2024-2025學(xué)年九年級物理全冊20.4電動機(jī)精講精練含解析新版新人教版

Page220.4電動機(jī)學(xué)問點掃描學(xué)問點一：磁場對通電導(dǎo)線的作用通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用。它的受力方向跟電流方向、磁感線方向有關(guān)。學(xué)問點二：電動機(jī)的基本構(gòu)造1.電動機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。能夠轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子；固定不動的部分叫定子。2.當(dāng)直流電動機(jī)的線圈轉(zhuǎn)動到平衡位置時，線圈就不再轉(zhuǎn)動，只有變更線圈中的電流方向，線圈才能接著轉(zhuǎn)動下去。這一功能是由換向器實現(xiàn)的。換向器是由一對半圓形鐵片構(gòu)成的，它通過與電刷的接觸，在平衡位置時變更電流的方向。3.電動機(jī)是依據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用原理制成的。4.電動機(jī)構(gòu)造簡潔、限制便利、體積小、效率高、功率可大可小，被廣泛應(yīng)用在日常生活和各種產(chǎn)業(yè)中。電動機(jī)工作時是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。重點難點解讀一、本節(jié)要記憶以下基本學(xué)問1．通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，力的方向跟磁場方向和電流方向都有關(guān)，當(dāng)電流方向或磁場方向變得相反時通電導(dǎo)線受力的方向也變得相反．2．電動機(jī)(1)電動機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子組成．(2)電動機(jī)是通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用原理制成．(3)電動機(jī)工作時將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能．(4)換向器的作用是當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時，自動變更線圈中電流方向使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動下去．二、磁場對電流的作用及應(yīng)用從磁場對電流的作用原理入手，然后順藤摸瓜領(lǐng)悟相關(guān)核心要素①原理：通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場與磁體相互作用使通電導(dǎo)體運動；②能量的轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；③通電導(dǎo)體受力方向的確定因素：磁感線的方向與電流方向；④生活中的應(yīng)用實例：電動機(jī)、揚聲器等。留意：對于電動機(jī)還要駕馭以下要點：①工作原理：通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動；②平衡位置：線圈平面與磁感線垂直的位置；③換向器的作用：對于直流電動機(jī)，線圈每轉(zhuǎn)過平衡位置就自動變更電流的方向。對點例題解析學(xué)問點一：磁場對通電導(dǎo)線的作用【例題1】（2024?江蘇鹽城模擬）如圖所示，導(dǎo)體棒ab向右運動，下列操作能使導(dǎo)體棒向左運動的是（）

A．調(diào)換磁極B．取走一節(jié)干電池C．將導(dǎo)體棒a、b端對調(diào)D．向左移動滑動變阻器滑片【答案】A【解析】通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與磁場方向和電流方向兩個因素有關(guān)；A.將磁體的磁極對調(diào)，磁場方向與原來相反，則導(dǎo)體棒的受力方向與原來相反，能使導(dǎo)體棒向左運動，故A正確；B.取走一節(jié)干電池，減小電源電壓，減小電路中的電流，會變更受力大小，但不會變更運動方向，故B錯誤；C.將導(dǎo)體棒a、b端對調(diào)，不能變更導(dǎo)體中的電流方向，不能變更受力方向，故C錯誤；D.將滑動變阻器的滑片P向左移動，電路的電阻減小，電路中的電流增大，會變更受力大小，但不會變更運動方向，故D錯誤．

學(xué)問點二：電動機(jī)的基本構(gòu)造【例題2】（2024四川南充）下列圖中能夠說明電動機(jī)工作原理的試驗裝置是（）A．B． C．D．【答案】D【解析】電動機(jī)的工作原理是：通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用。正確分析四個選項各是探討什么問題的，再做回答。A.圖中是通電螺線管，是利用電流的磁效應(yīng)制成的，故A不符合題意；B.圖中沒有電源，閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是發(fā)電機(jī)的工作原理，故B不符合題意；C.圖中沒有電源，是溝通發(fā)電機(jī)的示意圖，是依據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的，故C不符合題意；D.圖中有電源，通電導(dǎo)體在磁場中受力而運動，是電動機(jī)的工作原理，故D符合題意。達(dá)標(biāo)訓(xùn)練題1.關(guān)于電和磁，下列說法中正確的是（）A.電流四周存在著磁場B.變更在磁場中運動就肯定會產(chǎn)生感應(yīng)電流C.導(dǎo)體在磁場中運動就肯定會產(chǎn)生感應(yīng)電流D.電動機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理制成的【答案】A【解析】奧斯特試驗證明電流四周存在著磁場，A正確；通電螺線管磁性強(qiáng)弱的影響因素為：電流的大小和線圈的匝數(shù)，電流越大，匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。變更螺線管中電流的方向會變更磁極，B錯誤；只有閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯誤；電動機(jī)是利用通電導(dǎo)體（線圈）在磁場中受力運動（轉(zhuǎn)動）的原理制成的，D錯誤。2.如圖為直流電動機(jī)的基本構(gòu)造示意圖．以下相關(guān)的分析中正確的是（）

A．電動機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理工作的B．電動機(jī)工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠電磁繼電器來實現(xiàn)的D．僅變更磁感線的方向可以變更線圈轉(zhuǎn)動的方向【答案】D【解析】A.電動機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用的原理工作的，故A錯誤；B.電動機(jī)工作過程中，消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有一部分電能轉(zhuǎn)化成了熱能，故B錯誤；C.使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠換向器來實現(xiàn)的，故C錯誤；D.電動機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用的原理工作的，且所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān)，故僅變更磁感線的方向可以變更線圈轉(zhuǎn)動的方向，故D正確。3．對下列試驗描述正確的是（）A．甲：驗電器的兩片金屬箔帶同種電荷，由于相互排斥而張開B．乙：通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，這是發(fā)電機(jī)的原理C．丙：奧斯特試驗說明磁能生電D．丁：閉合開關(guān)，只要金屬棒運動，電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生【答案】A．【解析】A．甲圖是驗電器，驗電器的兩片金屬箔帶同種電荷，由于相互排斥而張開，故A正確；B．乙圖說明通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，這是電動機(jī)的原理，故B錯誤；C．奧斯特試驗說明電能產(chǎn)生磁場，故C錯誤；D．丁圖中，閉合開關(guān)，金屬棒做切割磁感線運動，電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯誤。一、選擇題1．（2024山東德州）如圖所示，電動平衡車是一種新型交通工具，被廣闊青少年所寵愛。圖中與電動平衡車驅(qū)動前行過程原理相同的是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】依據(jù)電動平衡車蓄電池工作和電機(jī)工作時消耗和獲得的能量做出推斷。電動平衡車的無刷電機(jī)工作時，消耗電能，獲得機(jī)械能，因此是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而獲得動力。A.是電磁感應(yīng)原理，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；B.通電導(dǎo)體的四周有磁場，是電流的磁效應(yīng)，故B錯誤；C.通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與電動平衡車驅(qū)動前行過程原理相同，故C正確；D.是探討電磁鐵磁性的大小與線圈匝數(shù)的關(guān)系，故D錯誤。2．（2024云南）以下是對電與磁部分四幅圖的分析，其中錯誤的是（）A．如圖裝置閉合電路后磁針會偏轉(zhuǎn)，說明電流能產(chǎn)生磁場 B．如圖裝置說明通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用 C．如圖裝置所揭示的原理可制造發(fā)電機(jī) D．圖中動圈式話筒應(yīng)用了磁場對電流的作用【答案】D【解析】（1）電流四周存在著磁場。（2）電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的重要區(qū)分在于電路中是否有電源。（3）動圈式話筒和發(fā)電機(jī)的工作原理相同，都是依據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的。A.這是奧斯特試驗，說明通電導(dǎo)體四周存在磁場（即電流能產(chǎn)生磁場），故A正確。B.如圖裝置，開關(guān)閉合后導(dǎo)體會在磁場中運動，說明通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，故B正確。C.圖中無電源，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，依據(jù)這個原理可制成發(fā)電機(jī)，故C正確。D.動圈式話筒是依據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，故D錯誤。3.（2024海南模擬題）下列關(guān)于電和磁的說法正確的是（）A．金屬導(dǎo)體中的電流方向與導(dǎo)體中自由電子定向移動方向相同B．家庭電路中同時工作的用電器總功率越大，通過電能表的電流越大C．磁場中某點的磁場方向與該點小磁針靜止時南極的指向相同D．電動機(jī)是依據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的【答案】B．【解析】（1）物理學(xué)中規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向；（2）家庭電路電流大的緣由：總功率過大；（3）我們規(guī)定小磁針N極所指的方向為該點磁場的方向；（4）帶電磁鐵的儀器利用的是電流的磁效應(yīng)原理．A．自由電子是負(fù)電荷，所以金屬導(dǎo)體中的電流方向與自由電子定向移動方向相反，故A錯誤；B．接入電路的用電器總功率越大，由公式I=可知通過電能表的電流就越大，故B正確；C．小磁針靜止時N極所指的方向為該點磁場的方向，故C錯誤；D．電動機(jī)是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的，故D錯誤．二、填空題4．（2024湖北宜昌）如圖所示為玩具小風(fēng)扇里的小直流電動機(jī)。（1）小明同學(xué)將電池接到該直流電動機(jī)兩端，看到電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來，電動機(jī)的工作原理是：；小明將電池反向接到電動機(jī)兩端，看到電動機(jī)（選填：原方向旋轉(zhuǎn)、不轉(zhuǎn)動、反向旋轉(zhuǎn)）。（2）學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)學(xué)問后，小明同學(xué)想到：“直流電動機(jī)線圈轉(zhuǎn)動時也切割了磁感線，那么線圈中是否也會產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？”于是小明將一個小燈泡連在直流電動機(jī)兩端，用手搓動轉(zhuǎn)軸，發(fā)覺小燈并未發(fā)光。小紅同學(xué)認(rèn)為，這說明直流電動機(jī)不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。你是否同意小紅的看法：；若小明要接著探討，應(yīng)當(dāng)運用什么儀器比較妥當(dāng)：。【答案】（1）通電線圈在磁場中受到力的作用；反向旋轉(zhuǎn)；（2）不同意；靈敏電流表?！窘馕觥浚?）電動機(jī)的工作原理是通電線圈在磁場中受到力的作用，線圈受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)，所以將電池反向接到電動機(jī)兩端，看到電動機(jī)反向旋轉(zhuǎn)；（2）用手搓動電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸，線圈在磁場中切割磁感線，因此在線圈中也產(chǎn)生感應(yīng)電流，但小燈泡須要較大的電流才能工作，應(yīng)當(dāng)用靈敏電流表代替小燈泡。5.（2024云南）揚聲器是把電信號轉(zhuǎn)化成信號的一種裝置，它的原理跟（填“電動機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”）原理相像?！敬鸢浮柯?；電動機(jī)。【解析】揚聲器是把電流信號轉(zhuǎn)化為聲音信號的裝置；揚聲器的線圈中有隨聲音變更的電流，因為通電線圈在磁場中受到力的作用，使得線圈就不斷地來回振動，紙盆也就振動動起來，便發(fā)出了聲音。電動機(jī)的原理是通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的原理制成的。揚聲器是把電流信號轉(zhuǎn)化為聲音信號的裝置；當(dāng)揚聲器中的線圈中通過變更電流時，線圈會受到永久磁鐵的磁場力的作用，而帶動與線圈相連的紙盆振動，將電信號轉(zhuǎn)化成聲信號，因此與電動機(jī)的原理一樣。三、探究題6．（2024?濰坊）同學(xué)們在制作電動機(jī)模型時，把一段粗漆包線燒成約3cm×2cm的矩形線圈，漆包線在線圈的兩端各伸出約3cm．然后，用小刀刮兩端引線的漆皮。用硬金屬絲做兩個支架，固定在硬紙板上。兩個支架分別與電池的兩極相連。把線圈放在支架上，線圈下放一塊強(qiáng)磁鐵，如圖所示。給線圈通電并用手輕推一下，線圈就會不停的轉(zhuǎn)下去。（1）在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮，刮線的要求是（填選項“A”或“B”）。A．兩端全刮掉B．一端全部刮掉，另一端只刮半周（2）線圈在轉(zhuǎn)動過程中能轉(zhuǎn)化為能。（3）小華組裝好試驗裝置，接通電源后，發(fā)覺線圈不能轉(zhuǎn)動，寫出一條可能造成該現(xiàn)象的緣由。【答案】（1）B；（2）電；機(jī)械；（3）電源電壓較低、磁場太弱或起先線圈處在平衡位置?！窘馕觥浚?）在試驗中影響線圈的轉(zhuǎn)向的因素有電流的方向和磁場的方向，則為了使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動，實行將線圈一頭的絕緣漆刮去，另一頭刮去一半的方法來變更通入線圈的電流方向。故選B。（2）依據(jù)電動機(jī)的原理知，能轉(zhuǎn)動的緣由是通電線圈在磁場中受磁力的作用而轉(zhuǎn)動，線圈在轉(zhuǎn)動過程中消耗電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（3）小華組裝好試驗裝置，接通電源后，發(fā)覺線圈不能轉(zhuǎn)動，可能是電源電壓較低、磁場太弱或起先線圈處在平衡位置。7.（2024安徽模擬題）學(xué)習(xí)“電動機(jī)”內(nèi)容時，老師用如圖試驗裝置演示“磁場對通電導(dǎo)線作用力的方向與什么因素有關(guān)”的試驗后，同學(xué)們自然想到力既有方向又有大小，那么磁場對通電導(dǎo)線作