浙教版科学八年级下册第一章第4节 电动机同步练习
一、单选题
1．下列实例中，主要利用“磁场对通电导体有力的作用”这一原理工作的是（ ）
A．交流发电机 B．直流电动机 C．电磁继电器 D．电熨斗
2．下列家用电器中应用了电动机工作的是（ ）
A．电灯 B．电热水器 C．洗衣机 D．电饭锅
3．要改变直流电动机的转动速度，可采用的办法是（ ）
A．改变电流的方向
B．改变磁感线的方向
C．同时改变电流方向和磁感线方向
D．只改变电流的大小
4．同学在制作简易（直流）电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，可以（ ）
A．将电源的正负极对调 B．改变通电电流的大小
C．换用磁性更强的磁铁 D．增加电动机的线圈匝数
5．下列有关电和磁的描述中，不正确的是（ ）
A．电风扇的工作原理是利用电流的磁效应
B．条形磁铁两端的磁感线的分布较密，该处的磁场较强
C．电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关
D．电视机的屏幕上由于有静电产生，所以容易吸引空气中的灰尘
6．直流电动机中换向器的作用是（ ）
A．当线圈在磁场内转动时，每转动一周，换向器改变一次线圈中的电流方向
B．当线圈在磁场中转动时，换向器可随时改变线圈中的电流方向
C．每当线圈刚转过平衡位置时，换向器就能自动改变线圈中的电流方向
D．没有换向器，直流电动机也可以工作
7．如图的通电线圈置于磁场中，在某时刻线圈平面刚好与磁感线的方向相平行，则下列说法中正确的是（ ）
A．ab段与cd段所受的磁场力大小相等，方向相反，线圈处于平衡状态
B．ab段与cd段所受的磁场力大小不相等，但方向相反，故线圈处于不平衡状态
C．ab段与cd段所受的磁场力大小不相等，方向也不相反，故线圈处于不平衡状态
D．ab段与cd段所受的磁场力大小相等，方向相反，但不在同一条直线上，故线圈处于不平衡状态
8．如题图所示，通电导线放置在磁场中，不能受到磁场作用力的是（ ）
A． B． C． D．
9．小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作。他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是（ ）
A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良
B．电源电压太低
C．线圈刚好处于平衡位置
D．线圈中的电流太小
10．某个直流电动机的模型通电后不能转动，其发生的故障原因可能是（ ）
A．磁铁磁性太强 B．电源正负极接反了
C．换向器和电刷接触不良 D．轴与轴架的摩擦太小
11．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
12．几位同学课后讨论直流电动机时，有下面几种说法，你认为不正确的是（ ）
A．直流电动机将电能主要转化为机械能
B．直流电动机的电源是直流电，线圈中的电流方向是不变的
C．直流电动机中的换向器是由彼此绝缘的两个金属半环制成的
D．直流电动机的优点是容易改变转动方向，可以连续调节转动速度
13． 如图所示的四个装置可以用来研究有关物理现象或说明有关原理，下列表述正确的是（ ）
A．可用来研究电磁感应现象
B．可用来说明电动机原理
C．可用来说明发电机原理
D．可用来研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
14． 简单机械在我们的生活中应用很广泛．下面是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中不省力的是（ ）
A． B． C． D．
15． 下面四幅图中能说明电动机原理的是（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
16．如图所示，质量和形状完全相同的金属线框A和塑料线框B，从同一高度同时自由落下，途中经过某一磁场区域（“×”表示磁场方向垂直纸面向里）．不计空气阻力，两线框
先落地，你的判断依据 。
17．如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线．现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动，说明铜棒里 （选填“有”或“无”）电流产生，EF受到的是磁场力的作用．当拉动GH使其向右移动时，EF应向 （选填“左”或“右”）移动，理由是： ；此过程中能量的转化是： 。
18．直流电动机中，换向器的作用是当线圈转到 位置时，就能自动改变线圈中的 方向，使线圈可以不停地转动下去。
19．要改变直流电动机中线圈的转动方向，可以采取的措施有 （填写一种方法）；要使直流电动机中线圈转动的更快些，可以采取的办法有 。
20．第一个发现电和磁联系的科学家是 ，这为电动机和发电机的发明奠定了基础．在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周（如图），其作用与直流电动机中的 作用相似．采用“刮漆”的办法（ 能/不能）改变线圈中的电流方向。
三、解答题
21．学习“电动机”内容时，老师用图实验装置演示“磁场对通电导线作用力的方向与什么因素有关”的实验后，同学们自然想到力既有方向又有大小．那么磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关呢？以下是小丽．小李与小明的猜想：
小丽猜想：“可能跟磁铁的磁性强弱有关．”
小李猜想：“可能跟导线AB在磁场中的位置有关．”
小明猜想：“可能跟通过导线AB的电流大小有关．”
请你根据图所示的实验装置，帮助小明设计实验来验证他的猜想，简述你的实验方案：
22．与其他动力装置相比，电动机具有哪些明显的优点？
四、探究题
23．学习了电动机后，小刚同学采取了下列办法自制了一个小型电动机，把漆包线绕成约1cm×2cm的矩形线圈，线的两端各留约5cm作为引线，从矩形短边引出（如图甲），然后用小刀刮去两条引线的漆皮，其中一端全部刮去，另一端刮去上半周或下半周（如图乙），这就是电动机的线圈。用钳子把粗铜丝或曲别针弄弯，做两个支架，固定在硬纸板上，永磁体放在线圈下，小型电动机就做成了（如图丙）。用手转一下小线圈，它就会连续不断的转下去。
（1）引线有一端只刮去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中，每转一周只有半周线圈中有电流通过，从而使 ；
（2）当线圈中没有电流通过时，线圈由于 仍能继续转动；
（3）图乙一端只刮去半周漆皮，这一设想所起的作用与实际电动机中 装置相似。
24．初三（2）班物理实践小组在装置直流电动机模型后参加班级的实践成果展示交流会，在会上演示通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的过程，如图A所示，关于控制电动机的电路，可以有如下两种设计方案，方案一的电路元件见图B甲，有两个单刀双掷开关（当触片K1接通a时触片K2接通c，当触片K1接通b时触片K2接通d）和一个电源．方案三的电路元件见图B乙，只有一个单刀双掷开关（触片K接通a，或接通b），但有两个电源，
（1）请你任选其中一个设计方案（多选无效）完成电路图的连接．（操作过程中不得再改变电路中的接线）
（2）如何改变电动机的转向方向？
（3）如何改变电动机的转速？
25．如图（甲）是直流电动机模型（主要部件见文字说明），图 （乙）是自制简易电动机模型．现在主要讨论图（乙）简易电动机的制作与操作问题：
（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图．按这种方法刮漆，目的是使线圈能够 ，因此这一部位就相当于图（甲）中的 （填某一部件的名称）．
（2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？（说出两点即可）
① ； ② ．
（3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：
① ；② ．
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A、发电机是利用电磁感应的原理制成的，故A不符合题意；B、电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故B符合题意；C、电磁继电器应用了电流的磁效应，实质就是利用电磁铁控制工作电路的开关，故C不符合题意；D、电熨斗利用了电流的热效应，故D不符合题意。故选B
【分析】磁场对通电导体有力的作用，根据这一原理制成了电动机。
2．【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】ABD、电灯是将电能转化为内能和光能；电热水器是将电能转为内能故；电饭锅是将电能转化为内能，故ABD均不符合题意；C、洗衣机是将电能转化机械能，应用电动机来工作的，故C符合题意。故选C
【分析】要解答本题需掌握：电动机的原理是----通电导体在磁场中受到力的作用，工作时将电能转化为机械能，以及家用电器中能的转化。
3．【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】AB、当改变线圈中电流方向或改变磁场方向时，线圈中受力的方向将变化，则直流电机的转向将发生变化，而电动机的转速不变，故AB错误；C、若同时改变电流方向及磁场方向，线圈的受力方向是不变的，电动机转动方向与转速均不变化，故C错误；D、只改变电流的大小或只改变磁场强弱．能改变力的大小，从而可以改变电动机的转速，故D正确．
故选D
【分析】动机的转速由电动机线圈受到的磁场力决定，电流越大、磁场越强，电机转速越大。
4．【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A、将电源的正负极对调，则线圈中的电流方向改变，电动机的转动方向改变，故A符合题意；BCD、电流大小、磁场强弱、线圈匝数多少影响的是电动机的转动速度，不能改变电动机的转动方向，故BCD均不符合题意。故选A
【分析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，影响转动方向的因素有磁场方向和电流方向，如果只改变磁场方向或只改变电流方向，则线圈转动方向改变，如果同时改变两个因素，则转动方向不改变。
5．【答案】A
【知识点】磁场和磁感线；影响电磁铁磁性强弱的因素；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A、电风扇的主要构成是电动机，它是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故A错误；B、磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，条形磁铁两端的磁感线的分布较密，该处的磁场较强，故B正确；C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关，即电流越大，匝数越多，其磁性越强，故C正确；D、由于带电体能吸引轻小物体，电视机的屏幕上由于有静电产生，所以容易吸引空气中灰尘，故D正确；故选A
【分析】电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的；任何磁体的磁极的磁性最强，即该处的磁感线最为稠密；电磁铁的磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关；
带电体能吸引轻小物体，这是带电体的基本性质。
6．【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】直流电动机的换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈转动获得动力而不断转动。如果直流电动机没有换向器，线圈转过平衡位置，线圈转动受到阻碍，线圈不能持续转动，电动机不能进行工作。故选C
【分析】直流电动机的换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈转动获得动力而不断转动。
7．【答案】D
【知识点】平衡力的辨别；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】由图可知，ab和cd是线圈的两条边，ab边电流方向向里，cd边电流方向向外，因为电流方向相反，所以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，所以线圈处于不平衡状态。故选D
【分析】要解决此题，需要掌握二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上．要掌握通电导体在磁场中受力的大小和方向与电流的关系。
8．【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】根据左手定则的内容，知道与磁场方向垂直的通电直导线，它受到的磁场作用力与电流方向垂直，与磁场方向垂直。若磁感线平行于通电导线，则在磁场中不受力的作用；故选B
【分析】左手定则的内容：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向。
9．【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A、接触不良，形成开路，电路中没有电流，电动机始终不会工作，故A不符合题意；B、若线圈两端的电压太低，则线圈中的电流很小，磁场对其无法产生较大的动力，当磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故B不符合题意；C、平衡位置时电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，故若线圈原来处于该位置，不会受到磁场力的作用，故不会转动。但是用手轻轻地碰了一下线圈后，线圈越过平衡位置，在磁场力的作用下，线圈就会转动，故C符合题意；D、电流太小与B选项类似，电动机始终无法工作，故D不符合题意。故选C
【分析】平衡位置是电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动．只要越过平衡位置后，产生电流，便可以转动了。
10．【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】磁铁磁性太强、电源正负极接反、轴与轴架的摩擦太小都会使电动机模型通电后转动，换向器和电刷接触不良，会使线圈中没有电流能过，不能转动，故ABD均不符合题意，C符合题意故选：C
【分析】电动机不转动的原因主要有以下几个方面：电动机轴生因锈蚀摩擦力太大而被卡住；线路接触不良，电路中无电流；电压过低，电路中电流太小；线圈处于平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用；磁体的磁性太弱导致磁力太小。
11．【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】根据图示可知，甲中线圈电流方向相反，所以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
【分析】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。
12．【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A、电动机在工作时除将电能转化成机械能外，通电时还会发热，即有部分电能转化为内能，故A正确，不符合题意；B、直流电动机的电源是直流电，线圈中的电流方向是通过换向器装置自动改变的；故B错误，符合题意；C、据电动机的构造知，电动机的换向器是由两个彼此绝缘的金属半环制成的，故C正确，不符合题意；D、线圈中电流的大小和方向决定了线圈转动的快慢和转动方向，通过改变电阻的大小，改变线圈中的电流大小，从而改变电动机的转速；通过换向器装置自动改变线圈中的电流方向来改变转动方向，所以直流电动机的优点是容易改变转动方向，可以连续调节转动速度，故D正确，不符合题意。故选B
【分析】电动机是将电能转化为机械能；直流电动机的电源是直流电，但线圈中电流方向是改变的；根据换向器的结构判断；线圈中电流的大小决定了线圈转动的快慢。
13．【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】解：A、是演示电流的磁效应的实验装置，故A错误；
B、是研究电磁感应现象的实验装置，故B错误；
C、是演示磁场对电流作用的实验装置，故C错误；
D、是演示电磁铁中线圈匝数的多少与磁性强弱的关系的实验装置，故D正确．
故选：D．
【分析】（1）电流磁效应是指电流能产生磁场；
（2）电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中会产生感应电流；
（3）研究磁场对电流的作用要先给导体通电，再将其放入磁场中．根据不同实验的特点，对照各图进行判断即可；
（4）比较电磁铁磁性强弱一般用不同的电磁铁来吸引大头针．
14．【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁铁的构造和原理；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】解：
不计机械重和摩擦，
A、由图知，F1×4m=G×2m，所以F1=G；
B、滑轮组由三段绳子承担，所以F2=G；
C、由图知，是定滑轮，不能省力，所以F3=G；
D、根据杠杆的平衡条件：F4×（L+2L）=G×L，所以F4=G．
由以上分析得，只有C不省力．
故选C．
【分析】①不计机械重和摩擦，则用机械做的功等于直接用手做的功．
②根据滑轮组的省力特点进行判断；
③使用定滑轮不省力；
④根据杠杆的平衡条件进行分析．
15．【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁铁的构造和原理；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】解：A、在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，不符合题意．
B、是电磁继电器，它是利用通电导体周围存在磁场的原理制成的，不符合题意；
C、是奥斯特实验，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，不符合题意；
D、电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，符合题意．
故选D．
【分析】电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用．正确分析四个选项各是研究的什么问题，再做回答．
16．【答案】B；A经过磁场时，由于电磁感应，阻碍了线圈下落
【知识点】电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】金属框由静止自由下落到地面的过程中，在进入或离开磁场时金属框通过磁场会产生感应电流，有一部分机械能转化为电能，所以在此过程中金属框机械能减少；塑料框由静止自由下落到地面的过程中，塑料框通过磁场不会产生感应电流，所以重力势能全部转化为动能，机械能守恒；又因为金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，因此，在落地时线圈A的动能小于线圈B的动能，可见A的下落速度小于B的下落速度，B先落地．故答案为：B；A经过磁场时，由于电磁感应，阻碍了线圈下落．
【分析】从能的转化角度分析，金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，分析金属框和塑料框的区别，根据电磁感应的知识进行分析．
17．【答案】有；右；运动方向的改变，导致感应电流方向变化，导致受力方向改变；机械能-电能-机械能
【知识点】电磁感应；磁场对通电导线的作用；探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】GH运动产生感应电流，GH当做电源，把电流提供给EF，从而使EF受磁场力而产生运动，所以也会向左运动；拉动GH使其向右移动时，EF应向右运动．这是由于感应电流的方向和导体运动的方向有关，感应电流的方向改变，导致运动方向改变；此过程的能量的转化是：机械能转化为电能，电能又转化为机械能。故答案为：有，右，运动方向的改变，导致感应电流方向变化，导致受力方向改变，机械能-电能-机械能
【分析】导体GH在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，EF中有电流通过，其在磁场中受力运动；从决定感应电流方向的因素入手分析，结合通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关，即可确定拉动GH使其向右移动时铜棒EF的运动方向；EF中的能量转化是将机械能转化为电能，GH中的能量转化是将电能转化为机械能。
18．【答案】平衡；电流
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的，在线圈转过平衡位置时，如果不改变电流的方向，线圈中两根导体的受力方向不变，在力的作用下线圈将在平衡位置附近来回摆动，为了使线圈能够持续转动，在输入电流时采用换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变电流的方向，保证了线圈持续的转动下去。故答案为：平衡；电流
【分析】直流电动机是根据通电线圈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，因此要改变电动机的转动方向有两种方法：①可保持磁场方向不变，改变电流方向；②可保持电流方向不变，改变磁场方向。在制作直流电动机时安装了换向器，当线圈转过平衡位置时自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够保证持续转动。
19．【答案】改变电流的方向（或改变磁场方向）；增大电流（或增强磁场或增大电流的同时增强磁场）
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】直流电动机中线圈转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关．两者中任何一个因素发生改变，线圈运动方向就会发生改变；二者同时改变时，电动机转动方向不变。影响电动机转动速度的因素有磁场的强弱、线圈的匝数、线圈电阻和通过线圈的电流等。故答案为：改变电流的方向（或改变磁场方向）；增大电流（或增强磁场或增大电流的同时增强磁场）
【分析】直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，线圈受力的方向与线圈中电流的方向和磁场的方向有关，改变其中任意一个方向，线圈受力的方向随之改变，但同时改变电流和磁场的方向，线圈受力的方向不改变。电动机的转速由电动机线圈受到的磁场力决定，据此分析。
20．【答案】奥斯特；换向器；能
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】第一个发现电和磁联系的人是奥斯特，这为电动机和发电机的发明奠定了基础；同时在直流电动机中，为了使线圈持续的转动下去，一般是通过换向器在平衡位置及时的改变电流的方向，致使线圈所受力的方向发生改变，从而使得线圈持续的转动。刮掉漆皮的线圈的作用等同于直流电动机的换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变电流的方向，保证了线圈持续的转动下去。故答案为：奥斯特；换向器；能．
【分析】在物理学中，第一个发现电和磁联系的人是奥斯特，即他在给学生上课时，无意间发现放在通电导线周围的小磁针发生了偏转，进而在以上现象的前提下继续研究而发现了电和磁的联系；该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；而真正的直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在线圈越过平衡位置时，改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的反向，使线圈持续的转动下去。
21．【答案】实验方案设计如下：
保持磁铁的磁性强弱．导线AB在磁铁中的位置不变，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中电流的大小，观察两次导线AB的运动快慢，如果快慢不同说明与电流大小有关，如果快慢相同说明和电流大小无关。
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】因为猜想中磁场对通电导线作用力的大小与磁铁的磁性强弱．导线AB在磁场中的位置．通过导线AB的电流有关，所以在设计实验的过程中需要用到控制变量法．验证磁场对通电导线作用力的大小与通过导线AB的电流大小是否有关，需要控制磁铁的磁性强弱．导线AB在磁铁中的位置不变，改变电路中电流的大小，通过观察导线运动得快慢来比较受力的大小，用到转换法．
22．【答案】电动机启动、停止和改变方向都很方便，且容易控制和操作；它结构简单，造价低，此外，它的效率较高，对环境几乎没有污染．
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】电动机启动、停止和改变方向都很方便，且容易控制和操作；它结构简单，造价低，此外，它的效率较高，对环境几乎没有污染．
【分析】电动机是消耗电能的装置，与其他的动力相比，启动停止靠得是电路的通断，构造比较简单，体积小，而且效率高，也不会产生废气污染．故据此分析即可判断．
23．【答案】（1）线圈可以连续转动
（2）惯性
（3）换向器
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1）漆是绝缘体，刮去以后，线圈中就会有电流，只有当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动，所以刮漆的目的是使线圈能够导电，使线圈能够持续的转动下去；（2）根据转动轴的一端只刮去半周绝缘皮，当带有绝缘皮的半周与支架接触时，此时的电路中是没有电流通过的线圈此时并不受到力的作用，此时的转动是利用惯性来完成的。因此该电动机的转动速度是变化的，半周快，半周慢；（3）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用等同于直流电动机的换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变电流的方向，保证了线圈持续的转动下去。故答案为：（1）线圈可以连续转动；（2）惯性；（3）换向器
【分析】该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动；将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；利用刮去半周漆皮的办法可使线圈转过平衡位置时，及时改变电流方向，这一作用相当于换向器。
24．【答案】（1）
（2）改变电流方向；
（3）改变电流大小．
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】选方案一，连接的电路如图所示
根据方案可知：图中通过改变电流的方向来改变电动机的转向．
通过滑动变器改变电流的大小来改变电动机的转速．
【分析】要解答本题需掌握：电动机的转速和电流的大小有关，以及电动机的转向和电流的方向有关．
25．【答案】（1）导电（接触良好）；换向器
（2）①将线圈拨转一定角度；②增大电源电压（或换一块磁性更强的磁体）；
（3）①改变电源的两极；②对调磁极．
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1）因为漆是绝缘体，刮去漆以后，线圈中就会有电流，当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动，所以刮漆的目的是使线圈能够导电．采用刮漆和使用换向器的目的是相同的，都是为了使线圈能够持续的转动下去，所以这一部位相当于图（甲）中的换向器；（2）电动机不转动的原因可能是在通电前线圈刚好处于平衡位置，所以可以试着用手拨动一下线圈，看线圈能否转动起来；电动机不转动的原因还有可能是因为线圈受力太小，而造成线圈受力太小的原因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱，所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体；（3）电动机的通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系，所以要想改变电动机中线圈的转动方向，可以采取只改变电流方向或只改变磁场方向．
【分析】（1）电动机是靠通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，所以要想使线圈在磁场中受力转动，必须先给线圈中通入电流；为了让线圈持续转动下去，可以采用两种方法：一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即停止给它供电；另一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即改变线圈中的电流方向；（2）电动机不转动的原因有以下几种情况：①启动前线圈刚好处于平衡位置；②线圈中的电流太小或磁场太弱；（3）通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关．
1 / 1浙教版科学八年级下册第一章第4节 电动机同步练习
一、单选题
1．下列实例中，主要利用“磁场对通电导体有力的作用”这一原理工作的是（ ）
A．交流发电机 B．直流电动机 C．电磁继电器 D．电熨斗
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A、发电机是利用电磁感应的原理制成的，故A不符合题意；B、电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故B符合题意；C、电磁继电器应用了电流的磁效应，实质就是利用电磁铁控制工作电路的开关，故C不符合题意；D、电熨斗利用了电流的热效应，故D不符合题意。故选B
【分析】磁场对通电导体有力的作用，根据这一原理制成了电动机。
2．下列家用电器中应用了电动机工作的是（ ）
A．电灯 B．电热水器 C．洗衣机 D．电饭锅
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】ABD、电灯是将电能转化为内能和光能；电热水器是将电能转为内能故；电饭锅是将电能转化为内能，故ABD均不符合题意；C、洗衣机是将电能转化机械能，应用电动机来工作的，故C符合题意。故选C
【分析】要解答本题需掌握：电动机的原理是----通电导体在磁场中受到力的作用，工作时将电能转化为机械能，以及家用电器中能的转化。
3．要改变直流电动机的转动速度，可采用的办法是（ ）
A．改变电流的方向
B．改变磁感线的方向
C．同时改变电流方向和磁感线方向
D．只改变电流的大小
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】AB、当改变线圈中电流方向或改变磁场方向时，线圈中受力的方向将变化，则直流电机的转向将发生变化，而电动机的转速不变，故AB错误；C、若同时改变电流方向及磁场方向，线圈的受力方向是不变的，电动机转动方向与转速均不变化，故C错误；D、只改变电流的大小或只改变磁场强弱．能改变力的大小，从而可以改变电动机的转速，故D正确．
故选D
【分析】动机的转速由电动机线圈受到的磁场力决定，电流越大、磁场越强，电机转速越大。
4．同学在制作简易（直流）电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，可以（ ）
A．将电源的正负极对调 B．改变通电电流的大小
C．换用磁性更强的磁铁 D．增加电动机的线圈匝数
【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A、将电源的正负极对调，则线圈中的电流方向改变，电动机的转动方向改变，故A符合题意；BCD、电流大小、磁场强弱、线圈匝数多少影响的是电动机的转动速度，不能改变电动机的转动方向，故BCD均不符合题意。故选A
【分析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，影响转动方向的因素有磁场方向和电流方向，如果只改变磁场方向或只改变电流方向，则线圈转动方向改变，如果同时改变两个因素，则转动方向不改变。
5．下列有关电和磁的描述中，不正确的是（ ）
A．电风扇的工作原理是利用电流的磁效应
B．条形磁铁两端的磁感线的分布较密，该处的磁场较强
C．电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关
D．电视机的屏幕上由于有静电产生，所以容易吸引空气中的灰尘
【答案】A
【知识点】磁场和磁感线；影响电磁铁磁性强弱的因素；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A、电风扇的主要构成是电动机，它是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故A错误；B、磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，条形磁铁两端的磁感线的分布较密，该处的磁场较强，故B正确；C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关，即电流越大，匝数越多，其磁性越强，故C正确；D、由于带电体能吸引轻小物体，电视机的屏幕上由于有静电产生，所以容易吸引空气中灰尘，故D正确；故选A
【分析】电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的；任何磁体的磁极的磁性最强，即该处的磁感线最为稠密；电磁铁的磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关；
带电体能吸引轻小物体，这是带电体的基本性质。
6．直流电动机中换向器的作用是（ ）
A．当线圈在磁场内转动时，每转动一周，换向器改变一次线圈中的电流方向
B．当线圈在磁场中转动时，换向器可随时改变线圈中的电流方向
C．每当线圈刚转过平衡位置时，换向器就能自动改变线圈中的电流方向
D．没有换向器，直流电动机也可以工作
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】直流电动机的换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈转动获得动力而不断转动。如果直流电动机没有换向器，线圈转过平衡位置，线圈转动受到阻碍，线圈不能持续转动，电动机不能进行工作。故选C
【分析】直流电动机的换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈转动获得动力而不断转动。
7．如图的通电线圈置于磁场中，在某时刻线圈平面刚好与磁感线的方向相平行，则下列说法中正确的是（ ）
A．ab段与cd段所受的磁场力大小相等，方向相反，线圈处于平衡状态
B．ab段与cd段所受的磁场力大小不相等，但方向相反，故线圈处于不平衡状态
C．ab段与cd段所受的磁场力大小不相等，方向也不相反，故线圈处于不平衡状态
D．ab段与cd段所受的磁场力大小相等，方向相反，但不在同一条直线上，故线圈处于不平衡状态
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】由图可知，ab和cd是线圈的两条边，ab边电流方向向里，cd边电流方向向外，因为电流方向相反，所以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，所以线圈处于不平衡状态。故选D
【分析】要解决此题，需要掌握二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上．要掌握通电导体在磁场中受力的大小和方向与电流的关系。
8．如题图所示，通电导线放置在磁场中，不能受到磁场作用力的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】根据左手定则的内容，知道与磁场方向垂直的通电直导线，它受到的磁场作用力与电流方向垂直，与磁场方向垂直。若磁感线平行于通电导线，则在磁场中不受力的作用；故选B
【分析】左手定则的内容：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向。
9．小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作。他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是（ ）
A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良
B．电源电压太低
C．线圈刚好处于平衡位置
D．线圈中的电流太小
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A、接触不良，形成开路，电路中没有电流，电动机始终不会工作，故A不符合题意；B、若线圈两端的电压太低，则线圈中的电流很小，磁场对其无法产生较大的动力，当磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故B不符合题意；C、平衡位置时电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，故若线圈原来处于该位置，不会受到磁场力的作用，故不会转动。但是用手轻轻地碰了一下线圈后，线圈越过平衡位置，在磁场力的作用下，线圈就会转动，故C符合题意；D、电流太小与B选项类似，电动机始终无法工作，故D不符合题意。故选C
【分析】平衡位置是电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动．只要越过平衡位置后，产生电流，便可以转动了。
10．某个直流电动机的模型通电后不能转动，其发生的故障原因可能是（ ）
A．磁铁磁性太强 B．电源正负极接反了
C．换向器和电刷接触不良 D．轴与轴架的摩擦太小
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】磁铁磁性太强、电源正负极接反、轴与轴架的摩擦太小都会使电动机模型通电后转动，换向器和电刷接触不良，会使线圈中没有电流能过，不能转动，故ABD均不符合题意，C符合题意故选：C
【分析】电动机不转动的原因主要有以下几个方面：电动机轴生因锈蚀摩擦力太大而被卡住；线路接触不良，电路中无电流；电压过低，电路中电流太小；线圈处于平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用；磁体的磁性太弱导致磁力太小。
11．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
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】根据图示可知，甲中线圈电流方向相反，所以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
【分析】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。
12．几位同学课后讨论直流电动机时，有下面几种说法，你认为不正确的是（ ）
A．直流电动机将电能主要转化为机械能
B．直流电动机的电源是直流电，线圈中的电流方向是不变的
C．直流电动机中的换向器是由彼此绝缘的两个金属半环制成的
D．直流电动机的优点是容易改变转动方向，可以连续调节转动速度
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A、电动机在工作时除将电能转化成机械能外，通电时还会发热，即有部分电能转化为内能，故A正确，不符合题意；B、直流电动机的电源是直流电，线圈中的电流方向是通过换向器装置自动改变的；故B错误，符合题意；C、据电动机的构造知，电动机的换向器是由两个彼此绝缘的金属半环制成的，故C正确，不符合题意；D、线圈中电流的大小和方向决定了线圈转动的快慢和转动方向，通过改变电阻的大小，改变线圈中的电流大小，从而改变电动机的转速；通过换向器装置自动改变线圈中的电流方向来改变转动方向，所以直流电动机的优点是容易改变转动方向，可以连续调节转动速度，故D正确，不符合题意。故选B
【分析】电动机是将电能转化为机械能；直流电动机的电源是直流电，但线圈中电流方向是改变的；根据换向器的结构判断；线圈中电流的大小决定了线圈转动的快慢。
13． 如图所示的四个装置可以用来研究有关物理现象或说明有关原理，下列表述正确的是（ ）
A．可用来研究电磁感应现象
B．可用来说明电动机原理
C．可用来说明发电机原理
D．可用来研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】解：A、是演示电流的磁效应的实验装置，故A错误；
B、是研究电磁感应现象的实验装置，故B错误；
C、是演示磁场对电流作用的实验装置，故C错误；
D、是演示电磁铁中线圈匝数的多少与磁性强弱的关系的实验装置，故D正确．
故选：D．
【分析】（1）电流磁效应是指电流能产生磁场；
（2）电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中会产生感应电流；
（3）研究磁场对电流的作用要先给导体通电，再将其放入磁场中．根据不同实验的特点，对照各图进行判断即可；
（4）比较电磁铁磁性强弱一般用不同的电磁铁来吸引大头针．
14． 简单机械在我们的生活中应用很广泛．下面是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中不省力的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁铁的构造和原理；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】解：
不计机械重和摩擦，
A、由图知，F1×4m=G×2m，所以F1=G；
B、滑轮组由三段绳子承担，所以F2=G；
C、由图知，是定滑轮，不能省力，所以F3=G；
D、根据杠杆的平衡条件：F4×（L+2L）=G×L，所以F4=G．
由以上分析得，只有C不省力．
故选C．
【分析】①不计机械重和摩擦，则用机械做的功等于直接用手做的功．
②根据滑轮组的省力特点进行判断；
③使用定滑轮不省力；
④根据杠杆的平衡条件进行分析．
15． 下面四幅图中能说明电动机原理的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁铁的构造和原理；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】解：A、在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，不符合题意．
B、是电磁继电器，它是利用通电导体周围存在磁场的原理制成的，不符合题意；
C、是奥斯特实验，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，不符合题意；
D、电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，符合题意．
故选D．
【分析】电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用．正确分析四个选项各是研究的什么问题，再做回答．
二、填空题
16．如图所示，质量和形状完全相同的金属线框A和塑料线框B，从同一高度同时自由落下，途中经过某一磁场区域（“×”表示磁场方向垂直纸面向里）．不计空气阻力，两线框
先落地，你的判断依据 。
【答案】B；A经过磁场时，由于电磁感应，阻碍了线圈下落
【知识点】电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】金属框由静止自由下落到地面的过程中，在进入或离开磁场时金属框通过磁场会产生感应电流，有一部分机械能转化为电能，所以在此过程中金属框机械能减少；塑料框由静止自由下落到地面的过程中，塑料框通过磁场不会产生感应电流，所以重力势能全部转化为动能，机械能守恒；又因为金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，因此，在落地时线圈A的动能小于线圈B的动能，可见A的下落速度小于B的下落速度，B先落地．故答案为：B；A经过磁场时，由于电磁感应，阻碍了线圈下落．
【分析】从能的转化角度分析，金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，分析金属框和塑料框的区别，根据电磁感应的知识进行分析．
17．如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线．现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动，说明铜棒里 （选填“有”或“无”）电流产生，EF受到的是磁场力的作用．当拉动GH使其向右移动时，EF应向 （选填“左”或“右”）移动，理由是： ；此过程中能量的转化是： 。
【答案】有；右；运动方向的改变，导致感应电流方向变化，导致受力方向改变；机械能-电能-机械能
【知识点】电磁感应；磁场对通电导线的作用；探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】GH运动产生感应电流，GH当做电源，把电流提供给EF，从而使EF受磁场力而产生运动，所以也会向左运动；拉动GH使其向右移动时，EF应向右运动．这是由于感应电流的方向和导体运动的方向有关，感应电流的方向改变，导致运动方向改变；此过程的能量的转化是：机械能转化为电能，电能又转化为机械能。故答案为：有，右，运动方向的改变，导致感应电流方向变化，导致受力方向改变，机械能-电能-机械能
【分析】导体GH在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，EF中有电流通过，其在磁场中受力运动；从决定感应电流方向的因素入手分析，结合通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关，即可确定拉动GH使其向右移动时铜棒EF的运动方向；EF中的能量转化是将机械能转化为电能，GH中的能量转化是将电能转化为机械能。
18．直流电动机中，换向器的作用是当线圈转到 位置时，就能自动改变线圈中的 方向，使线圈可以不停地转动下去。
【答案】平衡；电流
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的，在线圈转过平衡位置时，如果不改变电流的方向，线圈中两根导体的受力方向不变，在力的作用下线圈将在平衡位置附近来回摆动，为了使线圈能够持续转动，在输入电流时采用换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变电流的方向，保证了线圈持续的转动下去。故答案为：平衡；电流
【分析】直流电动机是根据通电线圈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，因此要改变电动机的转动方向有两种方法：①可保持磁场方向不变，改变电流方向；②可保持电流方向不变，改变磁场方向。在制作直流电动机时安装了换向器，当线圈转过平衡位置时自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够保证持续转动。
19．要改变直流电动机中线圈的转动方向，可以采取的措施有 （填写一种方法）；要使直流电动机中线圈转动的更快些，可以采取的办法有 。
【答案】改变电流的方向（或改变磁场方向）；增大电流（或增强磁场或增大电流的同时增强磁场）
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】直流电动机中线圈转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关．两者中任何一个因素发生改变，线圈运动方向就会发生改变；二者同时改变时，电动机转动方向不变。影响电动机转动速度的因素有磁场的强弱、线圈的匝数、线圈电阻和通过线圈的电流等。故答案为：改变电流的方向（或改变磁场方向）；增大电流（或增强磁场或增大电流的同时增强磁场）
【分析】直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，线圈受力的方向与线圈中电流的方向和磁场的方向有关，改变其中任意一个方向，线圈受力的方向随之改变，但同时改变电流和磁场的方向，线圈受力的方向不改变。电动机的转速由电动机线圈受到的磁场力决定，据此分析。
20．第一个发现电和磁联系的科学家是 ，这为电动机和发电机的发明奠定了基础．在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周（如图），其作用与直流电动机中的 作用相似．采用“刮漆”的办法（ 能/不能）改变线圈中的电流方向。
【答案】奥斯特；换向器；能
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】第一个发现电和磁联系的人是奥斯特，这为电动机和发电机的发明奠定了基础；同时在直流电动机中，为了使线圈持续的转动下去，一般是通过换向器在平衡位置及时的改变电流的方向，致使线圈所受力的方向发生改变，从而使得线圈持续的转动。刮掉漆皮的线圈的作用等同于直流电动机的换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变电流的方向，保证了线圈持续的转动下去。故答案为：奥斯特；换向器；能．
【分析】在物理学中，第一个发现电和磁联系的人是奥斯特，即他在给学生上课时，无意间发现放在通电导线周围的小磁针发生了偏转，进而在以上现象的前提下继续研究而发现了电和磁的联系；该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；而真正的直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在线圈越过平衡位置时，改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的反向，使线圈持续的转动下去。
三、解答题
21．学习“电动机”内容时，老师用图实验装置演示“磁场对通电导线作用力的方向与什么因素有关”的实验后，同学们自然想到力既有方向又有大小．那么磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关呢？以下是小丽．小李与小明的猜想：
小丽猜想：“可能跟磁铁的磁性强弱有关．”
小李猜想：“可能跟导线AB在磁场中的位置有关．”
小明猜想：“可能跟通过导线AB的电流大小有关．”
请你根据图所示的实验装置，帮助小明设计实验来验证他的猜想，简述你的实验方案：
【答案】实验方案设计如下：
保持磁铁的磁性强弱．导线AB在磁铁中的位置不变，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中电流的大小，观察两次导线AB的运动快慢，如果快慢不同说明与电流大小有关，如果快慢相同说明和电流大小无关。
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】因为猜想中磁场对通电导线作用力的大小与磁铁的磁性强弱．导线AB在磁场中的位置．通过导线AB的电流有关，所以在设计实验的过程中需要用到控制变量法．验证磁场对通电导线作用力的大小与通过导线AB的电流大小是否有关，需要控制磁铁的磁性强弱．导线AB在磁铁中的位置不变，改变电路中电流的大小，通过观察导线运动得快慢来比较受力的大小，用到转换法．
22．与其他动力装置相比，电动机具有哪些明显的优点？
【答案】电动机启动、停止和改变方向都很方便，且容易控制和操作；它结构简单，造价低，此外，它的效率较高，对环境几乎没有污染．
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】电动机启动、停止和改变方向都很方便，且容易控制和操作；它结构简单，造价低，此外，它的效率较高，对环境几乎没有污染．
【分析】电动机是消耗电能的装置，与其他的动力相比，启动停止靠得是电路的通断，构造比较简单，体积小，而且效率高，也不会产生废气污染．故据此分析即可判断．
四、探究题
23．学习了电动机后，小刚同学采取了下列办法自制了一个小型电动机，把漆包线绕成约1cm×2cm的矩形线圈，线的两端各留约5cm作为引线，从矩形短边引出（如图甲），然后用小刀刮去两条引线的漆皮，其中一端全部刮去，另一端刮去上半周或下半周（如图乙），这就是电动机的线圈。用钳子把粗铜丝或曲别针弄弯，做两个支架，固定在硬纸板上，永磁体放在线圈下，小型电动机就做成了（如图丙）。用手转一下小线圈，它就会连续不断的转下去。
（1）引线有一端只刮去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中，每转一周只有半周线圈中有电流通过，从而使 ；
（2）当线圈中没有电流通过时，线圈由于 仍能继续转动；
（3）图乙一端只刮去半周漆皮，这一设想所起的作用与实际电动机中 装置相似。
【答案】（1）线圈可以连续转动
（2）惯性
（3）换向器
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1）漆是绝缘体，刮去以后，线圈中就会有电流，只有当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动，所以刮漆的目的是使线圈能够导电，使线圈能够持续的转动下去；（2）根据转动轴的一端只刮去半周绝缘皮，当带有绝缘皮的半周与支架接触时，此时的电路中是没有电流通过的线圈此时并不受到力的作用，此时的转动是利用惯性来完成的。因此该电动机的转动速度是变化的，半周快，半周慢；（3）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用等同于直流电动机的换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变电流的方向，保证了线圈持续的转动下去。故答案为：（1）线圈可以连续转动；（2）惯性；（3）换向器
【分析】该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动；将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；利用刮去半周漆皮的办法可使线圈转过平衡位置时，及时改变电流方向，这一作用相当于换向器。
24．初三（2）班物理实践小组在装置直流电动机模型后参加班级的实践成果展示交流会，在会上演示通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的过程，如图A所示，关于控制电动机的电路，可以有如下两种设计方案，方案一的电路元件见图B甲，有两个单刀双掷开关（当触片K1接通a时触片K2接通c，当触片K1接通b时触片K2接通d）和一个电源．方案三的电路元件见图B乙，只有一个单刀双掷开关（触片K接通a，或接通b），但有两个电源，
（1）请你任选其中一个设计方案（多选无效）完成电路图的连接．（操作过程中不得再改变电路中的接线）
（2）如何改变电动机的转向方向？
（3）如何改变电动机的转速？
【答案】（1）
（2）改变电流方向；
（3）改变电流大小．
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】选方案一，连接的电路如图所示
根据方案可知：图中通过改变电流的方向来改变电动机的转向．
通过滑动变器改变电流的大小来改变电动机的转速．
【分析】要解答本题需掌握：电动机的转速和电流的大小有关，以及电动机的转向和电流的方向有关．
25．如图（甲）是直流电动机模型（主要部件见文字说明），图 （乙）是自制简易电动机模型．现在主要讨论图（乙）简易电动机的制作与操作问题：
（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图．按这种方法刮漆，目的是使线圈能够 ，因此这一部位就相当于图（甲）中的 （填某一部件的名称）．
（2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？（说出两点即可）
① ； ② ．
（3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：
① ；② ．
【答案】（1）导电（接触良好）；换向器
（2）①将线圈拨转一定角度；②增大电源电压（或换一块磁性更强的磁体）；
（3）①改变电源的两极；②对调磁极．
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1）因为漆是绝缘体，刮去漆以后，线圈中就会有电流，当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动，所以刮漆的目的是使线圈能够导电．采用刮漆和使用换向器的目的是相同的，都是为了使线圈能够持续的转动下去，所以这一部位相当于图（甲）中的换向器；（2）电动机不转动的原因可能是在通电前线圈刚好处于平衡位置，所以可以试着用手拨动一下线圈，看线圈能否转动起来；电动机不转动的原因还有可能是因为线圈受力太小，而造成线圈受力太小的原因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱，所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体；（3）电动机的通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系，所以要想改变电动机中线圈的转动方向，可以采取只改变电流方向或只改变磁场方向．
【分析】（1）电动机是靠通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，所以要想使线圈在磁场中受力转动，必须先给线圈中通入电流；为了让线圈持续转动下去，可以采用两种方法：一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即停止给它供电；另一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即改变线圈中的电流方向；（2）电动机不转动的原因有以下几种情况：①启动前线圈刚好处于平衡位置；②线圈中的电流太小或磁场太弱；（3）通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关．
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