體的周圍存在磁場，故C不符合題意；D、通電導體在磁場中要受到力的作用，電動機是利用該原理來工作的，故D不符合題意。故選：B。（2021?湖州）如圖是動圈式話筒的部分結(jié)構。聲波使振膜左右振動，連接在振膜上的線圈也隨之一起振動，切割永磁體的磁感線產(chǎn)生電流，此過程中（）A．利用了電磁感應原理 B．利用了通電導體在磁場中受力的原理 C．利用了電流的磁效應 D．產(chǎn)生了直流電【解答】解：聲波使振膜左右振動，連接在振膜上的線圈也隨之一起振動，線圈做切割永磁體的磁感線運動，會產(chǎn)生電流，這是電磁感應現(xiàn)象；線圈來回振動時，切割磁感線的方向會發(fā)生變化，產(chǎn)生的感應電流的方向也會發(fā)生改變，產(chǎn)生的是交流電；故BCD錯誤，A正確。故選：A。（2023秋?臨海市校級期中）如圖所示，干電池底部吸有強磁鐵（可導電），在干電池的正極上支有一“門”字形導線框，導線框B側(cè)和套在強磁鐵上的導電圓環(huán)C連接，導線框和圓環(huán)C能夠一起繞干電池持續(xù)轉(zhuǎn)動，圓環(huán)C在轉(zhuǎn)動過程中與強磁鐵接觸良好。導線框轉(zhuǎn)動的動力來源（）A．只有線框A側(cè)受到磁場對電流的作用 B．只有線框B側(cè)受到磁場對電流的作用 C．線框A側(cè)、B側(cè)都受到磁場對電流的作用 D．線框A側(cè)、B側(cè)都未受到磁場對電流的作用，是受到的其他外力【解答】解：干電池底部吸有強磁鐵，周圍存在磁場，導線框B側(cè)和套在強磁鐵上導電圓環(huán)C連接，則線框B側(cè)有電流通過（即線框B側(cè)是通電導體），所以線框B側(cè)受到磁場對電流的作用力而運動；而線框A側(cè)沒有通電，所以A側(cè)沒有受到磁場的作用力；故B正確，ACD錯誤。故選：B。（2023春?龍港市期中）為了提高能量利用率，純電動汽車在行駛過程中采用能量回收剎車系統(tǒng)為汽車充電（其簡化原理如圖所示），剎車時充電開關接通，車輪帶動線圈轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生電流，給電池充電。同時通電的線圈受到磁場產(chǎn)生的阻力，從而減緩車輪轉(zhuǎn)動。請回答：圖中導線ab產(chǎn)生箭頭方向的電流，導體ab在磁場中受到一個向后的力，此時導線cd所受磁場力方向為（）A．c→d B．d→c C．向前 D．向后【解答】解：圖中導線ab產(chǎn)生箭頭方向的電流，導體ab在磁場中受到一個向后的力，磁場方向不變，導體cd中的電流方向與ab中的電流方向相反，所以cd邊受力向前，故C正確，ABD錯誤。故選：C。（2023春?上城區(qū)校級期中）如圖所示是“線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)動”的三幅實驗圖，下列說法中不正確的是（）A．電動機是利用通電線圈能在磁場中轉(zhuǎn)動的原理制成的 B．三幅圖中，導線ab、cd所受的磁力方向始終沒有發(fā)生改變 C．乙圖中，線圈能夠持續(xù)往下轉(zhuǎn)動變成丙圖所示，是由于慣性 D．通電一段時間后，線圈abcd一定會在甲圖所示的位置靜止【解答】解：A、電動機是利用通電線圈能在磁場中轉(zhuǎn)動的原理制成的，故A正確；B、導體受力的方向與電流的方向，磁場的方向有關，三圖中，線圈在轉(zhuǎn)動，但電流方向、磁場方向均未改變，所以導線受力方向沒有發(fā)生改變，故B正確；C、乙圖中，線圈中的ab與cd所受力在一條直線上，且方向相反，無法使線圈再轉(zhuǎn)動，因此線圈能夠連續(xù)往下轉(zhuǎn)動變成丙圖所示，由于慣性，故C正確；D、通電一段時間后，線圈abcd由于在豎直方向受力平衡，所以最終會停止在乙圖所示的位置，故D錯誤。故選：D。（2023春?瑞安市校級期中）一次家庭探究活動中，小明將一個蹄形磁體放到正在發(fā)光的燈泡外邊，驚訝地發(fā)現(xiàn)燈絲在不停地晃動。關于這種現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．燈絲晃動說明燈絲中的電流方向不變 B．燈絲晃動時將機械能轉(zhuǎn)化為電能 C．燈絲晃動是由于磁體能吸引鎢這種金屬 D．燈絲晃動是由于磁場對電流的作用【解答】解：A．燈絲晃動說明受到力的方向改變，因而燈絲中的電流方向改變了的，故A錯誤；B．燈絲晃動時，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；C．燈絲的鎢不是磁性材料，磁體不能吸引這種金屬，故C錯誤；D．燈絲晃動是由于磁場對電流有力的作用，故D正確。故選：D。（2023春?鹿城區(qū)校級期中）“高顏值”的磁懸浮音箱（圖甲）深受年輕人喜愛。音箱底部有一塊磁鐵，圓柱狀底座內(nèi)部有電磁鐵，原理如圖乙。圖甲是與該音箱配套的動圈式話筒，其部分結(jié)構如圖丙，聲波會使線圈隨著振膜一起振動，切割磁體磁感線產(chǎn)生電流，下列實驗原理與話筒主要工作原理相同的是（）A． B． C． D．【解答】解：動圈式話筒是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象制成的。A、該裝置是探究電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置，和動圈式話筒的原理相同，故A符合題意；B、該裝置是探究通電導體在磁場中受力作用的，與電動機原理相同，故B不符合題意；C、該圖是說明直流電動機原理的，故C不符合題意；D、該裝置說明通電導體的周圍存在磁場的，故D不符合題意。故選：A。（2023春?金東區(qū)期中）小明以塑料為連接軸將兩個玩具電機的轉(zhuǎn)軸連接起來，并連接如圖所示的電路，開關S閉合后，燈泡發(fā)光，下列說法不正確的是（）A．甲、乙電機轉(zhuǎn)動 B．甲電機相當于發(fā)電機 C．乙電機相當于電動機 D．將電源正負極對調(diào)，燈泡亮度發(fā)生改變【解答】解：A、閉合開關，乙電機轉(zhuǎn)動，乙?guī)蛹纂姍C轉(zhuǎn)動。選項正確；B、開關S閉合后，燈泡發(fā)光，說明電路中有電流，由甲電機提供，甲電機相當于發(fā)電機。選項正確；C、閉合開關，乙電機轉(zhuǎn)動，乙電機相當于電動機。選項正確；D、將電源正負極對調(diào)，甲乙電機的轉(zhuǎn)速不變，甲電機產(chǎn)生的感應電流大小不變，燈泡的實際功率不變，亮度不變。選項錯誤。故選：D。（2023春?臺州期中）如圖是探究電與磁關系的實驗裝置，其中E、F是光滑的金屬導軌，當銅棒AB在金屬導軌E上水平向右快速移動時，下列說法錯誤的是（）A．該電路中銅棒AB相當于電源 B．銅棒AB移動時把電能轉(zhuǎn)化為機械能 C．銅棒CD在磁場中受到力的作用 D．若把左邊磁鐵的N極調(diào)到下方，銅棒CD在磁場中受到的力方向相反【解答】解：ABC、閉合開關，ab和cd組成一個閉合電路，閉合電路的一部分銅棒ab在磁場中進行切割磁感線運動，即銅棒ab水平運動時，閉合電路中有了感應電流，這種現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象；電路中銅棒AB相當于電源，把機械能轉(zhuǎn)化為電能，電路中有了感應電流之后，感應電流經(jīng)過銅棒cd，銅棒cd成為通電導體在磁場中受力而運動，這是電動機的工作原理；所以，銅棒ab相當于電源，銅棒cd相當于用電器，故AC正確、B錯誤；D、通電導體在磁場中運動方向跟電流方向和磁場方向有關，僅調(diào)換左側(cè)蹄形磁鐵的上下磁極，產(chǎn)生的感應電流方向改變，其他不變，則銅棒CD在磁場中受到的力方向相反，故D正確。故選：B。（2023春?上城區(qū)校級期中）為了探究電動機為什么會轉(zhuǎn)動，小明根據(jù)電動機構造制作了一臺簡易電動機。他用回形針做成兩個支架，分別與電池的兩極相連，用漆包線繞一個矩形線圈，以線圈引線為軸，并用小刀刮去軸的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮，將線圈放在支架上，磁體放在線圈下方，閉合開關，用手輕推一下線圈，線圈就會不停地轉(zhuǎn)動起來。（1）要想改變線圈的轉(zhuǎn)動方向，小明可采用措施是（多選，填序號）。A．改變電流的方向B．提高電源的電壓C．增加線圈的匝數(shù)D．改變磁場的方向（2）開關閉合后，如果電動機不轉(zhuǎn)，原因可能是（多選，填序號）。A．磁鐵磁性太弱B．線圈處于平衡位置C．通過線圈的電流太大D．電池電壓太低（3）為了提高電動機轉(zhuǎn)速，可采取的方法是；（4）小明想設計一個能調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的實驗裝置，還需要的主要器材是?！窘獯稹拷猓海?）知道通電導線在磁場中所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關，所以要想改變線圈的轉(zhuǎn)動方向，可以改變線圈中電流的方向，也可以改變磁場的方向，故選AD；（2）線圈不轉(zhuǎn)可能是由于線圈處于平衡位置；線圈不轉(zhuǎn)也說明線圈可能不受磁場力，即電路中沒有電流，一般來說可能是接線柱接觸不良造成的；同時因線圈和轉(zhuǎn)軸之間有阻力存在，故還有可能就是，線圈受力，但是磁場力較小，無法帶動線圈。故導致這種現(xiàn)象的原因有：磁鐵的磁性不強、線圈的匝數(shù)太少，電池電壓不夠?qū)е码娏鬏^小。故選ABD；（3）通電導線在磁場中受力的作用，所受力的大小與電流的強弱、磁場的強弱有關，故為了提高電動機轉(zhuǎn)速，可采取的方法增大電流或增強磁場，即可以提高線圈兩端的電壓或改用強磁場做該實驗；（4）要想控制線圈的轉(zhuǎn)速，可以控制電流的大小，故可以接入滑動變阻器，將滑動變阻器與電機串聯(lián)即可起到控制電流的作用；故答案為：（1）AD；（2）ABD；（3）提高電源電壓；（4）滑動變阻器。（2023春?西湖區(qū)校級期中）學習了電流的磁場和磁場對電流有力的作用的知識之后，某學校興趣小組的同學猜想：“既然電流周圍存在著磁場，那么兩根互相靠近的通電導體之間將會發(fā)生相互作用”。他們將兩根導線（可伸長）平衡放置后固定（如圖甲所示），然后通上如圖（乙、丙、丁）所示的電流，通過反復實驗證實了他們的猜想。請你根據(jù)下面的實驗現(xiàn)象回答問題：（1）平行放置的兩根通電導線之間作用力的特點是：①當兩根導線通同向電流時，兩根導線相互；②當兩根導線通反向電流時，兩根導線相互。（2）兩根平行放置的通電導線之間的相互作用力的大小除了與導線之間的距離、導線的長度有關外，還與哪個因素有關？你猜想的依據(jù)是什么？【解答】解：（1）圖乙中兩根導線中的電流方向相同，而兩根導線向中間靠攏，說明兩根導線相互吸引；圖丙中兩根導線中的電流方向相反，而兩根導線向兩側(cè)排斥。（2）對比丙、丁兩圖，丁中電流大于丙中電流，而且丁中兩根導線兩側(cè)排斥使得導線的形變程度比丙大，說明相互之間的作用大。故答案是：（1）①吸引；②排斥。（2）電流大?。灰驗楸?、丁兩圖通上不同大小的電流后導線形變的程度不一樣，說明力的大小不一樣。（2023春?長興縣期中）為研究通電導體在磁場中受力大小的影響因素，小明利用彈簧測力計、粗細和材料相同的不同導體在同一磁場中進行相關實驗，得到實驗數(shù)據(jù)如表：實驗次數(shù)導體長度（米）通過導體的電流（安）導體受到磁場的作用力（牛）10.10.2220.20.2430.20.48（1）實驗中除了彈簧測力計外，還需用到的測量儀器有。（2）本實驗基于的猜想是。（3）分析表中數(shù)據(jù)，若保持導體的材料、粗細與所處磁場不變，當導體長度為0.3米、通過的電流為0.3安時，導體受到磁場的作用力為牛?！窘獯稹拷猓海?）小明利用粗細和材料相同的導體，在同一磁場中進行相關實驗，實驗中需要改變導體的長度，所以需要用到刻度尺測長度，還要用電流表測電路中的電流；（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，導體的材料、長度一定時，通過導體的電流不同；導體的材料、通過導體的電流一定時，導體的長度不同，所以本實驗基于的猜想是導體受到磁場的作用力與導體的長度、電流大小有關；（3）根據(jù)表格中1、2的實驗數(shù)據(jù)可知，導體的材料、通過導體的電流一定，長度變?yōu)樵瓉淼膸妆?，導體受到磁場的作用力就變?yōu)樵瓉淼膸妆?；?jù)表格中2、3的實驗數(shù)據(jù)可知，導體的材料、長度一定，通過導體的電流變?yōu)樵瓉淼膸妆?，導體受到磁場的作用力就變?yōu)樵瓉淼膸妆叮划攲w長為0.3米、通過的電流為0.3安時，相對于第1組的實驗數(shù)據(jù)，長度變?yōu)樵瓉淼?倍，電流變?yōu)樵瓉淼?.5倍，則導體受到磁場的作用力為：F＝2×1.5×3N＝9N。（2022春?西湖區(qū)校級期中）如圖所示，圖甲是“通電導線在磁場中受力”的實驗示意圖，小謙同學實際探究時，在電路上連接了一個滑動變阻器，如圖乙所示，實驗記錄如下表：實驗序號磁場方向ab中電流方向ab運動方向1向下無電流靜止不動2向下由a向b向左運動3向上由a向b向右運動4向下由b向a向右運動（1）用筆畫線代替導線，在乙圖中將變阻器正確連入電路。（2）比較實驗2和3，說明通電導線在磁場中受力方向與有關，比較實驗，說明通電導線在磁場中受力方向與電流方向有關。（3）小謙想在甲圖的基礎上對實驗進行改造，來探究影響感應電流方向的因素，為了觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，他要把圖甲中的電源換成圖丙中的?！窘獯稹拷猓海?）滑動變阻器按“一上一下”的接，如下圖所示：（2）比較實驗2和3，電流方相相同，磁場方向不同，導體運動的方向不同，說明通電導線在磁場中受力方向與磁場方向有關；比較實驗2、4，磁場方向相同，電流方向不同，導體運動方向不同，說明通電導線在磁場中受力方向與電流方向有關。（3）探究影響感應電流方向的因素，為了觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，需要用靈敏電流計代替電源來顯示產(chǎn)生感應電流的方向。故答案為：（1）如上圖所示；（2）磁場方向；2、4；（3）靈敏電流計。（2022春?西湖區(qū)校級期中）研究電動機的工作過程。（1）甲圖中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，其原因是。（2）線圈與磁感線相互（填“垂直”或“平行”）時為平衡位置，當通電線圈通過平衡位置后，圖中E、F組成的裝置會自動改變線圈中的電流方向，從而使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動。（3）他用手輕輕地碰了一下線圈后，直流電動機模型開始正常轉(zhuǎn)動。小明將丙圖中直流電動機模型接入電路，各部分連接完好，結(jié)果電動機卻不能轉(zhuǎn)動。模型不轉(zhuǎn)的原因可能是。A.直流電動機的銅半環(huán)與電刷接觸不良 B.電源電壓太低C.馬蹄形磁鐵磁極裝反了 D.裝置處于平衡位置【解答】解：（1）線圈受力方向與電流方向和磁場方向有關，甲圖中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，是因為兩側(cè)的電流方向不同。（2）線圈與磁感線相互垂直時，由于線圈上下兩個邊受力大小一樣、方向相反，這個位置是線圈的平衡位置；線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動，是因為它加裝了換向器，它能在線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向。（3）A、直流電動機的銅半環(huán)與電刷接觸不良，形成開路，電路中沒有電流，形不成通電導體，電動機始終不會工作，但題中說各部分連接完好，故A不符合題意；B、若是線圈兩端的電壓太低，即線圈中的電流很小，線圈所受的磁場力小于摩擦力時，即使我們輕推一下，電動機也不會轉(zhuǎn)動，故B不符合題意；C、線圈受力方向與電流方向和磁場方向有關，若馬蹄形磁鐵磁極裝反了，電動機的轉(zhuǎn)動方向會相反，但不會不能轉(zhuǎn)動，故C不符合題意；D、平衡位置時電動機的轉(zhuǎn)子和定子形成了開路，導體中沒有電流通過，磁場對其沒有作用力，電動機不會轉(zhuǎn)動，但是用手輕輕地碰一下線圈，使線圈越過平衡位置，電路導通，線圈就會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，故D符合題意。故答案為：（1）電流方向不同；（2）換向器；（3）D。一．選擇題（共10小題）1．（2023春?嘉興期末）在裝配“直流電動機模型”時，接上電源后，發(fā)現(xiàn)電動機不轉(zhuǎn)動。下列有關分析錯誤的是（）A．軸與軸之間摩擦過大 B．電池正負極接反了 C．線圈靜止在平衡位置 D．電刷沒有接觸換向器【解答】解：AD、軸與軸之間的摩擦太大、電刷和換向器的接觸不良都會導致電動機模型通電后不能轉(zhuǎn)動，故AD正確；B、電池正負極接反了會造成線圈反向偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；D、若線圈靜止在平衡位置，受平衡力，電動機不會轉(zhuǎn)動，故C正確。故選：B。2．（2023春?嵊州市期末）如圖是“讓線圈動起來”的實驗，下列關于這個實驗的說法正確的是（）A．該實驗的工作原理是電磁感應現(xiàn)象 B．在此實驗過程中，機械能轉(zhuǎn)化為電能 C．如果降低電源電壓，線圈的轉(zhuǎn)速將變快 D．改變電源正負極，線圈轉(zhuǎn)動方向?qū)⒏淖儭窘獯稹拷猓篈、電動機的基本工作原理是：通電導體在磁場中受力，根據(jù)這個實驗人們制成了電動機，故A錯誤；B、給線圈通電，消耗電能，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；C、如果增大電源電壓，根據(jù)歐姆定律，線圈中的電流增大，線圈的受力變大，線圈轉(zhuǎn)速變快，故C錯誤；D、只對調(diào)電源正負極，電流的方向發(fā)生改變，故線圈受到力的方向發(fā)生改變，故線圈轉(zhuǎn)動方向就會發(fā)生改變，故D正確。故選：D。3．（2021春?西湖區(qū)期末）電動機在生活中運用廣泛，如圖所示為電動機工作原理圖，由圖甲轉(zhuǎn)到圖乙位置，想要讓線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動半圈，以下操作一定不可行的是（）A．斷開開關 B．將磁極對調(diào) C．將電源正負極對調(diào) D．增大電源電壓【解答】解：如圖所示為電動機工作原理圖，由圖甲轉(zhuǎn)到圖乙位置，想要讓線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動半圈，由于圖中沒有換向器，不能及時改變線圈中電流方向，要能繼續(xù)轉(zhuǎn)動，可以斷開開關，利用線圈的慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動，也可以改變對調(diào)磁極或電源正負極，使得線圈的受力方向改變，繼續(xù)轉(zhuǎn)動，因而增大電源電壓，電流增大，反向的作用力增大，不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動，故D符合題意，ABC不符合。故選：D。4．（2021春?南潯區(qū)期末）如圖是小明制作的“神奇轉(zhuǎn)框”，金屬框的上部中央與電池正極相連，下部緊貼在磁性金屬柱形物兩側(cè)。金屬柱形物與電池負極相連，金屬框就可以繞電池自由轉(zhuǎn)動?！吧衿孓D(zhuǎn)框”與四個選項中對應裝置的工作原理相同的是（）A． B． C． D．【解答】解：在本實驗中，銅線框之所以能夠轉(zhuǎn)動，是由于通電線框在磁場中受力，與電動機的原理相同。A、圖中有電源，是電動機的原理圖，是根據(jù)通電導體在磁場中受到力的作用做成的，故A正確；B、該裝置研究通電螺線管的磁性強弱影響因素的實驗，利用電流的磁效應，故B錯誤；C、圖中沒有電源，是發(fā)電機的原理圖，是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象制成的，故C錯誤；D、該裝置是奧斯特實驗，說明電流的周圍存在磁場，故D錯誤；故選：A。5．（2021春?婺城區(qū)期末）借助如圖所示的實驗裝置，小明探究“磁場對通電直導線的作用”。閉合開關S0，原本靜止的輕質(zhì)硬直導線AB水平向右運動。要使AB水平向左運動，下列措施中可行的是（）A．將A、B兩端對調(diào) B．將滑動變阻器的滑片P向右移動 C．換用磁性更強的蹄形磁體 D．將蹄形磁體的N、S極對調(diào)【解答】解：A、將A、B兩端對調(diào)，受力運動方向不變，故A錯。B、將滑動變阻器的滑片P向右移動，減小電路中的電流，減小導線的運動速度，不會改變運動方向，故B錯；C、換用磁性更強的蹄形磁體，將增大導線的運動速度，不會改變運動方向，故C錯；D、將蹄形磁體的N、S極對調(diào)，只改變一個影響因素（磁場方向），受力運動方向改變，故D正確；故選：D。6．（2021春?臺州期末）直流電動機換向器的作用是（）A．改變直流電源中的電流 B．改變磁場的方向 C．改變線圈中的電流方向 D．改變線圈的轉(zhuǎn)動方向【解答】解：換向器的作用是：當線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時自動改變線圈中的電流方向，從而改變線圈的受力方向，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動，故C正確。故選：C。7．（2020春?平陽縣期末）小科同學在裝配電動機模型時，正確連接電路后閉合開關，發(fā)現(xiàn)電動機并沒有如期轉(zhuǎn)動起來，于是他做了以下調(diào)節(jié)：①更換電壓更大的電源；②向左移動滑動變阻器滑片；③調(diào)節(jié)線圈的初始位置；④改變電源的正負極；⑤改變磁場方向。你認為他能達到目的的調(diào)節(jié)有（）A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①④⑤【解答】解：①更換電壓更大的電源，可以增大電路中的電流，增大磁場力，可以到達目的；②向左移動滑動變阻器滑片，滑動變阻器接入電路的電阻變小，總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，通過電動機的電流增大，可以增大磁場力，可以到達目的；③當線圈初始位置在平衡位置時，線圈不能轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)線圈的初始位置，可以到達目的；④改變電源的正負極無法改變磁場力的大小，不能到達到目的；⑤改變磁場方向無法改變磁場力的大小，不能到達到目的。故選A。8．（2022春?柯橋區(qū)期末）如圖所示是電機示意圖，對于圖示的說法，正確的是（）A．圖中繪出的是直流電動機的示意圖，線圈正轉(zhuǎn)到平衡位置 B．圖中繪出的是直流電動機的示意圖，線圈受到磁場的作用力而轉(zhuǎn)動 C．圖中繪出的是交流發(fā)電機的示意圖，此時導線切割磁感線，線圈中產(chǎn)生電流 D．圖中繪出的是交流發(fā)電機的示意圖，此時導線不切割磁感線，線圈中沒有電流【解答】解：（1）圖中有電源，因此是電動機的原理圖，發(fā)電機的原理圖沒有電源，故CD錯；（2）平衡位置指的是線圈與磁場方向垂直的位置，圖示的位置不是平衡位置，故A錯、B正確。故選：B。9．（2023春?拱墅區(qū)期末）如圖所示，金屬棒AB、CD水平放置在蹄形磁體的磁場中，兩個蹄形磁體的N極和S極標識都沒了。當小樂拉動AB向右移動時，發(fā)現(xiàn)CD會向左運動。以下說法錯誤的是（）A．在銅、鐵兩種金屬中，應該選用銅來制作AB和CD B．此探究實驗中，裝置甲的工作原理是電流的磁效應 C．若AB不動，向左移動甲中的磁體，CD會向左運動 D．若調(diào)換裝置乙中磁體的上下磁極，拉動AB向左移動，CD會向左運動【解答】解：A、為了使實驗效果明顯，選擇的金屬棒應該是非鐵類物質(zhì)，應選擇銅棒，故A正確；B、拉動AB向右移動時，閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中會產(chǎn)生感應電流，則此裝置的左側(cè)應用的原理是電磁感應，故B錯誤；C、當小樂拉動AB向右移動時，發(fā)現(xiàn)CD會向左運動，若AB不動，向左移動甲中的磁體，相當于AB向右切割磁感線，產(chǎn)生的電流方向不變，CD會向左運動，故C正確；D、拉動AB向左移動，產(chǎn)生的電流方向改變，若調(diào)換裝置乙中磁體的上下磁極，磁場的方向改變，CD受力的方向不變，CD會向左運動，故D正確。故選：B。10．（2023春?杭州期末）無線充電技術逐步成熟。圖甲是無線充電的示意圖，充電底座里的送電線圈接通交流電，從而產(chǎn)生變化的磁場，使內(nèi)的受電線圈中產(chǎn)生一定的電流，完成充電。在圖乙中的實驗原理與圖甲中受電線圈相同的是（）A．A B．B C．C D．D【解答】解：無線充電技術是利用電磁感應來工作的。A、該圖說明異名磁極相互吸引，與電磁感應原理不同，故A不符合題意；B、閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中會產(chǎn)生感應電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象，與無線充電的原理相同，故B符合題意；C、電磁鐵的磁性強弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關，電磁鐵是利用電流的磁效應來工作的，與電磁感應原理不同，故C不符合題意；D、奧斯特實驗說明通電導體的周圍存在磁場，與電磁感應原理不同，故D不符合題意。故選：B。二．填空題（共2小題）11．（2023春?路橋區(qū)期末）2022年6月“福建艦”正式下水，該艦采用的是電磁彈射起飛技術，原理如圖：艦載機位于兩條通電軌道的中間，當要起飛時，為軌道加上電流使其沿軌道方向由靜止開始加速，最終被彈射出去。電磁彈射器的工作原理類似于（選填“發(fā)電機”或“電動機”），可（選活動填“增大”或“減少”）電流使飛機獲得更大推力?！窘獯稹拷猓弘姶艔椛淦鞯膹椛滠嚺c飛機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內(nèi)的導體通以強電流時，即可受到強大的推力，由此可知其原理是通電導體在磁場中受力而運動，其原理與電動機相同；磁場對電流的作用力大小與磁場強弱和電流大小有關，增大電流，使飛機獲得更大推力。故答案為：電動機；增大。12．（2022春?麗水期末）根據(jù)《浙江省電動自行車管理條例》相關規(guī)定，備案非標電動自行車自2023年1月1日起不得上道路行駛。電動自行車的動力來自電動機，其工作原理可以簡化為如圖所示的模型。（1）電動自行車的車速可通過旋轉(zhuǎn)“變速轉(zhuǎn)把”進行調(diào)節(jié)，即相當于調(diào)節(jié)圖中的滑動變阻器。若要加快電動機的轉(zhuǎn)速，滑動變阻器的滑片P應向滑動；（2）閉合開關，發(fā)現(xiàn)電動機線圈沒有轉(zhuǎn)動，輕輕撥動一下線圈，結(jié)果電動機立即轉(zhuǎn)動，剛開始電動機線圈不動的原因是?！窘獯稹拷猓海?）若要加快電動機的轉(zhuǎn)速，線圈的匝數(shù)不變，需要增大電路中的電流，根據(jù)歐姆定律可知，需要減小滑動變阻器接入電路的電阻，所以滑片應該向右移動；（2）當電動機的線圈處于平衡位置時，受平衡力的作用，故可能電動機不轉(zhuǎn)，撥動一下后，打破平衡，電動機便轉(zhuǎn)動起來，并且靠慣性能轉(zhuǎn)過平衡位置，連續(xù)轉(zhuǎn)動。故答案為：（1）右；（2）線圈剛好處在平衡位置。三．實驗探究題（共5小題）13．（2022春?東陽市期中）學了“電動機”后，李亮同學采取下列辦法自制了一個小電動機，把漆包線繞1cm×2cm的矩形線圈，線圈兩端各留約5cm，從矩形短邊引出（如圖甲所示），然后用小刀將一端漆皮全部刮去，另一端只刮去上半周或下半周（如圖乙所示），然后用粗銅線做兩個支架固定在硬紙板上，兩個支架分別與電源的兩極接觸，把線圈放在支架上，永磁體放在線下。小電動機就做成了（如圖丙所示）：（1）引線有一端只去半周漆皮的目的是使線圈在轉(zhuǎn)動過程中，每轉(zhuǎn)1周只有半周線圈中有通過，從而使線圈受到力的作用而運動起來。（2）當線圈中沒有電流通過時，線圈由于仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動。（3）圖乙兩端只刮去半周漆，這一設想所起的作用與實際電動機中裝置相似。【解答】解：（1）引線有一端只刮去半周漆皮的目的是使線圈在轉(zhuǎn)動過程中，每轉(zhuǎn)一周只有半周線圈中有電流通過，這樣可使線圈受到非平衡力，從而使線圈可以連續(xù)轉(zhuǎn)動。（2）當線圈中沒有電流通過時，線圈由于慣性仍能保持原來的運動狀態(tài)，可繼續(xù)轉(zhuǎn)動。（3）圖乙一端只刮去半周漆皮，這一設想所起的作用與實際電動機中換向器的作用相似，目的是為了使線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時，及時改變電流方向。故答案為：（1）電流；（2）慣性；（3）換向器。14．（2022春?義烏市期中）小金用如圖甲所示裝置，探究“磁場對通電直導線的作用”。（1）直導線ab采用（填“銅”、“鋁”或“鐵”）質(zhì)材料實驗效果較好。（2）閉合開關S出現(xiàn)圖乙現(xiàn)象。為得到圖丙所示的實驗現(xiàn)象小金將導線ab兩端對調(diào)后接入電路，實驗現(xiàn)象依然如圖乙所示，由此小金認為通電導線在磁場中的受力方向與電流方向無關。小金的做法錯在哪里。（3）小金進一步研究磁場對導線的作用力是否與通過導線的電流大小有關？那么實驗中小金應根據(jù)來推斷通電導線的受力大小?！窘獯稹拷猓海?）為了使實驗效果明顯，選擇的金屬棒應該是非鐵類物質(zhì)，并且密度較小，應選擇鋁質(zhì)材料；（2）小金保持圖甲中的磁極位置不動，將導線ab兩端對調(diào)后接入電路，在該過程中，相對于磁場而言，電流方向沒有改變，由此可知小金的做法是錯誤的；（3）金屬棒受力的大小，實驗中轉(zhuǎn)換為觀察金屬棒擺動的幅度。故答案為：（1）鋁；（2）相對于磁場而言，電流方向沒有改變；（3）金屬棒擺動的幅度。15．（2022春?瑞安市期中）小明利用如圖所示裝置，研究通電導體在磁場中受力大小的影響因素。將一根導體折成如圖所示形狀，掛在絕緣體上。閉合開關，導體的A部分和B部分在磁場中受到的力大小相等、方向相反，不會使彈簧測力計示數(shù)發(fā)生改變。導體L部分在磁場中受到豎直向上的力，使彈簧測力計示數(shù)發(fā)生改變，測出導體L在磁場中受力大小。次數(shù)導體L長度（米）通過導體的電流（安）導體受到磁場的作用力10.12120.22230.32340.24450.266（1）小明利用粗細和材料相同的導體，在同一磁場中進行相關實驗，得到實驗數(shù)據(jù)如表。則實驗中除了圖中所示測量工具外，還需要的測量工具為。（2）根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)?？裳芯繉ν妼w在磁場中受力大小的影響。（3）若保持導體的粗細、材料和磁場強度不變，當導體長為0.4米、通過的電流為5安時，導體受到磁場的作用力為牛。【解答】解：（1）小明利用粗細和材料相同的導體，在同一磁場中進行相關實驗，實驗中需要改變導體的長度，所以需要用到刻度尺；（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，導體的材料、長度一定時，通過導體的電流不同，導體受到磁場的作用力不同；導體的材料、通過導體的電流一定時，導體的長度不同，導體受到磁場的作用力不同，所以可以探究導體受到磁場的作用力與導體的長度、電流大小的關系；（3）根據(jù)表格中1、2、3的實驗數(shù)據(jù)可知，導體的材料、通過導體的電流一定，長度變?yōu)樵瓉淼膸妆叮瑢w受到磁場的作用力就變?yōu)樵瓉淼膸妆?；?jù)表格中2、4、5的實驗數(shù)據(jù)可知，導體的材料、長度一定，通過導體的電流變?yōu)樵瓉淼膸妆?，導體受到磁場的作用力就變?yōu)樵瓉淼膸妆叮划攲w長為0.4米、通過的電流為5安時，相對于第1組的實驗數(shù)據(jù)，長度變?yōu)樵瓉淼?倍，電流變?yōu)樵瓉淼?.