浙教版2022-2023学年第二学期八年级科学”一课一练：1.4 电动机【word，含答案解析】

一、选择题
1.如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（　　）
A．电动机通电后不转，一定是电路断路
B．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
C．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大
D．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
2.如图所示，甲、乙两图中的矩形线圈，给它们通电，则下列说法中正确的是(　　)
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.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
4．用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源，发现导体ab向右运动；把电源正负极对调后接入电路，发现导体ab向左运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力(　　)
A．方向与电流方向有关 B．方向与磁感线方向有关
C．大小与电流大小有关 D．大小与磁场强弱有关
5．在一次科学探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，他惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是(　　)
A．灯丝晃动是一种电流的磁现象 B．灯丝晃动时受力平衡
C．灯丝晃动是受到磁体的吸引作用D．灯丝晃动是磁场对通电线圈的作用
6.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
7.如图所示，在条形磁铁N极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现（　　）
A．线圈仅作平动，不转动
B．线圈仅作转动，不平动
C．从上往下看，线圈做顺时针方向转动，同时靠近磁铁
D．从上往下看，线圈做逆时针方向转动，同时靠近磁铁
8.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
9.对下列四幅图的表述正确的是（ ）
A. 甲图反映的是发电机的工作原理 B. 乙图能实现电能转化为机械能
C. 丙图闭合开关后，小磁针N极顺时针偏转D. 丁图中小磁针N极顺时针偏转
二、填空题
10.电动机在现代生产、生活中有广泛的应用，
（1）如图所示是电动机原理图， 将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到________，使线圈转动起来。
（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中________来实现倒车。
11.如图为直流电动机模型
（1）直流电动机的工作原理是________。电动机工作时，能够使线圏平稳，连续不停地转动下去是靠图中的________（填名称）来实现的
（2）若要改变电动机的转动方向下列方法申可行的是
A.同时改变电流方向和磁场方向 B.只改变电流方向或只改变磁场方向
C.使电动机线圈中的电流增大 D.使磁场增强
12.小金用如图甲所示的装置，探究“磁场对通电导体的作用力”。小金将滑动变阻器的滑片移到合适位置,闭合开关，发现金属导体ab向左运动。
（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是　 　，再闭合开关观察现象。预期应该观察到的现象是　 　。（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用，　 　(选填“发电机“电动机”或“电磁铁”)就是根据该原理制成的。
（3）微型电扇通电工作时，它是电动机。如图乙所示，小金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。微型电扇能产生电流是利用了　 的原理。
三、实验探究题
13.图甲是直流电动机模型，图乙是自制简易电动机模型。下面是图乙中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（一端全部刮去，一端刮去半周）。按这种方法刮漆，目的是使线圈能够　 　。
（2）如图，当S1接a，S2接c时，电动机顺时针方向转动
①当S1接b，S2接c时，电动机　 　。
②当S1接b，S2接d时，电动机　 　。
（以上两空均选填“不会转动”“顺时针方向转动”“逆时针方向转动”）
14.网络上有一个国外“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图1）。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。
（1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是________；
（2）预测图2中的小火车将向________运动（选填“左”或“右”）；
（3）要让小火车更快地过螺线管，可以采取的措施是________（写出一种方法）；
15.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。________。
16.为了探究电动机为什么会转动，小明制作了一台简易电动机，如图。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网，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）通电线圈在磁场中受到 的作用会转动；
（2）要想改变线圈的转动方向，可采用的措施是： 、 ；（写出两点）；
（3）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是： ；（写出一点）
（4）要使实验装置能调节电动机转速，还需要增加一个主要器材是： 。
（5）电动机工作时把 转化为机械能。
17.如下图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小科同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，如图乙所示，实验记录如下表：
（1）乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是　 　。
（2）比较2和3两组实验，说明通电导线在磁场中受力方向与　 　有关，比较　 　两组实验说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（3）小科想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图丙中的　 　。
答案及解析
一、选择题
1.D
【解析】A.电动机通电后不转，可能电路断路，也可能是线圈处于平衡位置，也可能是阻力太大，电磁力太小，故A错误；
B.线圈连续转动是靠换向器来实现的，故B错误；
C.将磁体的磁极对调一下，只会改变线圈的受力方向，而不会改变线圈受力的大小，则电动机的转速不变，故C错误；
D.线圈的受力方向与磁场方向和电流方向有关，因此改变磁场方向可以改变线圈转动的方向，故D正确。
2.A
【解析】左手定则：伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指尖朝向电流方向，此时大拇指所指的方向就是导体的受力方向，据此分析判断即可。
假设电流方向沿abcd方向流入线圈。ab：伸开左手，手心朝向左侧，四指指尖朝向纸内，此时大拇指指向下面，则ab受到磁力向下。cd：伸开左手，手心朝向左侧，四指指尖朝向纸外，此时大拇指指向上面，则cd受到磁力向上。
甲图中的两个力促使线圈沿逆时针方向转动，而乙图中的两个力相互抵消，不能使线圈转动。
故A正确，而B、C、D错误。
3.C
【解析】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．
4．A
【解析】ab向右运动，说明它受到的磁力向右；ab向左运动，说明它受到的磁力向左。电源的正负极对调，则通过ab的电流方向发生改变，则这个事实可以说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关，故A正确，而B、C、D错误。
5．D
【解析】灯丝本身为金属导体，当其中有电流经过时，处在磁场中的它肯定会受到磁力的作用。因为通过的交流电，即电流方向不断改变，所以灯丝受力的方向不断改变，因此灯丝在晃动，故D正确，而A、B、C错误。
6.B
【解析】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．
7.C
【解析】先根据右手定则判断出线圈产生的磁场，然后再根据磁极间的相互作用分析线圈的转动情况。
右手握住线圈，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向纸面内部，则纸面内部为线圈的N极，纸面外部为线圈的S极。因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，线圈做顺时针方向转动，同时靠近磁铁，故C正确，而A、B、D错误。
8.D
【解析】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．
9.C
【解析】A.甲图中有电源，电流通过导体时，导体受到磁场的作用力而运动，这是电动机的工作原理，故A错误；
B.乙图中没有电源，导体ab在磁场中受力做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有感应电流产生，这是发电机的工作原理，将机械能转化为电能，故B错误；
C.根据图丙可知，线圈上电流方向向上，用右手握住螺线管，弯曲的四指指向上面，此时大拇指指向左边，即螺线管的左端为N极。根据同名磁极相互排斥可知，小磁针的N极顺时针偏转，故C正确；
D.根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极逆时针方向旋转，故D错误。 故选C。
二、填空题
10.（1）力的作用（2）电流的方向
【解析】（1）如图所示是电动机原理图， 将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到力的作用，使线圈转动起来。（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中电流的方向来实现倒车。
11.（1）通电线圈在磁场中受力转动（或通电导体在磁场中受到力的作用）；换向器（2）B
【解析】（1）直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动（或通电导体在磁场中受到力的作用）。电动机工作时，能够使线圏平稳，连续不停地转动下去是靠图中的换向器来实现的。
（2）若要改变电动机的转动方向下列方法申可行的是：只改变电流方向或只改变磁场方向，故B正确，A、C、D错误。 故选B。
12.（1）将磁铁N、S极互换；导体ab向左运动
（2）电动机
（3）电磁感应
【解析】（1）当磁体的N、S极互换后，磁场方向与原来相反。如果导体的受力方向与磁场方向有关，那么磁场方向改变后，导体受力的方向也会改变，即与原来相反，据此分析解答。
（2）根据电动机的工作原理判断；
（3）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，为发电机的工作原理。
【解答】（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是：将磁铁N、S极互换，再闭合开关，导体ab的受力方向与原来相反，则预期应该观察到的现象是导体ab向右运动。
（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是根据该原理制成的。
（3）微型电扇能产生电流是利用了电磁感应的原理。
三、实验探究题
13.（1）持续转动
（2）不会转动；逆时针方向转动
【解析】（1）如果将引出线的两个线头上的漆皮全部刮去，那么当线圈转过180°后，由于通过线圈的电流方向与原来相反，线圈受到的电磁力相反，于是线圈不能继续转动，而是在此位置附近振动直到静止下来。将其中一个刮去一半漆皮，则可以在上面描述的位置切断电流，使线圈由于惯性继续旋转，然后回到原来位置继续受力转动。
（2）①②电动机线圈的旋转方向与电流方向有关，即电流方向改变，那么线圈旋转方向改变。
【解答】（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（一端全部刮去，一端刮去半周）。按这种方法刮漆，目的是使线圈能够持续转动。
（2）①当S1接b，S2接c时，电动机被短路，此时电动机不会转动。
②当S1接b，S2接d时，此时电源的正负极调换，电流方向改变，则电动机转动方向相反，即逆时针方向转动。
14.（1）将电池的一端与磁铁断开（2）左3）增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）
【解析】（1）为验证这一假设，他需要进一步的操作是：将电池的一端与磁铁断开；
（2）将图1和图2比较可知，其它条件相同，只是电池的正负极方向相反，那么通过线圈的电流方向也相反，则火车受到磁力的方向也相反，即小火车将向左运动。
（3）要让小火车更快地过螺线管，就要增大磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）。
15.（1）给导体两端加电压U2 ， U2＞U1（2）没有控制电流大小相同
【解析】（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。
16.（1）磁力（2）对调电池的正负极；对调磁极（3）线圈处于平衡位置（4）滑动变阻器（5）电能
【解析】（1）通电线圈在磁场中受到力的作用会发生转动，转到线圈平面和磁感线垂直的位置时，由于通电线圈两组对应边受到的磁场力分别大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，互相平衡，线圈最后就停在这个位置上，这一位置叫做线圈的平衡位置。
（2）要想改变线圈的转动方向，可采用的措施是：对调电池的正负极、对调磁极。
（3）由于磁场对通电导体具有力的作用，当线圈转至平衡位置时，两个电刷跟两个半环间绝缘部分接触，线圈中无电流通过，所以，线圈不受力的作用，电动机不转动，但线圈由于惯性会继续转动，从而越过平衡位置。
（4）要使实验装置能调节电动机转速，还需要增加一个主要器材是：滑动变阻器。
（5）电动机工作时把电能转化为机械能
17.（1）保护电路 （2）磁场方向；2和4 （3）灵敏电流表
【解析】（1）金属棒的电阻很小，一旦接通电路，很可能因为电流过大而烧坏电源。串联上一个变阻器，可以对电路起到保护作用；
（2）通电导体在磁场中受力，受力方向与磁场方向、电流方向两个因素有关，只改变其中一个因素，可以改变运动方向，同时改变两个因素，运动方向不会改变；
（3）将灵敏电流计和普通的电流表比较，确定它的优点即可。
【解答】（1）乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是保护电路。
（2）实验2和3中，电流方向相同，磁场方向不同，导体运动的方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关；
探究通电导线在磁场中的受力方向与电流方向的关系时，必须控制磁场方向相同而改变电流方向，故选2和4；
（3）灵敏电流计不但能够感知产生的微小电流，还可以通过指针的偏转方向确定电流方向的改变，因此探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向。
1.4 电动机