沪科版物理九年级全一册同步提优训练：17.3 科学探究：电动机为什么会转动（有答案解析）

第三节　科学探究:电动机为什么会转动　　　　　　　
1.(2020大连)如图所示,导体棒ab置于蹄形磁体的磁场中,并垂直于金属导轨。闭合开关,导体棒向右运动,则下列措施中,能使导体棒向左运动的是 (　　)
A.提高电源电压
B.换更粗的导体棒
C.将蹄形磁体的N、S极对调
D.将蹄形磁体的N、S极和电源正、负极的接线都对调
2.(2021兴安盟)矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示,ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力,下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同(　　)
A.ab段与bc段 B.ab段与ed段
C.ab段与fe段 D.fe段与ed段
3.(2020连云港)白炽灯是一种电流通过灯丝,灯丝发热发光的照明电器,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝,如图所示,可以观察到灯丝　　　　(选填“抖动”或“不抖动”),说明　　　　　　　　　　　　　,由此原理可以制成　 。
4.如图甲所示,物理兴趣小组的同学在研究磁场对电流的作用时,确定的研究课题是:磁场对电流作用力的方向与什么因素有关。他们设计了如图下实验:
(1)电路连接正确无误后,闭合开关,发现导体ab并没有运动,出现这种现象的原因可能是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (写出一种即可),根据你的判断,提出一条解决方案:　 。
(2)问题解决后,李凡同学分别进行了如图图乙所示的实验(其中“○”表示导体的横截面,“”表示电流方向垂直指向纸内,“☉”表示电流方向垂直指向纸外)。如图要研究磁场对电流作用力的方向和磁场方向之间的关系,应选择　　　　两个实验;如图要研究磁场对电流作用力的方向和电流方向之间的关系,应选择　　　　两个实验。
(3)实验表明,磁场对电流作用力的方向和磁场方向、电流方向　　　　 (选填“有关”或“无关”)。
　　　　　　
5.直流电动机中换向器的作用是 (　　)
A.改变直流电源中的电流方向
B.改变电动机线圈中的电流方向
C.改变电动机输出电流的方向
D.改变电动机线圈的转动方向
6.如图所示为小明和小华制作的直流电动机模型。他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕成矩形线圈,以线圈引线为轴,用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮;将线圈放在支架上,磁体放在线圈下,闭合开关且用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。
(1)线圈能够转动的原因是　 。
(2)将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮掉半周,其作用与直流电动机中　　　　 的作用相同。
(3)只改变　　　　方向或只改变　　　　方向,都可以改变线圈的转动方向。
(4)如图果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,线圈不能转动,请你分析可能的原因是　　　　　　　　　　　　　 (写出一点即可)。
题后反思
　　　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。线圈转动的原因是通电导体在磁场中受到力的作用,当线圈刚转过平衡位置时,换向器能自动改变线圈中电流的方向,使线圈持续转动。直流电动机不转动的原因有:(1)磁体失去磁性或磁性太弱;(2)线圈恰好处于平衡位置;(3)电源电压太低;(4)电刷与换向器接触不良等。
　　　　　　
7.扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置,如图所示是扬声器的构造示意图。当线圈中通过变化的电流时,线圈受到　　　　力的作用,从而带动与线圈相连的纸盆　　　　,于是扬声器就发出了声音。
8.经过多年的研究,我国超高速电磁炮的研制已经到了最后阶段。电磁炮利用电磁力推动炮弹沿导轨加速运动,达到每秒几十公里的超高速状态,常规武器望尘莫及。如图所示是电磁炮的原理图,其中轨道平面为水平面,磁场方向竖直向上。电磁炮的原理是　　　　　　　　　　　　　,在发射过程中将　　　　 能转化为　　　　能,要使炮弹正常发射并提高发射速度可以采取的措施是　 　。
9.如图所示,用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒水平处于磁场中。当金属棒内通以由A→B方向的电流时,金属棒静止,橡皮筋刚好处于松弛状态(导线对金属棒的作用力忽略不计),此时金属棒受到的磁场力方向为　　　　。若要使橡皮筋处于拉伸状态,在不人为对金属棒施力的条件下,请提出一项可行的措施:　 。
10.磁感线和电流有多种表示方法,如图“×”表示磁感线方向垂直纸面向里,“”表示电流方向垂直纸面向里;“”表示磁感线方向垂直纸面向外,“”表示电流方向垂直纸面向外;“”表示磁感线方向竖直向上,“”表示磁感线方向水平向右。通电直导线在磁场中受到磁场力的方向可以用左手定则来判断:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过掌心,并使四指指向电流的方向,这时大拇指所指的方向就是通电直导线所受磁场力的方向。表示通电导线的一部分在磁场中受磁场力作用的情景,其中正确的是 (　　)
答案解析
第三节　科学探究:电动机为什么会转动
1.C
2.B　解： 磁场的作用力方向与磁场方向和电流方向有关。由图可知磁场方向不变,bafe段和bcde段并联在电源上,所以通过ab段的电流向下、通过ef段的电流向上、通过cb段的电流向上、通过ed段的电流向下,通过ab和ed段的电流方向相同,受到磁场作用力的方向相同,通过ef和cb段的电流方向相同,受到磁场作用力的方向相同。
3.抖动　通电导体在磁场中受力运动　电动机
4.(1)磁场太弱(答案不唯一)　换一个强磁体　
(2)A、B　A、C　(3)有关
5.B
6.(1)磁场对通电线圈有力的作用　(2)换向器　
(3)磁场　电流　(4)磁场太弱(或线圈处于平衡位置)
7.磁场　振动
8.通电导体在磁场中受力运动　电　机械
增强磁场(或增大电源电压、增大电流)
9.竖直向上
改变电流方向(或使磁场反向、减小电流、减弱磁场等)
10.C　解： 本题考查左手定则的内容,属于知识的拓展。左手定则内容:伸出左手,四指与大拇指垂直,让磁感线穿过掌心,四指指向电流的方向,大拇指所指的方向即为导体的受力方向。