浙教版科学八下第一章 第4节 电动机（优生加练）
一、单选题
1．如图所示各器具中，与电流表工作原理相同的是（ ）
A．电圈式话筒 B．电磁起重机
C．扬声机 D．在POS上刷卡
2．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．
3．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
4．图是电流表的内部结构示意图．当电流通过线圈时，线圈在磁场中转动从而带动指针偏转．下列选项与电流表工作原理相似的是（ ）
A．指南针 B．发电机 C．电动机 D．电磁铁
5．2013年6月7日，厦门市一辆BRT（快速公交系统）公交车在行驶过程中突然起火爆炸，造成重大人员伤亡，随后厦门市给全市174辆BRT公交车全部加装自动爆玻器（如图所示）．危急时刻下，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗．自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的．下列与自动爆玻器工作原理相同的是（ ）
A．白炽灯 B．动圈式话筒 C．发电机 D．扬声器
6．微型电扇通电工作时，它是电动机．如图所示，在微型电扇的插头处连接小灯泡，用手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光，此时微型电扇变成了发电机．关于电动机和发电机的工作原理，下列说法中正确的是（ ）
A．电动机的工作原理是电磁感应
B．电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C．发电机的工作原理是电流的磁效应
D．发电机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
7．关闭并拔出电动自行车的钥匙，用力踩踏使其前进，会发现按下喇叭开关时，喇叭也能发出鸣叫，这是因为此时（ ）
A．电动自行车的内部电路漏电了
B．钥匙开关没有切断喇叭与电源的连接
C．发电机变成了电动机
D．电动机变成了发电机
8．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
9．手机已成为人们现代生活中常用的一种通讯工具．一般的手机都有利用振动提示“来电”的装置．有一种手机提示“来电”是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动，当叶片转动时，电动机也就跟着振动起来，从而带动手机振动．在如图所示的几种形状的叶片中，你认为能够实现上述振动功能的是（ ）
A． B． C． D．
10．关于摩托车和电动摩托车的比较，下列说法中错误的是（ ）
A．摩托车装有排气管，电动摩托车也装有排气管
B．月球上不能使用摩托车，但能使用电动摩托车
C．摩托车行驶时会造成大气污染，电动摩托车行驶时不会造成大气污染
D．摩托车行驶时将汽油的化学能最终转化为机械能，电动摩托车行驶时将电能转化为机械能
11．电动机中换向器的作用应是（ ）
A．自动改变线圈的转动方向 B．自动改变线圈中的电流方向
C．自动改变电源的电流方向 D．自动改变线圈的受力方向
12．小明同学自己动手做了一个直流电动机模型，接通电路后发现电动机不转动，可当他拨了一下线圈后，电动机就快速转了起来，造成这一情况的原因可能是（ ）
A．电源电压太低 B．电刷接触不良
C．电源正、负极接反了 D．开始时，线圈处于平衡位置了
13．关于直流电动机的线圈中的电流方向和外部电流的方向的说法中，正确的是（ ）
A．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是不变的
B．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是变化的
C．线圈中的电流方向是不变的，外部电路中的电流方向是改变的
D．线圈中的电流方向是变化的，外部电路中的电流方向是不变的
14．下列说法中正确的是（ ）
A．发电机将电能转化为机械能
B．电动机工作时线圈中不会产生感应电流
C．发电机的工作原理是电磁感应
D．导体在磁场中做切割磁感线运动时一定产生感应电流
15．（2020·宁波）下列四幅图片都来自于课本，对它们的描述符合实际的是（ ）
A．甲图实验中随着瓶内空气被抽出，听到的声音越来越弱
B．乙图可以表示四冲程汽油机中的压缩冲程
C．丙图实验在研究电磁感应现象中感应电流产生条件
D．丁图可以表示至今所建造的核电站里核反应堆的工作原理
16．（2020八下·乐清期末）如图所示，在“研究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验中，要使导体运动方向改变，以下操作中可行的是（ ）
A．减少磁铁的数量 B．增大导体的直径
C．增大导体中的电流 D．改变导体中的电流方向
17．（2020八下·拱墅期末）如图是模拟风力发电的模型，电动机通电时，风扇a高速转动产生风力模拟自然风。风扇b在风力作用下带动发电机发电，同时与发电机相连的小灯炮发光，下列说法正确的是（ ）
A．发电机工作时把电能转化为机械能
B．电动机和发电机主体结构不同，发电机不能由电动机改装得到
C．电池电压降低时，风扇a的转速会减慢
D．风力大小不会影响小灯泡发光亮度
18．（2020八下·拱墅期末）下列四幅图对应的说法正确的是（ ）
A．如图①是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
B．如图②，通电导线周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场消失
C．如图③，此实验装置原理与电动机原理相同
D．如图④为扬声器的内部结构，此时发生的能量转换是电能转化为机械能
19．（2020八下·上虞期末）小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭，如下图所示。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，线圈通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是（ ）
A．改变磁铁的磁极 B．改变电流的大小
C．改变磁铁磁性强弱 D．改变线圈的匝数
20．（2020八下·吴兴期末）如图是一种公交车自动爆玻器，它相当于一个电控安全锤。危急时刻，司机只需按下开关，内部电磁线圈通电产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。下列四个实验能反映自动爆玻器工作原理是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
21．（2019·桐乡模拟）电流表、电压表是初中科学中重要的仪表，试回答：
（1）如下图是某同学设计的汽车油量表原理图，当油箱里的油面降低时，浮标下降，杠杆的指针上升，油量表示数变小，则图中的油量表是由 表改装而成的。
（2）我们常用的电流表、电压表内有磁体和线圈等，指针的偏转类似电动机转动的原理，即是利用了 的原理而制成的。
22．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： 。
23．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 。
24．如图甲，将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来．
（1）闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在 里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是 ．
（2）刚闭合开关时，小电灯发出明亮的光，但随着电动机转得越来越快，小电灯的亮度逐渐减弱；当转速正常时，小电灯的亮度稳定不变，此时用手指轻轻捏住电动机的转轴，使电动机的转速减慢，你猜想这时小电灯的亮度将 （选填“变亮”“变暗”或“不变”），理由是 ．
（3）如果将小电灯换成灵敏电流表，电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是 现象，它在生活中的应用有 （举出一例即可）．
25．如图所示是一种汽车装饰品--小盆景，花盆表面有一个太阳能电池板，塑料小花在阳光下能不断摇摆．请你猜测花盆里还有一个重要的装置是 （选填“发电机”或“电动机”），这种装置的工作原理是 ．
26．小明同学有一从玩具小汽车里拆下来的电动机，他想提高电动机的转速（假设电动机不损坏），他可以采取的方法有 ， ．（请写出两种方法）
27．（2020·丽水模拟）如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺丝管的铁芯，P是滑动变阻器的滑片。
（1）闭合开关后的电磁铁的下端是 极(选填“N”或“S”)。
（2）若将变阻器的滑片P向右移动，弹簧的长度会 (选填“变长”或“变短”)。
28．（2020八下·丽水期中）关于家用电器电冰箱，小丽仔细观察并查阅了说明书发现：
（1）冰箱门的门框密封条采用磁性材料，利用 相互吸引来增强它的密封性能。
（2）冰箱的压缩机里有一台电动机，它是根据 受力转动的原理制成的。
（3）电冰箱使用三脚插头与电源插座连接，如图所示。细心查阅发现，三脚插头中“1”与冰箱 连接，这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是 。
A.插入插座中可更稳固更美观
B.插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C.拔出插座时先使插头与火线相脱离
29．（2020八下·金华期中）在“装配直流电动机模型实验”中，要改变电动机的转动方向，除了改变电流方向外，还可以采用的方法是 。完成实验后，取下电源接上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线(如图所示)，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此时这个模型就成为 ，此时工作原理是 。
30．（2020八下·温州月考）电动机是利用通电线圈在磁场中的原理制成的。如图所示，在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈两端引线的漆皮的一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中 （填结构名称）的作用相同。线圈通电后是沿顺时针转动，若将电源两极对调，线圈的转动方向为 (填“顺时针”或“逆时针”），除此之外，还可以通过改变 的办法，来改变电动机转动方向。
三、解答题
31．（2020九上·浙江期末）小明观察外形如图甲所示的豆浆机，其机头主要由一个电热器(电热丝)R和打浆器(电动机)M构成，如图乙所示，其内部电路简化图如图丙，铭牌上的技术参数如表。
额定电压 220V
额定频率 50Hz
电热器额定功率 1000W
电动机额定功率 180W
净重 2.4kg
（1）豆浆机的工作原理是 。
（2）豆浆机在额定电压下打浆，通过电动机的电流是多少？(计算结果精确到0.01)
（3）小明把100g大豆和1.5kg清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃，当电热器正常工作加热总时间为10min时豆浆沸腾，测其温度为100℃。请计算1.5kg水加热至沸腾吸收了多少热量？电流通过电热器做的功是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
32．（2019·富阳模拟）用12V的电源为微型电动机供电的电路如图(甲)所示。当把滑片移到最左端时，闭合开关S，电动机开始转动，电流I随时间t变化的图象如图(乙)所示。当电流稳定时，电动机正常工作。已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响，试解答下列问题。
（1）电动机是利用 原理制成的。
（2）当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率。
（3）求电动机正常工作时的机械效率。
33．（2019·杭州模拟）
（1）玩具风扇中使用的电动机的工作原理是 ；
（2）当把该电动机接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，测得此时流过电动机的电流是1A。问：
①该电动机线圈的电阻是多少？
②电动机正常工作时的机械效率是多少？
34．（2019八下·江干月考）小明在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动。
①在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴 （选填“上侧”或“下侧”）绝缘漆都刮掉。
②图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了 ，该装置能在线圈 （选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
35．阅读短文，回答问题：
右图，高压水枪除污作为目前治“城市牛皮癣”最有力的方法，为很多城市广泛使用．下表是广州某公司生产的ZF28/15型清洗机的铭牌．清洗机工作时，利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出。
（1）你认为清洗机的动力设备是 （选填“电动机”或“热机”），其主要原理是通电导体在中要受到力的作用。
（2）从物理学的角度看，铭牌中有一个物理量名称与单位不一致，请你指出这个物理量名称并说明如何更正．错误的物理量名称是 ，应当改为 ；
（3）清洗机正常工作时，通过清洗机的电流是多少？若清洗5m2的墙壁上的“牛皮癣”平均耗时10min，则需用水多少？需要消耗多少度电能？
四、实验探究题
36．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？
37．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 ．
38．（2019八下·长兴期中）学习了“电生磁”和“电动机”的知识之后，某学校兴趣小组的同学猜想：“既然电流周围存在着磁场，那么两根互相靠近的通电导线之间是否会发生相互吸引或排斥的作用？”他们将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图1所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他们的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
（1）平行放置的两根通电导线之间作用力的特点是：①当两根导线的电流方向相同时，两根导线相互 ；②当两根导线的电流方向相反时，两根导线相互 。
（2）分析图 ，可探究通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系。
（3）如图2所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将 。
A．不会变形 B．会变形，所围面积增大
C．会变形，所围面积减小 D．会变形，所围总面积不变
39．（2020八下·青田期中）小红在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。她设计了如图所示的装置，先初步探究磁场对通电导体的作用力与电流大小的关系。实验步骤如下：
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
②给导体两端加电压U1，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α1；
③ ，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α2；
④比较α1、α2的大小，发现α2＞α1，即可初步验证其它条件一定，
通电导体的电流越大，受到磁场的作用力越大。
（1）请将第③步的步骤补充完整： 。
（2）小红想继续探究通电导体在磁场受到作用力的大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是她将图中的导体棒换成了一根较长的导体棒，其它条件不变，此时她发现悬线与竖直方向偏转的角度变小了，于是她得出结论，“其它条件一定，通电导体在磁场中的长度越长，受到的磁场作用力越小”。但她查阅一些资料后发现，理论上通电导体在磁场中的长度越长，受到的磁场作用力越大，这与她实验所得到的结论相反。请你说明小红得出的结论与资料不符的原因。 。
40．（2019八下·长兴期末）学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”。
【实验目的】探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系
【实验器材】边长不同的矩形线圈2个、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。
【实验步骤】
（1）如上图，用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1，再将a放入磁场中。通电后，弹簧测力计示数变为F1，发现F1小于G1，则磁场对线圈a作用力的方向是 。
（2）换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的 相同，记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2。应比较G2-F2与 的关系，从而得出结论。
（3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，可能的原因是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）动圈式话筒和在POS上刷卡是利用电磁感应现象工作的。（2）电磁起重机是利用电流的磁效应工作的。（3）动圈式扬声器是利用磁极间的相互作用工作的。生活中有很多的用电器，仔细观察，弄清各用电器的工作原理，达到学以致用的目的，体会到物理是有用的。
【解答】解：电流表工作原理是通电导体在磁场中受力转动，和电动机的原理一样；
A、动圈式话筒是声音的振动带动线圈振动，使线圈做切割磁感线运动而产生感应电流，是电磁感应现象，和发电机的原理一样，A不符合题意；
B、电磁起重机的核心部分是电磁铁，电磁铁是利用通电导线周围存在磁场的原理制成的，B不符合题意；
C、扬声器是磁场中的线圈在通入交变电流时受力而发生振动的，即通电导体在磁场中受到力的作用，和电动机的原理一样，C符合题意；
D、POS机类似于发电机，是利用电磁感应现象的原理制成的，D不符合题意。
故答案为：C
2．【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。
3．【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。
4．【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】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大．因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小．
A．指南针是利用磁铁静止时有指示南北的性质制成的，与电流表的制成原理无关．故A错误．
B．发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关．故B错误．
C．电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的．故C正确．
D．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，与电流表的工作原理无关．故D错误．
故选C．
【分析】首先利用图示的装置分析出其制成原理，然后再逐个分析选择项中的各电学元件的制成原理，分别与前面分析的结论对应即可得到答案．
5．【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】A．白炽灯是电能转化为光能，没有利用线圈在磁场中受到力的作用而运动，故A错误；
B话筒是把机械能转化为电能，故B错误；
C发电机利用的是电磁感应原理，是把机械能转化为电能，故C错；
D扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，它主要由固定的永久磁体．线圈和锥形纸盆构成．当线圈中通过随声音变化的电流时，据通电导线在磁场中受力的作用的原理知，通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用，即线圈所受力时而排斥，时而吸引，从而使得线圈振动，是电能转化为机械能，故D正确；
故选D．
【分析】 司机按下开关，自动爆破器的线圈在磁场中收到力的作用而运动，产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，是电能转化为机械能．
6．【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】（1）电扇里面有一个小型的电动机，使微型电扇转动的工作原理是通电导体在磁场中受力转动；（2）电扇的内部有磁铁和线圈，当微型电扇的插头处接一只发光二极管，线圈转动时，做了切割磁感线的运动，故能产生电流；此时微型电扇如同一台发电机，原理就是电磁感应．
故选B．
【分析】 （1）电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力转动；能量转化是：电能转化为机械能；（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流．
7．【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】A．如果是自行车内部漏电，喇叭也不会响，故答案A错误；
B关闭并拔出自行车钥匙，说明已经切断了电源，故答案B错误；
C用力踩踏时，电动机就变成了“发电机”，从而实现“自发电”，不是发电机变成电动机，故答案C错误；
D用力踩踏时，电动机就变成了“发电机”，从而实现“自发电”，故答案D符合题意．
故选D．
【分析】 关闭电源，用力踩踏时，电动机就变成了“发电机”，从而实现“自发电”，它是利用电磁感应现象工作的．
8．【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】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．
【分析】（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．
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】叶片对称分布时，转动后转轴是不会振动的．而当其非对称分布时，叶片转动起来后，由于惯性总要向其运动的切线方向飞出，使转轴不断改变位置从而发生振动，并带动手机整体振动．
四个答案中，只有C是不平衡的，电机带动它高速转动时，才会产生振动．
故选C．
【分析】当叶片的形状不规则时，电机带动它高速转动时，才会产生振动．
10．【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．摩托车装有排气管，电动摩托车的发动机是电动机，所以不需要装有排气管，故符合题意；
B．月球上没有空气，所以不能使用摩托车，但能使用电动摩托车，故该选项不符合题意；
C．摩托车行驶时会造成大气污染，电动摩托车行驶时不会造成大气污染，故该选项不符合题意；
D．摩托车行驶时将汽油的化学能最终转化为机械能，电动摩托车行驶时将电能转化为机械能，故该选项不符合题意．
故选A．
【分析】电动摩托车内部是电动机，即利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，消耗电能产生机械能，所以该车不会受是否有空气的影响，且基本上不会对大气造成污染；
摩托车的发动机是内燃机，需要消耗汽油，故其在工作时必须有空气，且最终将汽油的化学能转化成了机械能，对空气污染较为严重．
11．【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】直流电动机中，换向器的作用是当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈受力发生变化，所以B正确，ACD错误．
故选B．
【分析】为了使线圈能在磁场中连续转动，需要在直流电动机中安装换向器，其作用是：每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈受力发生变化，继续转动下去．
12．【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】当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动．A、B两个选项电动机始终不会转动．C选项中的电动机不会停止．
故选D．
【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．
13．【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】对于直流电动机，即只能用直流电源来供电，所以电动机的外部电流的方向是不变；而电动机能持续的转动下去，即线圈中的电流必须在线圈转过平衡位置后就需要通过换向器改变一次方向，所以线圈中的电流方向是变化的．
故选D．
【分析】利用直流电动机中换向器的作用分析即可解决该题．
14．【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机和电动机的工作原理，能量转化的知识分析。
【解答】A.发电机将机械能转化为电能，故A错误；
B.电动机工作时，线圈在磁场中切割磁感线，因此会产生感应电流，故B错误；
C.发电机的工作原理是电磁感应，故C正确；
D.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时一定产生感应电流，故D错误。
故选C。
15．【答案】A
【知识点】声音的传播；直流电动机的构造原理与工作过程；热机；核电站及其工作原理
【解析】【分析】1、声音的传播需要介质，真空不能传播声音；
2、燃烧气体是气体膨胀，推动活塞向下做功，应该是做功冲程。压缩冲程时应该是活塞向下压缩气体；
3、图丙中外部电路有电源，所以线圈中通有电流，在磁铁的磁场中受力运动，是研究“通电导体在磁场中受力运动”；
4、目前用于核电站的主要是核裂变反应，核聚变反应能量释放难以控制，暂不用于核电站。
【解答】A：由于声音的传播需要介质，真空中不能传播声音，所以空气被抽出后声音越来越弱，描述符合实际，A正确；
B：乙图可以表示四冲程汽油机中的压缩冲程，错误，应该是气体推动活塞做功，是做功冲程，B错误；
C：丙图实验中外部有学生电源，线圈中已经有电流通过，所以研究的是“通电导体在磁场中受力运动”情况，不是电磁感应现象，C错误；，
D：丁图表示的是核聚变反应，而核电站中主要是核裂变反应，D错误。
故选A
16．【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】通电导体在磁场中的受力方向与两个因素有关：①磁场方向；②电流方向，据此分析判断。
【解答】A.减少磁铁的数量，会减小磁场的强度，进而影响导体受力的大小，但不能改变受力的方向，故A错误；
B.增大导体的直径，会增大受力的范围，进而增大导体受力的大小，但不能改变受力的方向，故B错误；
C.增大导体中的电流，会增大导体受力的大小，但不能改变受力的方向，故C错误；
D.改变导体中的电流方向，可以改变导体的受力方向，故D正确。
故选D。
17．【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【分析】（1）根据发电机的能量转换过程分析；
（2）根据电动机和发电机的结构分析；
（3）通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和电流大小有关；
（4）感应电流的大小与磁场强弱和导体的运动速度有关。
【解答】A.发电机工作时把机械能转化为电能，故A错误；
B.电动机和发电机主体结构相似，因此发电机能由电动机改装得到，故B错误；
C.电池电压降低时，通过风扇的电流会减小，那么风扇a的转速会减慢，故C正确；
D.风力大小会影响发电机的转速，肯定会影响小灯泡发光亮度，故D错误。
故选C。
18．【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；电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】分析各个图片描述的实验现象，确定其中包含的物理原理，然后与各个选项进行比较即可。
【解答】A.如图①可知，两个电磁铁串联，那么通过它们的电流相同，而它们的线圈匝数不同，因此探究的是电磁铁磁场强弱与线圈匝数的关系，故A错误；
B.如图②，通电导线周围存在着磁场，它是客观存在的，放入小磁针的目的是直观的感知磁场的存在，不会因为小磁针的消失而消失，故B错误；
C.如图③，闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有电流产生，这是电磁感应现象，为发电机的工作原理，故C错误；
D.如图④为扬声器的内部结构，当从麦克风传送过来的强弱不同的电流经过线圈时，会受到大小不同的磁力而振动起来，从而发出声音，因此此时发生的能量转换是电能转化为机械能，故D正确。
故选D。
19．【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和通过线圈的电流大小有关，据此分析解答。
【解答】A.改变磁铁的磁极，只能改变磁场的方向，不能改变线圈受到磁力的大小，故A错误符合题意；
B.改变电流的大小，可以改变线圈产生磁场的强弱，从而改变线圈受到磁力的大小，故B正确不合题意；
C.改变磁场的强弱，可以改变线圈受到磁力的大小，故C正确不合题意；
D.改变线圈的匝数，可以改变线圈产生磁场的强弱，从而改变线圈受到磁力的大小，故D正确不合题意。
故选A。
20．【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据“内部电磁线圈通电产生一个冲击力”可知，安全锤的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
【解答】安全锤的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
A.闭合开关后，通过电流的金属棒在磁场中受力运动，故A符合题意；
B.闭合开关后，金属棒在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有电流产生，这就是电磁感应现象，故B不合题意；
C.闭合开关后，缠绕有导线的铁钉能够吸引铁屑，说明电流周围存在磁场，故C不合题意；
D.当导线中有电流经过时，小磁针的指向偏转，说明电流的磁效应，故D不合题意。
故选A。
21．【答案】（1）电压
（2）通电导体在磁场中会受到力的作用
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电压的测量及电压表的使用；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）根据题意分析电路图，可知R1和R2串联，油量表与R2并联；
（2）电动机原理： 通电导体在磁场中会受到力运动。
【解答】（1）根据题意分析电路图，可知R1和R2串联，油量表与R2并联，即图中的电表为电压表，测R2两端的电压；
（2）电动机的原理是：通电导体在磁场中受到力的作用。
故答案为：（1）电压；（2）通电导体在磁场中受到力的作用。
22．【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。
23．【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．
24．【答案】（1）磁场；改变电流的方向
（2）变亮；电流变大
（3）电磁感应；发电机
【知识点】电磁感应；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1）闭合开关，电动机转动，电动机的原理就是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的方法是：改变电流的方向或改变磁场的方向；（2）捏住电动机的转轴，会将电动机消耗的电能转化为内能，由非纯电阻电路转化为纯电阻电路，电源输出的所有功率都变为线圈电阻消耗的热功率了，而加在其上的电压不变，所以电流急剧上升，电动机线圈大量发热，此时电流变大，灯泡变亮；（3）电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是电磁感应现象，它在生活中的应用有发电机等．
【分析】（1）通电导体在磁场中会受力转动，影响电动机转动方向的因素有：电流的方向和磁场的方向；（2）当电路中电流变大时，灯泡就会变亮；（3）发电机就是根据电磁感应现象制成的．
25．【答案】电动机；通电导线在磁场中受力的作用
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】由于该装置在太阳能提供电能的情况下运动，即将电能转化为机械能，故里面应该有一个电动机，它是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的．
【分析】该题中的小盆景在太阳能电池板的作用下能不断的摆动，即消耗电能而运动，故花盆中肯定有一个小电动机，它的工作原理是利用通电导线在磁场中受力的作用．
26．【答案】增大流过电动机的电流；增加电动机磁铁的磁场强度．
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】电动机是根据磁场对电流有力的作用的原理制成的，其作用力的大小与磁场强弱、电流大小等因素有关．要使电动机转速增大，就是要增大磁场对电流的作用．要提高转速可以加大电动机中的电流、增加磁场的强度，或者这两者同时增大等．
【分析】电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的理制成的，转动的速度与电流大小和磁场强度等有关．
27．【答案】（1）N
（2）变短
【知识点】二力平衡的条件及其应用；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（2）首先根据滑片的移动分析电流的大小变化，然后确定电磁铁磁力的大小改变，最后根据二力平衡分析弹簧弹力的大小改变，最后判断弹簧长度的改变。
【解答】（1）电磁铁线圈上电流向左，那么右手握住螺线管，四指指尖向左，此时大拇指指向下端，那么电磁铁的下端是N极；
（2） 若将变阻器的滑片P向右移动， 那么变阻器的阻值变大，电流变小，电磁铁的磁力变弱，根据
F弹=F吸引+G可知，弹簧的弹力减小，那么弹簧的长度会变短。
28．【答案】（1）异名磁极
（2）通电导体在磁场中
（3）金属外壳；BC
【知识点】磁极间的相互作用；直流电动机的构造原理与工作过程；插座的构造与工作方式
【解析】【分析】（1）根据磁极之间的相互作用分析；
（2）根据电动机的工作原理分析；
（3）三脚插头中间的那个与用电器的金属外壳相连，而插座中对应的孔与地线相连，插头一旦接入插座，用电器的金属外壳就与地线连接，从而保证用电安全。它的长度较大，可以保证在接通电源前接通地线，而拔出插座切断火线后再脱离，这都是为了用电安全。
【解答】（1）冰箱门的门框密封条采用磁性材料，利用异名磁极相互吸引来增强它的密封性能。
（2）冰箱的压缩机里有一台电动机，它是根据通电导体在磁场中受力转动的原理制成的。
（3）电冰箱使用三脚插头与电源插座连接，细心查阅发现，三脚插头中“1”与冰箱金属外壳连接，这个插脚比另外两个插脚要稍长，这样的设计的主要好处是：.插入插座时可确保冰箱外壳先接地，拔出插座时先使插头与火线相脱离，故选BC。
29．【答案】改变磁场方向；发电机(或者电源)；电磁感应原理
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中受力的方向的影响因素：①电流方向；②磁场方向；
（2）发电机将机械能转化为电能，工作原理就是电磁感应现象。
【解答】（1）在“装配直流电动机模型实验”中，要改变电动机的转动方向，除了改变电流方向外，还可以采用的方法是改变磁场方向。
（2）完成实验后，取下电源接上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此时这个模型就成为发电机，此时工作原理是电磁感应原理。
30．【答案】换向器；逆时针；磁极方向
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）在直流电动机中，当线圈平面转过180°后，由于线圈中的电流方向与原来正好相反，因此受到磁力的方向与转动方向相反，会导致线圈不能继续转动下去。为了改变电流方向，使用两个铜半环解决这个问题；
（2）线圈在磁场中的受力方向与两个因素有关：①电流方向；②磁场方向。
【解答】（1）在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈两端引线的漆皮的一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中换向器的作用相同；
（2）若将电源两极对调，线圈的转动方向为逆时针，除此之外，还可以通过改变磁极方向的办法，来改变电动机转动方向。
31．【答案】（1）通电线圈在磁场中受安培力(或受力作用)而转动
（2）解：根据P＝UI可得，豆浆机在额定电压下打浆时通过的电流I电动机＝ ＝ ≈0.82A。
（3）解：水吸收的热量Q水＝c水m水(t2－t1)＝4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃－20℃)＝5.04×105J，
由P＝ 可得，电流通过电热器做的功W＝P电热器t＝1000W×10×60s＝6×105J。
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）豆浆机的主要部分为电动机，根据电动机的工作原理解答；
（2）从表格中找到电动机的额定功率，然后根据功率公式计算即可；
（3）根据公式Q=cm（t2-t1）计算水吸收的热量；从表格中找到加热器的功率，然后根据公式W=Pt计算电流通过加热器做的功。
32．【答案】（1）通电线圈在磁场中受力而转动
（2）解：当把滑片移到最左端时，闭合开关S，此时电路为电动机的简单电路，当电流稳定时，电动机正常工作，由图乙可知电动机正常工作时的电流I=0.4A，电动机正常工作时消耗的电功率：P=UI=12V×O.4A=4.8W
（3）解：由图乙可知，电动机刚开始转动时的电流I’=1.2A，此时电动机为纯电阻，
由欧姆定律可得，电动机线圈的电阻：R=
电动机正常工作时的热功率：P热=I2R=(0.4A)2×10Ω=1.6W，
所以电动机的输出功率：P输出=P-P热=4.8W-I.6W=3.2W；
电动机正常工作时电能转化为机械能的效率：
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动；
（2）据乙图可知，当电动机正常工作时，通过线圈的电流是0.4A，根据公式P=UI计算电动机的功率；
（3）当电动机开始转动时，可看作纯电阻电路，根据这个状态计算出线圈电阻。当电动机正常工作时，根据 P热=I2R 计算出它的发热功率，根据 P输出=P-P热计算电动机的输出功率，最后根据
计算电动机的机械效率。
33．【答案】（1）通电导体在磁场中受到力的作用；或通电线圈在磁场中受到力会转动
（2）解：①由欧姆定律可得电动机线圈的电阻：R= =0.5Ω
②当电机正常工作时，电路中消耗的总功率：P=UI=2V×1A=2W；线圈中发热功率：PA=FR=(1A)2×0.5Ω=0.5W；则电动机输出功率：P出=P-P热=2W-0.5W=1.5W；则电动机正常工作时的效率：η= ×100%= ×100%=75%
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；
（2）①已知电流和电压根据公式
计算电动机线圈电阻；
②当电动机正常工作时，根据P=UI计算总功率，根据
计算发热功率，然后根据P总=PA+P出计算电动机的输出功率，最后根据 = 计算电动机的机械效率。
34．【答案】下侧；换向器；刚转过
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）当线圈里有电流经过时，线圈会受力转动；当线圈转过180°后，如果电流方向不变，那么线圈的受力方向会与运动方向相反，从而不能持续转动。如果将转轴相同一侧的半圈绝缘皮去掉，那么当线圈转过180°后没有电流，自然就不受力，依靠惯性回到原来位置，这时就有电流，再次受到磁力，从而完成持续转动。
（2）如果在电路中加入换向器，那么每隔半圈就改变一次电流方向，从而使线圈受到的力始终朝向一个方向，那么线圈就能连续转动起来。
【解答】①在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴下侧绝缘漆都刮掉。
②图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
故答案为：（1）下侧；（2）换向器，刚转过
35．【答案】（1）电动机
（2）额定压力；额定压强
（3）13.64，200，0.5
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【解答】（1）该题中已提示“清洗机工作时，利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出”，故需要消耗电能，即是利用电动机来工作的，其是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；（2）表中额定压力为5×106Pa，Pa（帕斯卡）是压强的单位，物理量与单位不一致，所以错误的是额定压力，应当改为额定压强；（3）由 得， ，10min需要水的体积：V=20L/min×10min=200L=0.2m3．由 得，需要水的质量为 ，W=Pt=3000W×10×60s=1.8×106J=0.5kW h=0.5度
【分析】电动机需要消耗电能，产生机械能，其是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；压力（力）的单位是牛顿，符号N，可见额定压力与单位不符；清洗机正常工作时，由铭牌知道清洗机的额定电压和额定功率，利用公式P=UI求清洗机正常工作时通过的电流；知道清洗时间、清洗机的额定流量，可求需要用水的体积；知道清洗时间和清洗机的电功率，利用公式W=Pt求消耗的电能。
36．【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．
37．【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．
38．【答案】（1）吸引；排斥
（2）丙、丁
（3）B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）根据乙图的情形判断两根导线电流方向相同时的相互作用，根据丙或丁图判断电流方向相反时导线之间的相互作用；
（2）探究通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系，必须改变电流大小控制电流方向相同；
（3）判断每个角上两根导线上电流方向，然后根据它们之间的相互作用作出选择。
【解答】（1）①根据乙图可知， 当两根导线的电流方向相同时，两根导线相互吸引；
②根据丙或丁图可知， 当两根导线的电流方向相反时，两根导线相互排斥；
（2）
探究通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系，必须改变电流大小控制电流方向相同，因此应该分析丙和丁；
（3）闭合开关后，每个角上相邻的两根导线中电流方向相反，它们之间相互排斥，因此这个星形围成的面积会增大，故选B。
故答案为：（1）①吸引；②排斥；（2）丙丁；（3）B
39．【答案】（1）给导体两端加电压U2，U2＞U1
（2）没有控制电流大小相同
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）根据公式可知，当电阻一定时，电压越大，通过导体的电流越大，据此对③中导体两端的电压大小进行判断；
（2）同种材料，导体的电阻与长度成正比，因此换用较长的金属棒后，导体的电阻会增大，通过导体的电流会减小。根据控制变量法可知，探究通电导体在磁场中受力大小与导体长度的关系时，必须控制磁场强度和导体的电流相同，据此分析判断。
【解答】（1）低③步的步骤为：给导体两端加电压U2，U2＞U1，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α2；
（2）红得出的结论与资料不符的原因：没有控制电流大小相同。
40．【答案】（1）竖直向上
（2）位置；G1-F1
（3）磁场方向发生改变或电流方向发生改变
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）当a处于静止状态时，它受到平衡力，根据二力平衡的条件分析a受到作用力的方向；
（2）当线圈在磁场中处于静止状态时，它受到的重力G、测力计的拉力F拉和磁场的作用力F相互平衡，即：G=F拉+F，那么磁场的作用力为：F=G-F拉；
（3）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向或电流方向有关。
【解答】（1）当a在磁场中处于静止状态时，它的重力G1竖直向下，测力计的拉力F1竖直向上；因为F1小于G1，所以二者的合力方向向下；如果a要保持平衡状态，那么磁场对线圈的作用力的方向必须与合力方向相反，即竖直向上；
（2）换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的1相同，记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2。应比较G2-F2与 G1-F1 的关系，从而得出结论。
（3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，说明磁场对线圈的作用力方向与原来相反，变成竖直向下了，因此可能原因是：、磁场方向发生改变或电流方向发生改变。
1 / 1浙教版科学八下第一章 第4节 电动机（优生加练）
一、单选题
1．如图所示各器具中，与电流表工作原理相同的是（ ）
A．电圈式话筒 B．电磁起重机
C．扬声机 D．在POS上刷卡
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）动圈式话筒和在POS上刷卡是利用电磁感应现象工作的。（2）电磁起重机是利用电流的磁效应工作的。（3）动圈式扬声器是利用磁极间的相互作用工作的。生活中有很多的用电器，仔细观察，弄清各用电器的工作原理，达到学以致用的目的，体会到物理是有用的。
【解答】解：电流表工作原理是通电导体在磁场中受力转动，和电动机的原理一样；
A、动圈式话筒是声音的振动带动线圈振动，使线圈做切割磁感线运动而产生感应电流，是电磁感应现象，和发电机的原理一样，A不符合题意；
B、电磁起重机的核心部分是电磁铁，电磁铁是利用通电导线周围存在磁场的原理制成的，B不符合题意；
C、扬声器是磁场中的线圈在通入交变电流时受力而发生振动的，即通电导体在磁场中受到力的作用，和电动机的原理一样，C符合题意；
D、POS机类似于发电机，是利用电磁感应现象的原理制成的，D不符合题意。
故答案为：C
2．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。
3．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。
4．图是电流表的内部结构示意图．当电流通过线圈时，线圈在磁场中转动从而带动指针偏转．下列选项与电流表工作原理相似的是（ ）
A．指南针 B．发电机 C．电动机 D．电磁铁
【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】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大．因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小．
A．指南针是利用磁铁静止时有指示南北的性质制成的，与电流表的制成原理无关．故A错误．
B．发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关．故B错误．
C．电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的．故C正确．
D．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，与电流表的工作原理无关．故D错误．
故选C．
【分析】首先利用图示的装置分析出其制成原理，然后再逐个分析选择项中的各电学元件的制成原理，分别与前面分析的结论对应即可得到答案．
5．2013年6月7日，厦门市一辆BRT（快速公交系统）公交车在行驶过程中突然起火爆炸，造成重大人员伤亡，随后厦门市给全市174辆BRT公交车全部加装自动爆玻器（如图所示）．危急时刻下，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗．自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的．下列与自动爆玻器工作原理相同的是（ ）
A．白炽灯 B．动圈式话筒 C．发电机 D．扬声器
【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】A．白炽灯是电能转化为光能，没有利用线圈在磁场中受到力的作用而运动，故A错误；
B话筒是把机械能转化为电能，故B错误；
C发电机利用的是电磁感应原理，是把机械能转化为电能，故C错；
D扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，它主要由固定的永久磁体．线圈和锥形纸盆构成．当线圈中通过随声音变化的电流时，据通电导线在磁场中受力的作用的原理知，通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用，即线圈所受力时而排斥，时而吸引，从而使得线圈振动，是电能转化为机械能，故D正确；
故选D．
【分析】 司机按下开关，自动爆破器的线圈在磁场中收到力的作用而运动，产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，是电能转化为机械能．
6．微型电扇通电工作时，它是电动机．如图所示，在微型电扇的插头处连接小灯泡，用手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光，此时微型电扇变成了发电机．关于电动机和发电机的工作原理，下列说法中正确的是（ ）
A．电动机的工作原理是电磁感应
B．电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C．发电机的工作原理是电流的磁效应
D．发电机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
【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】（1）电扇里面有一个小型的电动机，使微型电扇转动的工作原理是通电导体在磁场中受力转动；（2）电扇的内部有磁铁和线圈，当微型电扇的插头处接一只发光二极管，线圈转动时，做了切割磁感线的运动，故能产生电流；此时微型电扇如同一台发电机，原理就是电磁感应．
故选B．
【分析】 （1）电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力转动；能量转化是：电能转化为机械能；（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流．
7．关闭并拔出电动自行车的钥匙，用力踩踏使其前进，会发现按下喇叭开关时，喇叭也能发出鸣叫，这是因为此时（ ）
A．电动自行车的内部电路漏电了
B．钥匙开关没有切断喇叭与电源的连接
C．发电机变成了电动机
D．电动机变成了发电机
【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】A．如果是自行车内部漏电，喇叭也不会响，故答案A错误；
B关闭并拔出自行车钥匙，说明已经切断了电源，故答案B错误；
C用力踩踏时，电动机就变成了“发电机”，从而实现“自发电”，不是发电机变成电动机，故答案C错误；
D用力踩踏时，电动机就变成了“发电机”，从而实现“自发电”，故答案D符合题意．
故选D．
【分析】 关闭电源，用力踩踏时，电动机就变成了“发电机”，从而实现“自发电”，它是利用电磁感应现象工作的．
8．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
【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】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．
【分析】（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．
9．手机已成为人们现代生活中常用的一种通讯工具．一般的手机都有利用振动提示“来电”的装置．有一种手机提示“来电”是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动，当叶片转动时，电动机也就跟着振动起来，从而带动手机振动．在如图所示的几种形状的叶片中，你认为能够实现上述振动功能的是（ ）
A． B． C． D．
【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】叶片对称分布时，转动后转轴是不会振动的．而当其非对称分布时，叶片转动起来后，由于惯性总要向其运动的切线方向飞出，使转轴不断改变位置从而发生振动，并带动手机整体振动．
四个答案中，只有C是不平衡的，电机带动它高速转动时，才会产生振动．
故选C．
【分析】当叶片的形状不规则时，电机带动它高速转动时，才会产生振动．
10．关于摩托车和电动摩托车的比较，下列说法中错误的是（ ）
A．摩托车装有排气管，电动摩托车也装有排气管
B．月球上不能使用摩托车，但能使用电动摩托车
C．摩托车行驶时会造成大气污染，电动摩托车行驶时不会造成大气污染
D．摩托车行驶时将汽油的化学能最终转化为机械能，电动摩托车行驶时将电能转化为机械能
【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．摩托车装有排气管，电动摩托车的发动机是电动机，所以不需要装有排气管，故符合题意；
B．月球上没有空气，所以不能使用摩托车，但能使用电动摩托车，故该选项不符合题意；
C．摩托车行驶时会造成大气污染，电动摩托车行驶时不会造成大气污染，故该选项不符合题意；
D．摩托车行驶时将汽油的化学能最终转化为机械能，电动摩托车行驶时将电能转化为机械能，故该选项不符合题意．
故选A．
【分析】电动摩托车内部是电动机，即利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，消耗电能产生机械能，所以该车不会受是否有空气的影响，且基本上不会对大气造成污染；
摩托车的发动机是内燃机，需要消耗汽油，故其在工作时必须有空气，且最终将汽油的化学能转化成了机械能，对空气污染较为严重．
11．电动机中换向器的作用应是（ ）
A．自动改变线圈的转动方向 B．自动改变线圈中的电流方向
C．自动改变电源的电流方向 D．自动改变线圈的受力方向
【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】直流电动机中，换向器的作用是当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈受力发生变化，所以B正确，ACD错误．
故选B．
【分析】为了使线圈能在磁场中连续转动，需要在直流电动机中安装换向器，其作用是：每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈受力发生变化，继续转动下去．
12．小明同学自己动手做了一个直流电动机模型，接通电路后发现电动机不转动，可当他拨了一下线圈后，电动机就快速转了起来，造成这一情况的原因可能是（ ）
A．电源电压太低 B．电刷接触不良
C．电源正、负极接反了 D．开始时，线圈处于平衡位置了
【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】当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动．A、B两个选项电动机始终不会转动．C选项中的电动机不会停止．
故选D．
【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．
13．关于直流电动机的线圈中的电流方向和外部电流的方向的说法中，正确的是（ ）
A．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是不变的
B．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是变化的
C．线圈中的电流方向是不变的，外部电路中的电流方向是改变的
D．线圈中的电流方向是变化的，外部电路中的电流方向是不变的
【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】对于直流电动机，即只能用直流电源来供电，所以电动机的外部电流的方向是不变；而电动机能持续的转动下去，即线圈中的电流必须在线圈转过平衡位置后就需要通过换向器改变一次方向，所以线圈中的电流方向是变化的．
故选D．
【分析】利用直流电动机中换向器的作用分析即可解决该题．
14．下列说法中正确的是（ ）
A．发电机将电能转化为机械能
B．电动机工作时线圈中不会产生感应电流
C．发电机的工作原理是电磁感应
D．导体在磁场中做切割磁感线运动时一定产生感应电流
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机和电动机的工作原理，能量转化的知识分析。
【解答】A.发电机将机械能转化为电能，故A错误；
B.电动机工作时，线圈在磁场中切割磁感线，因此会产生感应电流，故B错误；
C.发电机的工作原理是电磁感应，故C正确；
D.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时一定产生感应电流，故D错误。
故选C。
15．（2020·宁波）下列四幅图片都来自于课本，对它们的描述符合实际的是（ ）
A．甲图实验中随着瓶内空气被抽出，听到的声音越来越弱
B．乙图可以表示四冲程汽油机中的压缩冲程
C．丙图实验在研究电磁感应现象中感应电流产生条件
D．丁图可以表示至今所建造的核电站里核反应堆的工作原理
【答案】A
【知识点】声音的传播；直流电动机的构造原理与工作过程；热机；核电站及其工作原理
【解析】【分析】1、声音的传播需要介质，真空不能传播声音；
2、燃烧气体是气体膨胀，推动活塞向下做功，应该是做功冲程。压缩冲程时应该是活塞向下压缩气体；
3、图丙中外部电路有电源，所以线圈中通有电流，在磁铁的磁场中受力运动，是研究“通电导体在磁场中受力运动”；
4、目前用于核电站的主要是核裂变反应，核聚变反应能量释放难以控制，暂不用于核电站。
【解答】A：由于声音的传播需要介质，真空中不能传播声音，所以空气被抽出后声音越来越弱，描述符合实际，A正确；
B：乙图可以表示四冲程汽油机中的压缩冲程，错误，应该是气体推动活塞做功，是做功冲程，B错误；
C：丙图实验中外部有学生电源，线圈中已经有电流通过，所以研究的是“通电导体在磁场中受力运动”情况，不是电磁感应现象，C错误；，
D：丁图表示的是核聚变反应，而核电站中主要是核裂变反应，D错误。
故选A
16．（2020八下·乐清期末）如图所示，在“研究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验中，要使导体运动方向改变，以下操作中可行的是（ ）
A．减少磁铁的数量 B．增大导体的直径
C．增大导体中的电流 D．改变导体中的电流方向
【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】通电导体在磁场中的受力方向与两个因素有关：①磁场方向；②电流方向，据此分析判断。
【解答】A.减少磁铁的数量，会减小磁场的强度，进而影响导体受力的大小，但不能改变受力的方向，故A错误；
B.增大导体的直径，会增大受力的范围，进而增大导体受力的大小，但不能改变受力的方向，故B错误；
C.增大导体中的电流，会增大导体受力的大小，但不能改变受力的方向，故C错误；
D.改变导体中的电流方向，可以改变导体的受力方向，故D正确。
故选D。
17．（2020八下·拱墅期末）如图是模拟风力发电的模型，电动机通电时，风扇a高速转动产生风力模拟自然风。风扇b在风力作用下带动发电机发电，同时与发电机相连的小灯炮发光，下列说法正确的是（ ）
A．发电机工作时把电能转化为机械能
B．电动机和发电机主体结构不同，发电机不能由电动机改装得到
C．电池电压降低时，风扇a的转速会减慢
D．风力大小不会影响小灯泡发光亮度
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【分析】（1）根据发电机的能量转换过程分析；
（2）根据电动机和发电机的结构分析；
（3）通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和电流大小有关；
（4）感应电流的大小与磁场强弱和导体的运动速度有关。
【解答】A.发电机工作时把机械能转化为电能，故A错误；
B.电动机和发电机主体结构相似，因此发电机能由电动机改装得到，故B错误；
C.电池电压降低时，通过风扇的电流会减小，那么风扇a的转速会减慢，故C正确；
D.风力大小会影响发电机的转速，肯定会影响小灯泡发光亮度，故D错误。
故选C。
18．（2020八下·拱墅期末）下列四幅图对应的说法正确的是（ ）
A．如图①是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
B．如图②，通电导线周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场消失
C．如图③，此实验装置原理与电动机原理相同
D．如图④为扬声器的内部结构，此时发生的能量转换是电能转化为机械能
【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；电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】分析各个图片描述的实验现象，确定其中包含的物理原理，然后与各个选项进行比较即可。
【解答】A.如图①可知，两个电磁铁串联，那么通过它们的电流相同，而它们的线圈匝数不同，因此探究的是电磁铁磁场强弱与线圈匝数的关系，故A错误；
B.如图②，通电导线周围存在着磁场，它是客观存在的，放入小磁针的目的是直观的感知磁场的存在，不会因为小磁针的消失而消失，故B错误；
C.如图③，闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有电流产生，这是电磁感应现象，为发电机的工作原理，故C错误；
D.如图④为扬声器的内部结构，当从麦克风传送过来的强弱不同的电流经过线圈时，会受到大小不同的磁力而振动起来，从而发出声音，因此此时发生的能量转换是电能转化为机械能，故D正确。
故选D。
19．（2020八下·上虞期末）小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭，如下图所示。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，线圈通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是（ ）
A．改变磁铁的磁极 B．改变电流的大小
C．改变磁铁磁性强弱 D．改变线圈的匝数
【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和通过线圈的电流大小有关，据此分析解答。
【解答】A.改变磁铁的磁极，只能改变磁场的方向，不能改变线圈受到磁力的大小，故A错误符合题意；
B.改变电流的大小，可以改变线圈产生磁场的强弱，从而改变线圈受到磁力的大小，故B正确不合题意；
C.改变磁场的强弱，可以改变线圈受到磁力的大小，故C正确不合题意；
D.改变线圈的匝数，可以改变线圈产生磁场的强弱，从而改变线圈受到磁力的大小，故D正确不合题意。
故选A。
20．（2020八下·吴兴期末）如图是一种公交车自动爆玻器，它相当于一个电控安全锤。危急时刻，司机只需按下开关，内部电磁线圈通电产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。下列四个实验能反映自动爆玻器工作原理是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据“内部电磁线圈通电产生一个冲击力”可知，安全锤的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
【解答】安全锤的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
A.闭合开关后，通过电流的金属棒在磁场中受力运动，故A符合题意；
B.闭合开关后，金属棒在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有电流产生，这就是电磁感应现象，故B不合题意；
C.闭合开关后，缠绕有导线的铁钉能够吸引铁屑，说明电流周围存在磁场，故C不合题意；
D.当导线中有电流经过时，小磁针的指向偏转，说明电流的磁效应，故D不合题意。
故选A。
二、填空题
21．（2019·桐乡模拟）电流表、电压表是初中科学中重要的仪表，试回答：
（1）如下图是某同学设计的汽车油量表原理图，当油箱里的油面降低时，浮标下降，杠杆的指针上升，油量表示数变小，则图中的油量表是由 表改装而成的。
（2）我们常用的电流表、电压表内有磁体和线圈等，指针的偏转类似电动机转动的原理，即是利用了 的原理而制成的。
【答案】（1）电压
（2）通电导体在磁场中会受到力的作用
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电压的测量及电压表的使用；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）根据题意分析电路图，可知R1和R2串联，油量表与R2并联；
（2）电动机原理： 通电导体在磁场中会受到力运动。
【解答】（1）根据题意分析电路图，可知R1和R2串联，油量表与R2并联，即图中的电表为电压表，测R2两端的电压；
（2）电动机的原理是：通电导体在磁场中受到力的作用。
故答案为：（1）电压；（2）通电导体在磁场中受到力的作用。
22．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。
23．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．
24．如图甲，将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来．
（1）闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在 里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是 ．
（2）刚闭合开关时，小电灯发出明亮的光，但随着电动机转得越来越快，小电灯的亮度逐渐减弱；当转速正常时，小电灯的亮度稳定不变，此时用手指轻轻捏住电动机的转轴，使电动机的转速减慢，你猜想这时小电灯的亮度将 （选填“变亮”“变暗”或“不变”），理由是 ．
（3）如果将小电灯换成灵敏电流表，电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是 现象，它在生活中的应用有 （举出一例即可）．
【答案】（1）磁场；改变电流的方向
（2）变亮；电流变大
（3）电磁感应；发电机
【知识点】电磁感应；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1）闭合开关，电动机转动，电动机的原理就是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的方法是：改变电流的方向或改变磁场的方向；（2）捏住电动机的转轴，会将电动机消耗的电能转化为内能，由非纯电阻电路转化为纯电阻电路，电源输出的所有功率都变为线圈电阻消耗的热功率了，而加在其上的电压不变，所以电流急剧上升，电动机线圈大量发热，此时电流变大，灯泡变亮；（3）电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是电磁感应现象，它在生活中的应用有发电机等．
【分析】（1）通电导体在磁场中会受力转动，影响电动机转动方向的因素有：电流的方向和磁场的方向；（2）当电路中电流变大时，灯泡就会变亮；（3）发电机就是根据电磁感应现象制成的．
25．如图所示是一种汽车装饰品--小盆景，花盆表面有一个太阳能电池板，塑料小花在阳光下能不断摇摆．请你猜测花盆里还有一个重要的装置是 （选填“发电机”或“电动机”），这种装置的工作原理是 ．
【答案】电动机；通电导线在磁场中受力的作用
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】由于该装置在太阳能提供电能的情况下运动，即将电能转化为机械能，故里面应该有一个电动机，它是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的．
【分析】该题中的小盆景在太阳能电池板的作用下能不断的摆动，即消耗电能而运动，故花盆中肯定有一个小电动机，它的工作原理是利用通电导线在磁场中受力的作用．
26．小明同学有一从玩具小汽车里拆下来的电动机，他想提高电动机的转速（假设电动机不损坏），他可以采取的方法有 ， ．（请写出两种方法）
【答案】增大流过电动机的电流；增加电动机磁铁的磁场强度．
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】电动机是根据磁场对电流有力的作用的原理制成的，其作用力的大小与磁场强弱、电流大小等因素有关．要使电动机转速增大，就是要增大磁场对电流的作用．要提高转速可以加大电动机中的电流、增加磁场的强度，或者这两者同时增大等．
【分析】电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的理制成的，转动的速度与电流大小和磁场强度等有关．
27．（2020·丽水模拟）如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺丝管的铁芯，P是滑动变阻器的滑片。
（1）闭合开关后的电磁铁的下端是 极(选填“N”或“S”)。
（2）若将变阻器的滑片P向右移动，弹簧的长度会 (选填“变长”或“变短”)。
【答案】（1）N
（2）变短
【知识点】二力平衡的条件及其应用；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（2）首先根据滑片的移动分析电流的大小变化，然后确定电磁铁磁力的大小改变，最后根据二力平衡分析弹簧弹力的大小改变，最后判断弹簧长度的改变。
【解答】（1）电磁铁线圈上电流向左，那么右手握住螺线管，四指指尖向左，此时大拇指指向下端，那么电磁铁的下端是N极；
（2） 若将变阻器的滑片P向右移动， 那么变阻器的阻值变大，电流变小，电磁铁的磁力变弱，根据
F弹=F吸引+G可知，弹簧的弹力减小，那么弹簧的长度会变短。
28．（2020八下·丽水期中）关于家用电器电冰箱，小丽仔细观察并查阅了说明书发现：
（1）冰箱门的门框密封条采用磁性材料，利用 相互吸引来增强它的密封性能。
（2）冰箱的压缩机里有一台电动机，它是根据 受力转动的原理制成的。
（3）电冰箱使用三脚插头与电源插座连接，如图所示。细心查阅发现，三脚插头中“1”与冰箱 连接，这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是 。
A.插入插座中可更稳固更美观
B.插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C.拔出插座时先使插头与火线相脱离
【答案】（1）异名磁极
（2）通电导体在磁场中
（3）金属外壳；BC
【知识点】磁极间的相互作用；直流电动机的构造原理与工作过程；插座的构造与工作方式
【解析】【分析】（1）根据磁极之间的相互作用分析；
（2）根据电动机的工作原理分析；
（3）三脚插头中间的那个与用电器的金属外壳相连，而插座中对应的孔与地线相连，插头一旦接入插座，用电器的金属外壳就与地线连接，从而保证用电安全。它的长度较大，可以保证在接通电源前接通地线，而拔出插座切断火线后再脱离，这都是为了用电安全。
【解答】（1）冰箱门的门框密封条采用磁性材料，利用异名磁极相互吸引来增强它的密封性能。
（2）冰箱的压缩机里有一台电动机，它是根据通电导体在磁场中受力转动的原理制成的。
（3）电冰箱使用三脚插头与电源插座连接，细心查阅发现，三脚插头中“1”与冰箱金属外壳连接，这个插脚比另外两个插脚要稍长，这样的设计的主要好处是：.插入插座时可确保冰箱外壳先接地，拔出插座时先使插头与火线相脱离，故选BC。
29．（2020八下·金华期中）在“装配直流电动机模型实验”中，要改变电动机的转动方向，除了改变电流方向外，还可以采用的方法是 。完成实验后，取下电源接上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线(如图所示)，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此时这个模型就成为 ，此时工作原理是 。
【答案】改变磁场方向；发电机(或者电源)；电磁感应原理
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中受力的方向的影响因素：①电流方向；②磁场方向；
（2）发电机将机械能转化为电能，工作原理就是电磁感应现象。
【解答】（1）在“装配直流电动机模型实验”中，要改变电动机的转动方向，除了改变电流方向外，还可以采用的方法是改变磁场方向。
（2）完成实验后，取下电源接上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此时这个模型就成为发电机，此时工作原理是电磁感应原理。
30．（2020八下·温州月考）电动机是利用通电线圈在磁场中的原理制成的。如图所示，在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈两端引线的漆皮的一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中 （填结构名称）的作用相同。线圈通电后是沿顺时针转动，若将电源两极对调，线圈的转动方向为 (填“顺时针”或“逆时针”），除此之外，还可以通过改变 的办法，来改变电动机转动方向。
【答案】换向器；逆时针；磁极方向
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）在直流电动机中，当线圈平面转过180°后，由于线圈中的电流方向与原来正好相反，因此受到磁力的方向与转动方向相反，会导致线圈不能继续转动下去。为了改变电流方向，使用两个铜半环解决这个问题；
（2）线圈在磁场中的受力方向与两个因素有关：①电流方向；②磁场方向。
【解答】（1）在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈两端引线的漆皮的一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中换向器的作用相同；
（2）若将电源两极对调，线圈的转动方向为逆时针，除此之外，还可以通过改变磁极方向的办法，来改变电动机转动方向。
三、解答题
31．（2020九上·浙江期末）小明观察外形如图甲所示的豆浆机，其机头主要由一个电热器(电热丝)R和打浆器(电动机)M构成，如图乙所示，其内部电路简化图如图丙，铭牌上的技术参数如表。
额定电压 220V
额定频率 50Hz
电热器额定功率 1000W
电动机额定功率 180W
净重 2.4kg
（1）豆浆机的工作原理是 。
（2）豆浆机在额定电压下打浆，通过电动机的电流是多少？(计算结果精确到0.01)
（3）小明把100g大豆和1.5kg清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃，当电热器正常工作加热总时间为10min时豆浆沸腾，测其温度为100℃。请计算1.5kg水加热至沸腾吸收了多少热量？电流通过电热器做的功是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】（1）通电线圈在磁场中受安培力(或受力作用)而转动
（2）解：根据P＝UI可得，豆浆机在额定电压下打浆时通过的电流I电动机＝ ＝ ≈0.82A。
（3）解：水吸收的热量Q水＝c水m水(t2－t1)＝4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃－20℃)＝5.04×105J，
由P＝ 可得，电流通过电热器做的功W＝P电热器t＝1000W×10×60s＝6×105J。
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）豆浆机的主要部分为电动机，根据电动机的工作原理解答；
（2）从表格中找到电动机的额定功率，然后根据功率公式计算即可；
（3）根据公式Q=cm（t2-t1）计算水吸收的热量；从表格中找到加热器的功率，然后根据公式W=Pt计算电流通过加热器做的功。
32．（2019·富阳模拟）用12V的电源为微型电动机供电的电路如图(甲)所示。当把滑片移到最左端时，闭合开关S，电动机开始转动，电流I随时间t变化的图象如图(乙)所示。当电流稳定时，电动机正常工作。已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响，试解答下列问题。
（1）电动机是利用 原理制成的。
（2）当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率。
（3）求电动机正常工作时的机械效率。
【答案】（1）通电线圈在磁场中受力而转动
（2）解：当把滑片移到最左端时，闭合开关S，此时电路为电动机的简单电路，当电流稳定时，电动机正常工作，由图乙可知电动机正常工作时的电流I=0.4A，电动机正常工作时消耗的电功率：P=UI=12V×O.4A=4.8W
（3）解：由图乙可知，电动机刚开始转动时的电流I’=1.2A，此时电动机为纯电阻，
由欧姆定律可得，电动机线圈的电阻：R=
电动机正常工作时的热功率：P热=I2R=(0.4A)2×10Ω=1.6W，
所以电动机的输出功率：P输出=P-P热=4.8W-I.6W=3.2W；
电动机正常工作时电能转化为机械能的效率：
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动；
（2）据乙图可知，当电动机正常工作时，通过线圈的电流是0.4A，根据公式P=UI计算电动机的功率；
（3）当电动机开始转动时，可看作纯电阻电路，根据这个状态计算出线圈电阻。当电动机正常工作时，根据 P热=I2R 计算出它的发热功率，根据 P输出=P-P热计算电动机的输出功率，最后根据
计算电动机的机械效率。
33．（2019·杭州模拟）
（1）玩具风扇中使用的电动机的工作原理是 ；
（2）当把该电动机接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，测得此时流过电动机的电流是1A。问：
①该电动机线圈的电阻是多少？
②电动机正常工作时的机械效率是多少？
【答案】（1）通电导体在磁场中受到力的作用；或通电线圈在磁场中受到力会转动
（2）解：①由欧姆定律可得电动机线圈的电阻：R= =0.5Ω
②当电机正常工作时，电路中消耗的总功率：P=UI=2V×1A=2W；线圈中发热功率：PA=FR=(1A)2×0.5Ω=0.5W；则电动机输出功率：P出=P-P热=2W-0.5W=1.5W；则电动机正常工作时的效率：η= ×100%= ×100%=75%
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；
（2）①已知电流和电压根据公式
计算电动机线圈电阻；
②当电动机正常工作时，根据P=UI计算总功率，根据
计算发热功率，然后根据P总=PA+P出计算电动机的输出功率，最后根据 = 计算电动机的机械效率。
34．（2019八下·江干月考）小明在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动。
①在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴 （选填“上侧”或“下侧”）绝缘漆都刮掉。
②图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了 ，该装置能在线圈 （选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
【答案】下侧；换向器；刚转过
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）当线圈里有电流经过时，线圈会受力转动；当线圈转过180°后，如果电流方向不变，那么线圈的受力方向会与运动方向相反，从而不能持续转动。如果将转轴相同一侧的半圈绝缘皮去掉，那么当线圈转过180°后没有电流，自然就不受力，依靠惯性回到原来位置，这时就有电流，再次受到磁力，从而完成持续转动。
（2）如果在电路中加入换向器，那么每隔半圈就改变一次电流方向，从而使线圈受到的力始终朝向一个方向，那么线圈就能连续转动起来。
【解答】①在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴下侧绝缘漆都刮掉。
②图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
故答案为：（1）下侧；（2）换向器，刚转过
35．阅读短文，回答问题：
右图，高压水枪除污作为目前治“城市牛皮癣”最有力的方法，为很多城市广泛使用．下表是广州某公司生产的ZF28/15型清洗机的铭牌．清洗机工作时，利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出。
（1）你认为清洗机的动力设备是 （选填“电动机”或“热机”），其主要原理是通电导体在中要受到力的作用。
（2）从物理学的角度看，铭牌中有一个物理量名称与单位不一致，请你指出这个物理量名称并说明如何更正．错误的物理量名称是 ，应当改为 ；
（3）清洗机正常工作时，通过清洗机的电流是多少？若清洗5m2的墙壁上的“牛皮癣”平均耗时10min，则需用水多少？需要消耗多少度电能？
【答案】（1）电动机
（2）额定压力；额定压强
（3）13.64，200，0.5
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【解答】（1）该题中已提示“清洗机工作时，利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出”，故需要消耗电能，即是利用电动机来工作的，其是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；（2）表中额定压力为5×106Pa，Pa（帕斯卡）是压强的单位，物理量与单位不一致，所以错误的是额定压力，应当改为额定压强；（3）由 得， ，10min需要水的体积：V=20L/min×10min=200L=0.2m3．由 得，需要水的质量为 ，W=Pt=3000W×10×60s=1.8×106J=0.5kW h=0.5度
【分析】电动机需要消耗电能，产生机械能，其是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；压力（力）的单位是牛顿，符号N，可见额定压力与单位不符；清洗机正常工作时，由铭牌知道清洗机的额定电压和额定功率，利用公式P=UI求清洗机正常工作时通过的电流；知道清洗时间、清洗机的额定流量，可求需要用水的体积；知道清洗时间和清洗机的电功率，利用公式W=Pt求消耗的电能。
四、实验探究题
36．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．
37．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．
38．（2019八下·长兴期中）学习了“电生磁”和“电动机”的知识之后，某学校兴趣小组的同学猜想：“既然电流周围存在着磁场，那么两根互相靠近的通电导线之间是否会发生相互吸引或排斥的作用？”他们将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图1所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他们的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
（1）平行放置的两根通电导线之间作用力的特点是：①当两根导线的电流方向相同时，两根导线相互 ；②当两根导线的电流方向相反时，两根导线相互 。
（2）分析图 ，可探究通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系。
（3）如图2所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将 。
A．不会变形 B．会变形，所围面积增大
C．会变形，所围面积减小 D．会变形，所围总面积不变
【答案】（1）吸引；排斥
（2）丙、丁
（3）B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）根据乙图的情形判断两根导线电流方向相同时的相互作用，根据丙或丁图判断电流方向相反时导线之间的相互作用；
（2）探究通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系，必须改变电流大小控制电流方向相同；
（3）判断每个角上两根导线上电流方向，然后根据它们之间的相互作用作出选择。
【解答】（1）①根据乙图可知， 当两根导线的电流方向相同时，两根导线相互吸引；
②根据丙或丁图可知， 当两根导线的电流方向相反时，两根导线相互排斥；
（2）
探究通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系，必须改变电流大小控制电流方向相同，因此应该分析丙和丁；
（3）闭合开关后，每个角上相邻的两根导线中电流方向相反，它们之间相互排斥，因此这个星形围成的面积会增大，故选B。
故答案为：（1）①吸引；②排斥；（2）丙丁；（3）B
39．（2020八下·青田期中）小红在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。她设计了如图所示的装置，先初步探究磁场对通电导体的作用力与电流大小的关系。实验步骤如下：
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
②给导体两端加电压U1，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α1；
③ ，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α2；
④比较α1、α2的大小，发现α2＞α1，即可初步验证其它条件一定，
通电导体的电流越大，受到磁场的作用力越大。
（1）请将第③步的步骤补充完整： 。
（2）小红想继续探究通电导体在磁场受到作用力的大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是她将图中的导体棒换成了一根较长的导体棒，其它条件不变，此时她发现悬线与竖直方向偏转的角度变小了，于是她得出结论，“其它条件一定，通电导体在磁场中的长度越长，受到的磁场作用力越小”。但她查阅一些资料后发现，理论上通电导体在磁场中的长度越长，受到的磁场作用力越大，这与她实验所得到的结论相反。请你说明小红得出的结论与资料不符的原因。 。
【答案】（1）给导体两端加电压U2，U2＞U1
（2）没有控制电流大小相同
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）根据公式可知，当电阻一定时，电压越大，通过导体的电流越大，据此对③中导体两端的电压大小进行判断；
（2）同种材料，导体的电阻与长度成正比，因此换用较长的金属棒后，导体的电阻会增大，通过导体的电流会减小。根据控制变量法可知，探究通电导体在磁场中受力大小与导体长度的关系时，必须控制磁场强度和导体的电流相同，据此分析判断。
【解答】（1）低③步的步骤为：给导体两端加电压U2，U2＞U1，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α2；
（2）红得出的结论与资料不符的原因：没有控制电流大小相同。
40．（2019八下·长兴期末）学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”。
【实验目的】探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系
【实验器材】边长不同的矩形线圈2个、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。
【实验步骤】
（1）如上图，用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1，再将a放入磁场中。通电后，弹簧测力计示数变为F1，发现F1小于G1，则磁场对线圈a作用力的方向是 。
（2）换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的 相同，记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2。应比较G2-F2与 的关系，从而得出结论。
（3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，可能的原因是 。
【答案】（1）竖直向上
（2）位置；G1-F1
（3）磁场方向发生改变或电流方向发生改变
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）当a处于静止状态时，它受到平衡力，根据二力平衡的条件分析a受到作用力的方向；
（2）当线圈在磁场中处于静止状态时，它受到的重力G、测力计的拉力F拉和磁场的作用力F相互平衡，即：G=F拉+F，那么磁场的作用力为：F=G-F拉；
（3）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向或电流方向有关。
【解答】（1）当a在磁场中处于静止状态时，它的重力G1竖直向下，测力计的拉力F1竖直向上；因为F1小于G1，所以二者的合力方向向下；如果a要保持平衡状态，那么磁场对线圈的作用力的方向必须与合力方向相反，即竖直向上；
（2）换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的1相同，记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2。应比较G2-F2与 G1-F1 的关系，从而得出结论。
（3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，说明磁场对线圈的作用力方向与原来相反，变成竖直向下了，因此可能原因是：、磁场方向发生改变或电流方向发生改变。
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