1、电动机电动机 考点目录：考点目录： 考点一、考点一、电动机的原理和构造电动机的原理和构造 考点二、考点二、影响电动机的因素（实验探究题）影响电动机的因素（实验探究题） 习题训练：习题训练： 考点一、考点一、电动机的原理和构造电动机的原理和构造 1、如图为研究磁场对通电导线作用的实验装置。当接通电源，有电流由 a 至 b 通过导线 ab 时，它 将受到磁场力作用而向左运动，则（ ） A当磁场方向改变时，导线 ab 将向右运动，机械能将转化为电能 B当电流方向改变时，导线 ab 将向右运动，电能转化为机械能 C当电流方向和磁场方向同时改变时，导线 ab 仍将向左运动 D当电流方向和磁场方向同时改变
2、时，导线 ab 将向右运动 2.如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈，现在给它们通电，则下列说法正确的是（ ） A.甲中线圈转动，乙中线圈不转动 B.乙中线圈转动，甲中线圈不转动 C.甲、乙中的线圈都会转动 D.甲、乙中的线圈都不会转动 3.如图是电磁学中很重要的三个实验装置图，以下说正确的是（ ） A.物理学家法拉第进行甲图实验发现了电流的磁效应 B.乙图实验装置是电动机的原理图 C.丙图中，导体 ab 受到的磁场力方向与通过它的电流方向无关 D.“K 歌”用的话筒利用的是乙图的原理将声音信号变成电流信号 4、如图所示是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置，当闭合开关 S 时，导线ab中自由电
3、子 定向移动的方向是_(选填“从a到b” “从b到a”或“垂直ab方向”)，导线ab受到磁 场力的作用而向左运动；现在，如果只将磁场方向变为与原来方向相反，那么导线ab将向_ 运动，如果同时将电流方向和磁场方向变为与原来方向相反，那么导线ab将向_运动。 5.（2019 八下天台月考）如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通 电后线圈能否连续转动？_。如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变_如 果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将_。 6.（2020 八下丽水期末）医学上使用的心肺机是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。工作原 理如图： （1） 当线圈中的电流从
4、b 流向 a 时， 线圈的左端为_极， 此时活塞将向_运动 （填 “左” 或“右” ） ； （2）若要维持电动泵的持续工作，ab 间应该接入_（填“直流电”或“交流电” ） 。 7.如图所示，使线圈位于两磁极间，线圈通电后： (1)图甲中电流方向是abcd，已知cd段导线受到的磁场力方向竖直向下，请在图甲中用箭头 标出ab段导线受到的磁场力方向。ab、cd段导线受到的磁场力将使线圈绕虚线所示的轴沿 (填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。 (2)当线圈转到乙图的位置时，线圈平面与磁感线方向垂直，电流方向不变，此时ab和cd段导线受 到的磁场力 (填“促进线圈按原方向转动” “阻碍线圈转动” “大
5、小相等、方向相同” 或“大小相等、方向相反”)。 (3)线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力 (填“使线圈按原方向转动，实现持续转动” “使线圈反方向转动，最终静止在乙图位置”或“使线 圈反方向转动，最终静止在甲图位置”)。 考点二、考点二、影响电动机的因素（实验探究题）影响电动机的因素（实验探究题） 1.（2020 八下秀洲月考）如图是安装好的直流电动机模型接入电路的情况。 （1）请说出图中两个主要结构的名称，A 是_ （2）合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法 _。 （3）合上开关，若将滑动变阻器的滑
6、片 P 向左移动，则电动机的转速将_。 2.（2018 八下嘉兴月考）为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简 易电动机（如图所示） ，他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线 圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮。将线圈放在支架上， 磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。 （1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是：_、_。 （写出两点） （2）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是：_、_。 （3）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是_， 并在虚
7、 线框内画出实验电路图（电动机用符号 表示）_。 3.如图所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置，当导线 AB 中有某方向电流通过时，它受到的 磁场力方向向右。 （1）如果仅将磁极对调位置，导线 AB 受力方向_ 。 （2）如果磁极位置不变，仅改变 AB 中的电流方向，导线 AB 受力方向 _ 。 （3）若同时对调磁极位置和改变电流方向，导线 AB 的受力方向_ 。 （4）此实验表明磁场对通电导体作用力的方向与 _ 和_ 有关。 4.（2020 八下温州期末）为研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素，小明利用弹簧测力计、 粗细和材料相同的不同导体在同一磁场中进行相关实验，得到实验数据如表:
8、（1）实验中除了弹簧测力计外，还需用到的测量仪器有_ （2）本实验基于的猜想是_ （3）分析表中数据，若保持导体的材料、粗细与所处磁场不变，当导体长度为 0.3 米、通过的电流 为 0.3 安时，导体受到磁场的作用力为_牛。 5.（2020 八下杭州期中）如图甲是小明同学安装好的直流电动机模型： （1）在安装该模型时要按照 _(选填“由外向内”或“由内向外”)的顺序安装。 （2）为了使组装的电动机模型能够正常运转，小明在安装时还应注意以下几点，其中正确的 是 (选填符号)。 A.要尽量减小轴与轴架之间的摩擦 B.电刷与换向器的接触松紧要适当 C.不要使各元件因安装不当而产生形变 D.每一只固定
9、螺钉均不能拧紧 （3）小明把安装好的电动机、变阻器、电源和开关串联起来进行实验，如图乙所示。 用笔画线代替导线完成图乙中实验器材的连接_。 (要求滑片向左移， 电动机转速变慢) 若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因可能是 _。 （4）图甲中换向器 A 的作用是_。 电动机电动机 考点目录：考点目录： 考点一、考点一、电动机的原理和构造电动机的原理和构造 考点二、考点二、影响电动机的因素（实验探究题）影响电动机的因素（实验探究题） 习题训练：习题训练： 考点一、考点一、电动机的原理和构造电动机的原理和构造 1、如图为研究磁场对通电导线作用的实验装置。当接通电源
10、，有电流由 a 至 b 通过导线 ab 时，它 将受到磁场力作用而向左运动，则（ BC ） A当磁场方向改变时，导线 ab 将向右运动，机械能将转化为电能 B当电流方向改变时，导线 ab 将向右运动，电能转化为机械能 C当电流方向和磁场方向同时改变时，导线 ab 仍将向左运动 D当电流方向和磁场方向同时改变时，导线 ab 将向右运动 2.如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈，现在给它们通电，则下列说法正确的是（ ） A.甲中线圈转动，乙中线圈不转动 B.乙中线圈转动，甲中线圈不转动 C.甲、乙中的线圈都会转动 D.甲、乙中的线圈都不会转动 【答案】A 【解析】根据图示可知，甲中线圈电流方向相反，所
11、以 ab 边和 cd 边受力方向相反，并且不在同一 条直线上，又因为电流大小相同，所以受力大小也是相等的，故这两个力不是一对平衡力，所以线 圈转动；乙中线圈处于平衡位置，线圈中无电流，不会受到磁场力的作用，故不会转动，故 A 正确， BCD 均错误。故选 A 直流电动机是根据通电导线在磁场中受力转动的原理制成的，由于电动机线圈的转动方向与磁场方 向和电流方向有关，当线圈在平衡位置时，不受磁场力作用。 3.如图是电磁学中很重要的三个实验装置图，以下说正确的是（ ） A.物理学家法拉第进行甲图实验发现了电流的磁效应 B.乙图实验装置是电动机的原理图 C.丙图中，导体 ab 受到的磁场力方向与通过它
12、的电流方向无关 D.“K 歌”用的话筒利用的是乙图的原理将声音信号变成电流信号 【答案】D 【解析】A物理学家奥斯特进行甲图实验发现了电流的磁效应，该选项说法不正确； B 乙图描述的是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，是发电机的原理 图，该选项说法不正确； C丙图描述的是闭合电路的导体在磁场中受到力的作用， 受力方向与磁场方向和电流方向都有关系， 该选项说法不正确； DK 歌用的话筒工作原理是电磁感应，把声音的因此线圈的振动转化成强弱变化的电流，该选项说法 正确 故选 D （1）奥斯特实验第一个证明了电流周围存在磁场，揭示了电和磁之间的联系； （2）电动机的原理是 通电
13、线圈在磁场中受力转动，工作时把电能转化成机械能； （3）通电导体在磁场中受到力的作用， 力方向与电流方向和磁场方向有关； （4）动圈式话筒工作过程是：声波振动引起膜片振动带动 线圈振动线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流经放大传给扬声器，由此可知其工作原理是电 磁感应现象 4、如图所示是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置，当闭合开关 S 时，导线ab中自由电子 定向移动的方向是_从b到a_(选填“从a到b” “从b到a”或“垂直ab方向”)，导线ab受 到磁场力的作用而向左运动；现在，如果只将磁场方向变为与原来方向相反，那么导线ab将向_ 右_运动，如果同时将电流方向和磁场方向变为与原来方向
14、相反，那么导线ab将向_左_运动。 5.（2019 八下天台月考）如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通 电后线圈能否连续转动？_。如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变_如 果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将_。 【答案】能；大；改变 【解析】 （1）当线圈中有电流经过时，线圈会受到磁力转动起来；当线圈转过 180时，线圈的受 力方向会与转动方向相反。如果不改变电流方向，线圈就会在这个平衡位置附近振动，直至静止下 来。如果一端的导线漆皮可以全部刮去，另一端只能刮去一半，那么后半圈没有电流经过，靠惯性 回到原来位置继续受力，将转动持续下去； （2）通电导体在磁
15、场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关；通电导体在磁场中受力的大小与 磁场的强弱和电流大小有关。 【解答】 图所示的直流电动机模型， 把线圈两端导线的漆按图中方法刮去， 通电后线圈能连续转动。 如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变大；如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向 将改变。 6.（2020 八下丽水期末）医学上使用的心肺机是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。工作原 理如图： （1） 当线圈中的电流从 b 流向 a 时， 线圈的左端为_极， 此时活塞将向_运动 （填 “左” 或“右” ） ； （2）若要维持电动泵的持续工作，ab 间应该接入_（填“直流电”或“交流电” ） 。
16、【答案】 （1）S；右 （2）交流电 【解析】 （1）根据安培定则判断线圈的极性；根据磁极之间的相互作用判断线圈的运动方向； （2）左边条形磁铁的右端的磁极是固定不变的，要使线圈往复运动，就要不断的改变线圈的极性。 因为线圈的极性与电流方向有关，所以要不断改变通过线圈的电流方向，那么必须接入交流电。 【解答】 （1）当线圈中的电流从 b 流向 a 时，线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指 之间向下，此时大拇指指向线圈的右端，因此线圈的右端为 N 极，左端为 S 极。根据“同名磁极相 互排斥”可知，此时活塞将向右运动。 （2）若要维持电动泵的持续工作，ab 间应该接入交流电。 7.如图
17、所示，使线圈位于两磁极间，线圈通电后： (1)图甲中电流方向是abcd，已知cd段导线受到的磁场力方向竖直向下，请在图甲中用箭头 标出ab段导线受到的磁场力方向。ab、cd段导线受到的磁场力将使线圈绕虚线所示的轴沿顺时针(填 “顺时针”或“逆时针”)方向转动。 (2)当线圈转到乙图的位置时，线圈平面与磁感线方向垂直，电流方向不变，此时ab和cd段导线受 到的磁场力大小相等方向相反(填 “促进线圈按原方向转动”“阻碍线圈转动”“大小相等、 方向相同” 或“大小相等、方向相反”)。 (3)线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力使 线圈反方向转动，最终静
18、止在乙图位置(填“使线圈按原方向转动，实现持续转动” “使线圈反方向 转动，最终静止在乙图位置”或“使线圈反方向转动，最终静止在甲图位置”)。 考点二考点二、影响电动机的因素（实验探究题）影响电动机的因素（实验探究题） 1.（2020 八下秀洲月考）如图是安装好的直流电动机模型接入电路的情况。 （1）请说出图中两个主要结构的名称，A 是_ （2）合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法 _。 （3）合上开关，若将滑动变阻器的滑片 P 向左移动，则电动机的转速将_。 【答案】 （1）电刷（2）改变电池的正负极（改变磁场的方向） （3）变慢 【解析】 （1）根
19、据电动机的结构名称解答； （2）通电线圈在磁场中受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关； （3）电动机的转速与磁场强弱和通过线圈电流的大小有关。 【解答】 （1）根据图片可知，图中电动机模型中 A 是电刷； （2）合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，方法是：改变电池 的正负极（改变磁场的方向） 。 （3）合上开关，若将滑动变阻器的滑片 P 向左移动，变阻器接入电路的阻值变大，那么通过电动 机线圈的电流变小，则电动机的转速将变慢。 2.（2018 八下嘉兴月考）为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简 易电动机（如图所示） ，他用回形针做成两个支
20、架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线 圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮。将线圈放在支架上， 磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。 （1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是：_、_。 （写出两点） （2）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是：_、_。 （3）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是_， 并在虚 线框内画出实验电路图（电动机用符号 表示）_。 【答案】 （1）改变电流方向；改变磁极方向 （2）处于平衡位置；电流太小 （3）滑动变阻器； 【解析】电动机是把电能转换成机械能
21、的一种设备。它是利用通电线圈产生旋转磁场，并作用于转 子形成磁电动力旋转扭矩。 【解答】 （1）线圈能够转动是因为通电导线在磁场中受到力的作用，所以线圈的转动方向与磁场方 向和电流方向有关；故答案为：改变电流方向；改变磁场方向； （2）线圈不动，可能是受力太小，而电动机的受力的大小与电流有关，所以可能是电流太小；或者 有可能达到平衡位置；故答案为：处于平衡位置；电流太小； （3）调节电动机转速需要改变通过线圈的电流大小，可以通过改变电阻来实现；故答案为：滑动变 阻器； 3.如图所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置，当导线 AB 中有某方向电流通过时，它受到的 磁场力方向向右。 （1）如果仅
22、将磁极对调位置，导线 AB 受力方向_ 。 （2）如果磁极位置不变，仅改变 AB 中的电流方向，导线 AB 受力方向 _ 。 （3）若同时对调磁极位置和改变电流方向，导线 AB 的受力方向_ 。 （4）此实验表明磁场对通电导体作用力的方向与 _ 和_ 有关。 【答案】 （1）左 （2）左 （3）右 （4）磁场方向；电流方向 【解析】方法一：图中已知磁场方向，则开始时作用力向右由左手定侧可知电流方向，则改变磁场 或电流后的受力的方向可由左手定则判定。 左手定则内容为： 伸开左手， 让大拇指和四指相互垂直， 让磁感线穿着掌心，四指指向电流方向，则大拇指指向电流受力的方向。 方法二：在磁场中，当电流
23、的方向不变时，导体受力转动的方向与磁场的方向有关；也就是这里有 三个方向：电流方向，磁场方向，导体运动方向。那么导体运动的方向与电流方向，磁场方向有关， 只改变电流方向或磁场方向，那么导体的远动方向改变；同时改变电流方向或磁场方向，那么导体 的远动方向不变。 【解答】方法一：由左手定则可解为：由题意知，开始时电流由 a 到 b，则： （1）将左手放入磁场，掌心向下，四指指向 b，则大拇指向左，说明导线受力向左； （2）同理由左手定则得，导线受力方向向左； （3）将磁极及电流方向均发生变化时，由左手定则可得导体受力向右； （4）由以上现象可知，磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向和电流方向都有关
24、系。 方法二： 题中描述” 当导线 AB 中有某方向电流通过时， 它受到的磁场力方向向右。 ” 就是电流方向、 磁场方向影响导体运动方向， 且向右。 根据只改变电流方向或磁场方向， 那么导体的远动方向改变； 同时改变电流方向或磁场方向，那么导体的远动方向不变。 （1） ”如果仅将磁极对调位置。 ”根据只改变电流方向或磁场方向，那么导体的远动方向改变；故向 左。 （2） ”如果磁极位置不变，仅改变 AB 中的电流方向。 ”根据只改变电流方向或磁场方向，那么导体 的远动方向改变；故向左。 （3） ”若同时对调磁极位置和改变电流方向， ”根据同时改变电流方向或磁场方向，那么导体的远动 方向不变。故向
25、右。 （4）由以上现象可知，磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向和电流方向都有关系。 4.（2020 八下温州期末）为研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素，小明利用弹簧测力计、 粗细和材料相同的不同导体在同一磁场中进行相关实验，得到实验数据如表: （1）实验中除了弹簧测力计外，还需用到的测量仪器有_ （2）本实验基于的猜想是_ （3）分析表中数据，若保持导体的材料、粗细与所处磁场不变，当导体长度为 0.3 米、通过的电流 为 0.3 安时，导体受到磁场的作用力为_牛。 【答案】 （1）刻度尺、电流表 （2）通电导体在磁场中受力的大小可能与导体长度、电流大小有关 （3）9 【解析】 （1）分析
26、表格中的数据，根据要测量的物理量选择合适的测量工具； （2）除了导体受到的作用力外，表格中测量了哪些物理量，这个实验就基于这些因素进行猜想； （3）分别将 1 和 2，2 和 3 进行比较，找到导体受到的作用力与导线长度，电流大小之间的定量关 系，然后再进行计算即可。 【解答】 （1）根据表格可知，需要测量的物理量分别为导线长度、电流大小和作用力，因此除了测 量力的弹簧测力计外，还需要刻度尺和电流表； （2）表格中出了导体受到的作用力外，还记录了导体的长度和电流的大小，因此本实验基于的猜 想是：通电导体在磁场中受力的大小可能与导体长度、电流大小有关。 （3）对比实验 1 和 2 可知，当电流相
27、同时，长度增大：0.20.1=2 倍时，导体受到的作用力增大 到：4N2N=2 倍，可见，导体受到的作用力与导线长度成正比； 对比实验 1 和 3 可知，当导线长度相同时，电流增大到：0.40.2=2 倍时，导体受到的作用力增 大到：8N4N=2 倍，可见，导体受到的作用力与电流大小成正比； 与实验 1 对比，当导体长度为 0.3m，电流为 0.3A 时，相当于长度增大到原来的 3 倍，电流增大到 原来的0.3 0.2 = 1.5倍，因此导体受到的作用力为：2 3 3 2 = 9。 5.（2020 八下杭州期中）如图甲是小明同学安装好的直流电动机模型： （1）在安装该模型时要按照 _(选填“由
28、外向内”或“由内向外”)的顺序安装。 （2）为了使组装的电动机模型能够正常运转，小明在安装时还应注意以下几点，其中正确的 是 (选填符号)。 A.要尽量减小轴与轴架之间的摩擦 B.电刷与换向器的接触松紧要适当 C.不要使各元件因安装不当而产生形变 D.每一只固定螺钉均不能拧紧 （3）小明把安装好的电动机、变阻器、电源和开关串联起来进行实验，如图乙所示。 用笔画线代替导线完成图乙中实验器材的连接_。 (要求滑片向左移， 电动机转速变慢) 若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因可能是 _。 （4）图甲中换向器 A 的作用是_。 【答案】 （1）由内向外 （2）A,
29、B,C （3）；线圈处在平衡位置 （4）改变线圈中的电流方向 【解析】 （1） 电动机模型是分层次的， 因此按照从内到外的顺序按照可以少走弯路， 简化安装过程； （2）电动机本身受到的电磁力较小，当摩擦较大时很容易卡住不动，因此应想办法减小摩擦力； （3）根据题目的要求确定电流的大小改变，进而推测滑动变阻器的接线情况； 当线圈处于平衡位置时，线圈两侧受到的电磁力相互抵消，没有动力使线圈转动。 （4）根据换向器的作用解答。 【解答】 （1）在安装该模型时要按照由内向外的顺序安装。 （2）A.要尽量减小轴与轴架之间的摩擦，可以减小摩擦力，故 A 正确； B.电刷与换向器的接触松紧要适当，也可以减小摩擦力，故 B 正确； C.不要使各元件因安装不当而产生形变，防止卡住线圈，故 C 正确； D.每一只固定螺钉与线圈转动没有关系，因此必须拧紧，故 D 错误。 故选 ABC。 （3）滑片向左移动时，电动机变慢，说明电流变小，电阻变大，那么变阻器使用的是滑片左边的 部分，因此应选择右下角的接线柱与开关相连即可，如下图： 若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因可能是 线圈 处于平衡位置。 （4）图甲中换向器 A 的作用是改变线圈中的电流方向。
