20.4 电动机
1、通电导体在 中会受到力的作用。它的受力方向跟 方向、磁感线方向有关。
2、电动机由 和 两部分组成。能够转动的部分叫 ；固定不动的部分叫 。
3、当直流电动机的线圈转动到 位置时，线圈就不再转动，只有改变线圈中的 方向，线圈才能继续转动下去。这一功能是由 实现的。换向器是由一对半圆形铁片构成的，它通过与电刷的接触，在 时改变电流的方向。
4、电动机构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小，被广泛应用在日常生活和各种产业中，电动机工作时是把电能转化为 。
类型一 磁场对通电导线的作用
1．一节电池的负极吸附着一块圆柱形强磁铁，用铜导线做成一个如图所示的框架。当将铜框架转轴部分搁在电池正极上、框架下方两端作为电刷与强磁铁相接触时，铜框架就会旋转起来，它利用的原理是（ ）
A．电荷间的相互作用
B．磁场对通电导体的作用
C．电磁感应
D．电池的内能转化为机械能
2．如图是探究“让通电导线在磁场中动起来”的装置图，闭合开关，导线ab向右运动。要使导线ab向左运动，下列操作可行的是（ ）
A．将蹄形磁体换成磁性更强的磁体
B．通过调节滑动变阻器的滑片增大电流
C．改变电流的方向同时改变磁场的方向
D．改变电流的方向或改变磁场的方向
3．在研究“磁场对通电导体（电流）有力的作用”实验中。
（1）利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”、“b”之间接入 （填“灵敏电流计”或“电源”），根据该原理可制成 （填“发电机”或“电动机”）。
（2）如图乙、丙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的（也称匀强磁场）。
①在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向 （填“上”或“下”）。
②图丙中的线圈可以持续转动，是因为在外部加装了换向器，该装置能使线圈平面处于 （填“平行”或“垂直”）磁感线位置时，自动改变线圈中的电流方向。
类型二 直流电动机的原理、构造和工作过程
4．如图所示是将绝缘导线缠绕在指南针上而制成的简易电流计，现将导线的两端接到电源两极，磁针发生了偏转，下列设备中与其工作原理相同的是（ ）
A．电磁铁 B．.电动机 C．电饭煲 D．动圈式话筒
5．如图为直流电动机的基本构造示意图，以下相关的分析中正确的是（ ）
A．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D．电动机是利用电磁感应的原理工作的
6．小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况，小明将线圈两端的漆全部刮掉，小华只将一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，闭合开关后（有电流通过灯丝，灯就发光），他们看到的现象分别是（ ）
A．小明看到线圈连续转动，灯时亮时灭
B．小华看到线圈连续转动，灯连续发光
C．小华看到线圈左右摆动，灯时亮时灭
D．小明看到线圈左右摆动，灯连续发光
三．扬声器和耳机的构造和原理
7．学校的操场上挂着扬声器（喇叭），通过话筒和扬声器等的共同作用可以改变说话者发出声音的 （选填乐音的三要素）。如图是扬声器的构造示意图，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通有随声音变化的电流时， 从而带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
一．选择题（共11小题）
1．下列关于电和磁的说法正确的是（ ）
A．电磁继电器的铁芯，可以使用永磁体
B．利用通电线圈在磁场中受力而转动，研制出电动机
C．奥斯特实验发现了电磁感应现象
D．扬声器的工作过程是利用了电磁感应的原理
2．如图所示，研究磁场对通电导线作用的实验装置，当闭合开关，电流由a至b通过导线ab时，导线ab向左运动，下列说法正确的是（ ）
A．只改变电流方向时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
B．只改变磁场方向时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
C．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
D．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
3．如图所示，四个选项可表示左边电动剃须刀工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
4．电磁炮是用电磁技术制成的一种对通电导体的作用，具有速度快、命中率高的特点，其原理是利用磁场对通电导体的作用，下列叙述中与此原理相同的是（ ）
A．电动机接通电源正常工作
B．奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转
C．水轮机带动发电机工作为我们提供源源不断的电能
D．工厂使用大型电磁铁完成物品运输任务
5．据有关媒体报道，未来在我国航母上，将采用电磁弹射器装置。它的弹射车与舰载机的前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通入强电流时，立即产生强大的推力，使舰载机快速起飞。下列图示中与电磁弹射器的工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，扬声器是把电信号转化为声信号的装置，工作时线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流。下列说法中正确的是（ ）
A．扬声器工作过程利用的是电磁感应原理
B．扬声器是利用磁场对通电导体有力的作用原理
C．扬声器工作时将机械能转化为内能
D．改变线圈中电流的方向，线圈运动方向不变
7．我国航母舰载机起飞将采用自行研制的电磁导射器，电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到强大的推力，下列与弹射车工作原理一致的是（ ）
A．电热水壶 B．手摇发电机
C．指针式电流表 D．电磁起重机
8．如图所示为小明探究“磁场对通电导体的作用”的实验装置，AB是一根铜棒，通过金导轨连接到电路中，闭合开关后，铜棒没有运动（仪器、电路完好），要想使AB运动起来，下列措施中不可行的是（ ）
A．将蹄形磁体的N、S极对调 B．换用磁性强一些的蹄形磁体
C．换用能提供较大电流的直流电源 D．将铜棒AB换为轻质的金属棒
9．新能源汽车被越来越多的家庭所接受，其核心部件之一是电动机，图中能说明电动机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图是一种自行车前轮的结构图，行驶中，磁铁靠近传感器时磁场能使其中的带电粒子发生偏转（即相当于通电导体在磁场中受力运动），产生一种信号，信号传入速度计能例出自行车行驶的速度和里程。以下电器元件中工作原理与此相似的是（ ）
A．动圈式话筒 B．电风扇
C．电铃 D．变压器
11．4月23日，中国人民解放军海军成立70周年海上大阅兵在山东青岛举行。阅兵过程中改进过后的辽宁号航空母舰展示了我国自行研制的电磁弹射器技术，在此技术下舰载机顺利起飞。如图所示，电磁弹射器的弹射车和飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力，下列实验与该原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
二．填空题（共4小题）
12．如图所示为小金同学制作的简易直流电动机模型。他用金属丝做成两个支架，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。接通电源后且用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
（1）直流电动机的工作原理是 。
（2）将线圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半。这样做的目的是让线圈能 。
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后线圈不能连续转动，请你分析可能的原因是 。（写出一点即可）
13．地磁场被称为地球生命的“保护伞”。如图从太阳向其他星体发射出来的高速带电粒子流，在接近地球时，地磁场会改变其运动方向，使其偏离地球，对地球到了保护作用，其原理与 （填“发电机”或“电动机”）的原理相同。
14．如甲、乙两图所示，能说明电动机工作原理的是图 ，如图丙所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，当开关S闭合后，在渐片P由b端向a端滑动过程中，弹簧长度 （选填“变长”或“缩短”）。
15．如图，开关S闭合时 电动机转动，开关S断开时 电动机转动。（填“A”或“B”）。在图中电磁铁运用的物理学原理是 ，电动机A和B中都有一个换向器，其作用是 。
220.4 电动机
1、通电导体在 磁场 中会受到力的作用。它的受力方向跟 电流 方向、磁感线方向有关。
2、电动机由 转子 和 定子 两部分组成。能够转动的部分叫 转子 ；固定不动的部分叫 定子 。
3、当直流电动机的线圈转动到 平衡 位置时，线圈就不再转动，只有改变线圈中的 电流 方向，线圈才能继续转动下去。这一功能是由 换向器 实现的。换向器是由一对半圆形铁片构成的，它通过与电刷的接触，在 平衡位置 时改变电流的方向。
4、电动机构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小，被广泛应用在日常生活和各种产业中，电动机工作时是把电能转化为 机械能 。
类型一 磁场对通电导线的作用
1．一节电池的负极吸附着一块圆柱形强磁铁，用铜导线做成一个如图所示的框架。当将铜框架转轴部分搁在电池正极上、框架下方两端作为电刷与强磁铁相接触时，铜框架就会旋转起来，它利用的原理是（ ）
A．电荷间的相互作用
B．磁场对通电导体的作用
C．电磁感应
D．电池的内能转化为机械能
【答案】：B。
【解析】：由题意可知，简易装置中，干电池的负极吸引着一块钕铁硼磁铁，并将一段金属丝做成“M”型，将金属丝小心地放置在电池上，这是利用了通电导体在磁场中受力的原理而使导线丝转动的，这是电动机的原理，此过程中，电能转为机械能，故B正确，ACD错误。
2．如图是探究“让通电导线在磁场中动起来”的装置图，闭合开关，导线ab向右运动。要使导线ab向左运动，下列操作可行的是（ ）
A．将蹄形磁体换成磁性更强的磁体
B．通过调节滑动变阻器的滑片增大电流
C．改变电流的方向同时改变磁场的方向
D．改变电流的方向或改变磁场的方向
【答案】：D。
【解析】：通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向两个因素有关；
A、换用磁性更强的蹄形磁体，会改变受力大小，不能改变导体中的电流方向或磁场方向，不能改变受力方向，故A错误；
B、增大电流，会改变受力大小，但不会改变运动方向，故B错误；
C、将磁体的N、S极对调，同时改变电流的方向，不会改变受力方向，不能使导体棒向右运动，故C错误；
D、改变电流的方向，或者改变磁场的方向，则导体棒的受力方向与原来相反，能使导体棒向右运动，故D正确。
3．在研究“磁场对通电导体（电流）有力的作用”实验中。
（1）利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”、“b”之间接入 电源 （填“灵敏电流计”或“电源”），根据该原理可制成 电动机 （填“发电机”或“电动机”）。
（2）如图乙、丙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的（也称匀强磁场）。
①在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向 上 （填“上”或“下”）。
②图丙中的线圈可以持续转动，是因为在外部加装了换向器，该装置能使线圈平面处于 垂直 （填“平行”或“垂直”）磁感线位置时，自动改变线圈中的电流方向。
【答案】：（1）电源； 电动机；（2）①上；②垂直。
【解析】：（1）因为通电导体在磁场中受力会运动，观察图可知缺少一个电源，因此利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”、“b”之间接入电源，根据此原理制成了电动机；
（2）①在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上；
②图丙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了换向器，当通电线圈所在平面与磁感线垂直时（平衡位置），它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。
类型二 直流电动机的原理、结构和工作过程
4．如图所示是将绝缘导线缠绕在指南针上而制成的简易电流计，现将导线的两端接到电源两极，磁针发生了偏转，下列设备中与其工作原理相同的是（ ）
A．电磁铁 B．.电动机 C．电饭煲 D．动圈式话筒
【答案】：B。
【解析】：图中简易电流计是利用通电导体在磁场中受力制成的。
A、电磁铁时利用电流的磁效应制成的，故A不符合题意；
B、电动机是利用通电导体在磁场中受力工作的，故B符合题意；
C、电饭锅时利用电流的热效应制成的，故C不符合题意；
D、动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的，故D不符合题意。
5．如图为直流电动机的基本构造示意图，以下相关的分析中正确的是（ ）
A．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D．电动机是利用电磁感应的原理工作的
【答案】：A。
【解析】：A、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，且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向，故A正确；
B、电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，有一部分电能转化成了热能，故B错误；
C、使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的，故C错误；
D、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，故D错误；
6．小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况，小明将线圈两端的漆全部刮掉，小华只将一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，闭合开关后（有电流通过灯丝，灯就发光），他们看到的现象分别是（ ）
A．小明看到线圈连续转动，灯时亮时灭
B．小华看到线圈连续转动，灯连续发光
C．小华看到线圈左右摆动，灯时亮时灭
D．小明看到线圈左右摆动，灯连续发光
【答案】：D。
【解析】：
小华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为转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，灯时亮时灭，故BC错误；
小明把两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，但电路中有持续的电流，灯泡会持续发光，故A错误，D正确。
三、扬声器和耳机的构造和原理
7．学校的操场上挂着扬声器（喇叭），通过话筒和扬声器等的共同作用可以改变说话者发出声音的 响度 （选填乐音的三要素）。如图是扬声器的构造示意图，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通有随声音变化的电流时， 线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动 从而带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
【答案】：响度； 线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动。
【解析】：学校的操场上挂着扬声器（喇叭），通过话筒和扬声器等的共同作用可以使声音变得更大、更响亮，所以是改变了声音的响度；
扬声器中的线圈中通过变化电流时，线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动，而带动与线圈相连的纸盆振动，将电信号转化成声信号，由于通过线圈的交变电流方向不断变化，线圈就不断地来回运动，带动纸盆振动发声。
一．选择题（共11小题）
1．下列关于电和磁的说法正确的是（ ）
A．电磁继电器的铁芯，可以使用永磁体
B．利用通电线圈在磁场中受力而转动，研制出电动机
C．奥斯特实验发现了电磁感应现象
D．扬声器的工作过程是利用了电磁感应的原理
【答案】：B。
【解析】：A、电磁继电器的核心元件电磁铁需要通电时又磁性，断电时磁性消失；永磁体一直有磁性，故不能用永磁体，故A错误。
B、电动机的原理是通电导线在磁场中受到力的作用；故B正确。
C、奥斯特通过实验，说明了通电导线周围有磁场产生，是电流的磁效应，不是电磁感应的现象。故C错误。
D、扬声器是把电信号变成声信号其工作原理与电动机类似，都是通电导线在磁场中受到力的作用；故D错误。
2．如图所示，研究磁场对通电导线作用的实验装置，当闭合开关，电流由a至b通过导线ab时，导线ab向左运动，下列说法正确的是（ ）
A．只改变电流方向时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
B．只改变磁场方向时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
C．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
D．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
【答案】：C。
【解析】：
A、磁场方向不变，只改变电流方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，说法错误。
B、电流方向不变，只改变磁场方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，说法错误。
CD、电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab的运动方向不变，即导线ab向左运动，电能转化为机械能，C项说法正确，D项错误。
3．如图所示，四个选项可表示左边电动剃须刀工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】：C。
【解析】：左边电动剃须刀的核心部件是电动机，电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的；
A、图中没有电源，是发电机的原理图，是利用电磁感应现象制成的，与电动机的原理不同，故A不符合题意；
B、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，与电动机的原理不同，故B不符合题意；
C、图中导线与电源连接后，是通电导体在磁场中受力的实验装置，是电动机的原理，故C符合题意；
D、图中是奥斯特实验的装置，证明了电流可以产生磁场，故D不符合题意。
4．电磁炮是用电磁技术制成的一种对通电导体的作用，具有速度快、命中率高的特点，其原理是利用磁场对通电导体的作用，下列叙述中与此原理相同的是（ ）
A．电动机接通电源正常工作
B．奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转
C．水轮机带动发电机工作为我们提供源源不断的电能
D．工厂使用大型电磁铁完成物品运输任务
【答案】：A。
【解析】：
由题知，电磁炮的原理是利用磁场对通电导体的作用；
A、电动机接通电源正常工作时，通电线圈在磁场中受到力的作用而转动，与电磁炮的原理相同，故A正确；
B、奥斯特发现通电导线周围存在磁场，能使小磁针发生偏转，这是电流的磁效应，故B错误；
C、水轮机带动发电机工作利用的是电磁感应现象，故C错误；
D、工厂使用大型电磁铁利用的是电流的磁效应，故D错误。
5．据有关媒体报道，未来在我国航母上，将采用电磁弹射器装置。它的弹射车与舰载机的前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通入强电流时，立即产生强大的推力，使舰载机快速起飞。下列图示中与电磁弹射器的工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】：D。
【解析】：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、该实验为奥斯特实验，说明了电流周围存在着磁场，不合题意；
B、图中表示了磁极间的相互作用，不合题意；
C、图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，是电磁感应现象，不合题意；
D、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器的工作原理相同，符合题意。
6．如图所示，扬声器是把电信号转化为声信号的装置，工作时线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流。下列说法中正确的是（ ）
A．扬声器工作过程利用的是电磁感应原理
B．扬声器是利用磁场对通电导体有力的作用原理
C．扬声器工作时将机械能转化为内能
D．改变线圈中电流的方向，线圈运动方向不变
【答案】：B。
【解析】：AB、扬声器是将电信号转化成声信号，即其内部有磁铁和线圈，当线圈中通过变化的电流时，该线圈会在磁场中受力而有规律的振动，进而产生声音，故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正确；
C、扬声器把电信号转化为声信号，在工作中是将电能转化为机械能，故C错误；
D、改变线圈中电流的方向，线圈运动方向改变，故D错误。
7．我国航母舰载机起飞将采用自行研制的电磁导射器，电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到强大的推力，下列与弹射车工作原理一致的是（ ）
A．电热水壶 B．手摇发电机
C．指针式电流表 D．电磁起重机
【答案】：C。
【解析】：
由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、电热水壶利用的是电流的热效应，故A错误；
B、手摇发电机是利用电磁感应制成的，故B错误；
C、指针式电流表是通电导体在磁场中受力而运动，故C正确；
D、电磁起重机利用的是电流的磁效应，故D错误。
8．如图所示为小明探究“磁场对通电导体的作用”的实验装置，AB是一根铜棒，通过金导轨连接到电路中，闭合开关后，铜棒没有运动（仪器、电路完好），要想使AB运动起来，下列措施中不可行的是（ ）
A．将蹄形磁体的N、S极对调
B．换用磁性强一些的蹄形磁体
C．换用能提供较大电流的直流电源
D．将铜棒AB换为轻质的金属棒
【答案】：A。
【解析】：A、将N、S极对调后，磁场力的方向发生变化但磁场力的大小不变，故导体受力仍平衡，故对调磁极不能使导体棒运动，故A不可行；
B、换用强磁场后，磁场力变大，当磁场力大于摩擦力时，导体棒即会产生运动，故B可行；
C、增大导体棒中电流，故磁场力变强，磁场力大于摩擦力时，导体棒即会产生运动，故C可行；
D、使用轻质金属棒，金属棒对导轨的压力变小，故摩擦力减小，摩擦力小于磁场力时，导体棒即会运动，故D可行。
9．新能源汽车被越来越多的家庭所接受，其核心部件之一是电动机，图中能说明电动机工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】：D。
【解析】：A、图中没有电源，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针会发生偏转，说明会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故A不符合题意；
B、图为通电螺线管的原理图，是根据电流的磁效应制成的，故B不符合题意；
C、图中是奥斯特实验的装置图，说明了通电导体周围存在磁场，故C不符合题意；
D、当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故D符合题意。
10．如图是一种自行车前轮的结构图，行驶中，磁铁靠近传感器时磁场能使其中的带电粒子发生偏转（即相当于通电导体在磁场中受力运动），产生一种信号，信号传入速度计能例出自行车行驶的速度和里程。以下电器元件中工作原理与此相似的是（ ）
A．动圈式话筒 B．电风扇
C．电铃 D．变压器
【答案】：B。
【解析】：A、动圈式话筒的原理是电磁感应原理，故A错误；
B、电风扇是利用通电导体在磁场中受力运动工作的，故B正确；
C、电铃是根据电磁继电器原理工作的，故C错误；
D、变压器是利用电磁感应原理工作的，故D错误。
11．4月23日，中国人民解放军海军成立70周年海上大阅兵在山东青岛举行。阅兵过程中改进过后的辽宁号航空母舰展示了我国自行研制的电磁弹射器技术，在此技术下舰载机顺利起飞。如图所示，电磁弹射器的弹射车和飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力，下列实验与该原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】：D。
【解析】：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应实验，故A不符合题意；
B、该实验是电磁铁的实验，是利用电流的磁效应制成的，故B不符合题意；
C、图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应实验，故C不符合题意；
D、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器工作原理相同，故D符合题意。
二．填空题（共4小题）
12．如图所示为小金同学制作的简易直流电动机模型。他用金属丝做成两个支架，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。接通电源后且用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
（1）直流电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受力而转动 。
（2）将线圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半。这样做的目的是让线圈能 持续转动 。
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后线圈不能连续转动，请你分析可能的原因是 磁场太弱 。（写出一点即可）
【答案】：（1）通电线圈在磁场中受力而转动；（2）持续转动；（3）磁场太弱。
【解析】：（1）直流电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力而转动；
（2）在实验中，用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端刮去半周漆皮是为了使线圈的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，使线圈能持续转动；
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，可排除无电流的情况，可能是磁场太弱或开始线圈处在平衡位置。
13．地磁场被称为地球生命的“保护伞”。如图从太阳向其他星体发射出来的高速带电粒子流，在接近地球时，地磁场会改变其运动方向，使其偏离地球，对地球到了保护作用，其原理与 电动机 （填“发电机”或“电动机”）的原理相同。
【答案】：电动机。
【解析】：高速带电粒子流的定向运动形成电流，根据磁场对通电导体有力的作用可知，高速带电粒子流受磁场力的作用而偏离地球，对地球起到保护作用；电动机是根据磁场对通电导体有力的作用原理工作的，所以地磁场对高速带电粒子流的作用与电动机相同。
14．如甲、乙两图所示，能说明电动机工作原理的是图 乙 ，如图丙所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，当开关S闭合后，在渐片P由b端向a端滑动过程中，弹簧长度 变长 （选填“变长”或“缩短”）。
【答案】：乙；变长。
【解析】：（1）电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的，电路中有电源，故应为图乙；发电机是根据电磁感应原理制成的，电路中无电源，为图甲；
（2）读图可知，当滑片P从b端到a端滑动过程中，变阻器的阻值变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强；
电流从螺线管的下端流入，上端流出，右手握住螺线管，使四指指向电流方向，则螺线管的上端为N极。根据异名磁极相互吸引可知，条形磁铁与电磁铁的相互作用为吸引，当电路中的电流变大时，电磁铁的磁性变强，吸引力变大，则弹簧长度变长。
15．如图，开关S闭合时 B 电动机转动，开关S断开时 A 电动机转动。（填“A”或“B”）。在图中电磁铁运用的物理学原理是 电流的磁效应 ，电动机A和B中都有一个换向器，其作用是 当线圈刚转过平衡位置时，改变线圈中电流的方向，使线圈持续转动下去 。
【答案】：B；A；电流的磁效应；当线圈刚转过平衡位置时，改变线圈中电流的方向，使线圈持续转动下去。
【解析】：电磁铁是根据电流的磁效应制成的；
当开关S闭合时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，B所在电路接通，电动机A所在电路断开，电动机B工作，A不工作；
当开关S断开时，控制电路断开，电磁铁无磁性，此时衔铁被弹簧拉起，电动机A所在电路接通，A工作，B不工作；
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力能够转动，换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变线圈中电流的方向，使线圈持续转动下去。
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