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2023-2024人教版9年物理全册同步学讲练测学案（全国通用）
第二十章 磁现象 磁场 专题20.4 电动机
1．知道磁场对通电导体有力的作用，知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关；
2．知道直流电动机的原理和主要构造；
3．了解直流电动机的优点及其应用。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
知识点1. 磁场对通电导线的作用
磁体间通过磁场会发生力的作用，奥斯特实验中，电流的磁场会对小磁针发生力的作用，反过来，磁体的磁场会不会对通电导体产生力的作用？
1.问题：磁场对通电导体是否有力的作用？
2.实验方法：
(1)磁力是看不到、摸不着的,所以在实验中是利用转换法,根据导体是否运动判断导体的受力情况。
(2)通电导体的受力方向可能与多个因素有关,在探究时,需利用控制变量法。
3．实验设计：
(1)探究通电导体受力方向与电流方向的关系：
需控制磁体磁场方向不变,改变电路中的电流方向。可以通过调换电源正负极改变电流方向。
(2)探究通电导体与磁场方向的关系：
需控制电流方向不变,改变磁体的磁场方向。可以通过对调N、S极,改变磁体的磁场方向。
4.实验步骤
(1)如图甲所示， 把导体ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察，它运动（选填“运动”或“不运动”“）
结论：通电导体在磁场中受到力的作用。
甲 乙 丙
(2)如图乙所示，把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向改变情况。
结论：磁场方向一定时,电流方向相反,导体受力方向相反；
(3)如图丙所示，保持导线ab中原来电流的方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向改变情况
结论：电流方向一定时,磁场方向相反,导体受力方向相反 。
(4)如果导线ab中电流的方向和磁感线的方向都相反，观察导线ab的运动方向与原来相同还是相反？
结论：当通电导线中的电流方向和磁感线的方向都变得相反时，通电导线的受力方向不变。
总结：通电导线在磁场中要受力，受力的方向跟磁场的方向、电流的方向有关。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也相反。该现象中把电能转化成了机械能。
(5)知识拓宽：并不是所有的通电直导线在磁场中都受到力的作用，当通电直导线与磁感线方向平行时，此时通电的直导线不受力的作用。
(6)如果把一个通电的线框放到磁场中，观察它会怎样运动呢？
演示实验：把线圈放在磁场中，接通电源，观察它的运动情况。
知识点2. 电动机
通电线圈在磁场中受力转动。利用这个原理我们制作出了电动机。
1.电动机的原理：利用通电线圈在磁场里受力而转动的原理制成；
2. 直流电动机：利用直流电源供电的电动机叫做直流电动机；
3. 基本构造：能够转动的线圈，叫做转子； 固定不动的磁体，叫做定子；
4.换向器：.实际的直流电动机是通过换向器来实现持续转动的；
(1)换向器的构造:两个铜半环E和F跟线圈两端相连,它们彼此绝缘并随线圈一起转动.A和B是电刷,它们跟半环接触,使电源和线圈组成闭合电路
(2)作用：每当线圈刚转过平衡位置时,换向器在电刷的配合下,能自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动下去。
5.直流电动机的工作过程：
电刷B和半环E接触，电刷A和半环F接触，此时线圈中电流方向是a→b→c→d，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，线圈的转动方向是顺时针。
当线圈转到平衡位置时，此时电刷正好接触了两个金属半环中间的绝缘部分，所以线圈中没有电流流过，此时线圈在磁场中也不受力的作用。
当线圈由于惯性刚刚转过平衡位置时，电刷B和半环F接触，电刷A和半环E接触，此时线圈中电流方向是d→c→b→a，受力方向是ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针。就又返回到了如图甲所示的情况了，这样这个直流电动机就能连续不断的转动下去了。
6．从能量的角度看，电动机通电时转子转动，电能转化为机械能；
(1)优点：构造简单、控制方便、效率高、无污染等。(2)应用：机床、电车、电力机车等
温馨提示：扬声器是怎样发声的
1.作用：它是把电信号转变为声音信号的装置。
2.结构：线圈(电磁铁部分)、永久性磁体(原来的磁场)、锥形纸盆(振动从而产生声音)。
3.原理：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，它也会产生变化的磁场，使得它在一瞬间和下一瞬间受到不同的力，于是带动纸盆振动起来，发出了声音。
考点1. 磁场对通电导线的作用
【例题1】（2023甘肃兰州） 如图甲所示是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰—福建舰，配备了全球领先的电磁弹射装置。如图乙所示，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时，战斗机就会受到强大的推力而向前弹射飞出。电磁弹射装置的工作原理是______（选填“电磁感应”或“磁场对通电导体的作用力”）。
【答案】磁场对通电导体的作用力
【解析】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。
考点2. 电动机原理
【例题2】（2023安徽）图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A. 螺线管F端为N极，P端为N极
B. 螺线管F端为S极、P端为S极
C. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
【答案】C
【解析】A．由图可知，电流从螺线管EF的左端流入，根据安培定则可知，E端为N极，F端为S极，故A不符合题意；
B．由图可知，电流从螺线管PQ的左端流入，根据安培定则可知，Q端为S极，P端为N极，故B不符合题意；
CD．由题意知，闭合开关，此时从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动；线圈受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关，若将电源的正负极对调，则螺线管中电流方向与原来反向，根据安培定则可知，螺线管的磁极改变，且电动机线圈中的电流方向与原来相反向，则线圈受到磁场力的方向不会发生改变，即从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动，故C符合题意，D不符合题意。故选C。
考点3. 扬声器原理
【例题3】（2023黑龙江龙东）如图所示的四个实验，反映扬声器的工作原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A．扬声器是利用通电线圈在磁场中受到力的作用来工作的；该图是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B．该图毛皮摩擦过的橡胶棒都带负电，所以它们相互排斥，故B不符合题意；
C．该图是探究电磁感应现象的实验，即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流的现象，故C不符合题意；
D．图中是通电导体在磁场中受力而运动，与扬声器的原理相同，故D符合题意。故选D。
【演练1】下列四幅图中，能说明洗衣机工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】洗衣机是靠电动机带动工作的，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用而转动。
A．图中导体做切割磁感线的运动时，感应电表发生偏转，表明电路中有电流产生，属于电磁感应现象，故A不符合题意；
B．图中当有电流通过导线时，小磁针发生偏转，表明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．图中表示的是通电导体在磁场中受力的作用，与洗衣机的工作原理相同，故C符合题意；
D．图中表示的是电铃的工作原理是电流磁效应，故D不符合题意。故选C。
【演练2】小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（ ）
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D. 导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
【答案】C
【解析】A．电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关，调换电流方向或磁场方向，电动机的转动方向会发生变化，所以只对调电源的正、负极，电路中电流方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故A不符合题意；
B．只对调磁体的N、S极，磁场方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故B不符合题意；
C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极，电动机的转动方向不会发生变化，故C符合题意；
D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点，电动机中的电流方向发生变化，可以改变电动机的转动方向，故D不符合题意。故选C。
1.电动机不转的原因
电动机不能转动的原因很多，归纳起来主要有以下几种：轴与支架、换向器与电刷之间摩擦太大；线圈平面刚好处在平衡位置；磁铁磁性太弱；电路中电流过小；电刷与换向器之间接触不良等。
当通电导体中的电流方向与磁感线方向垂直时,受到磁场力的作用;当通电导体中的电流方向与磁场方向平行(即电流方向与磁场方向相同或相反)时,所受磁场力的大小为零,所以通电导体放入磁场中不一定都会受到力的作用。
2. 课节记忆思维导图
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
一、选择题（本大题7小题，每小题5分，共35分）
1. （2023广西）如图，某兴趣小组利用干电池、铜线框和磁铁制作一个“爱心”电动机，“爱心”能绕电池转动。下列家用电器与“爱心”电动机工作原理相同的是（ ）
A. 电饭锅 B. 电风扇
C. 手电筒 D. 电视机
【答案】B
【解析】A．“爱心”电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能。电饭锅是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能，故A不符合题意；
B．电风扇是在电动机的作用下将电能转化为机械能，故B符合题意；
C．手电筒是将电能转化为光能，故C不符合题意；
D．电视机是将电能转化为内能和光能，故D不符合题意；
故选B。
2. 北京冬奥会期间，某“网红”智慧餐厅从厨师到服务员均是机器人，接到指令后，机器人内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定位置。图中与机器人驱动原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】机器人的jnws利用的是通电导体在磁场中受力运动，相当于电动机原理。
A．图中导体中有电流通过时，磁针发生偏转，表明通电导体的周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图中是电磁继电器，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．图中探究的就是通电导体在磁场中受力运动，属于电动机原理，故C符合题意；
D．图中导体做切割磁感线运动时，感应电表发生偏转，表明产生了感应电流，探究的是电磁感应现象，故D不符合题意。故选C。
3. 如图所示是“探究电动机转动原理”的实验装置，闭合开关后，金属杆向左运动，要使金属杆向右运动，应采取的措施是（ ）
A. 磁场方向不变，改变电流方向
B. 同时改变电流方向和磁场方向
C. 电流大小不变，改变磁场强弱
D. 同时改变电流大小和磁场强弱
【答案】A
【解析】AB．若要让金属杆向右运动，改变金属杆的受力方向，可以改变电流方向或改变磁场方向，但不能同时改变电流方向、磁场方向，故A正确、B错误；
CD．导体受力方向与电流的大小和磁场的强弱无关，故CD错误。故选A
4. 如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（ ）
A. 开始顺时针旋转 B. 开始逆时针旋转
C. 保持静止 D. 以上三种情况都有可能
【答案】B
【解析】线圈通电后，受磁场力作用，线圈开始顺时针旋转；如果线圈是固定的，根据静止和运动的相对性可知，则线圈通电后，磁体开始逆时针旋转，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
5. （2023广东省广州市）用电动机竖直提升重物。
（1）图1中重物上升过程经过M、N、O、P点，其速度在MN段不断增大，在NO段不变，在OP段不断减小，忽略空气阻力，则重物在（ ）
A.MN段动能不变 B.MN段机械能不变
C.NO段机械能增大 D.OP段重力势能减小
（2）图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，线圈abcd转至图2所示位置，则（ ）
A.图1中流过ab边电流方向是从b到a
B.图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同
C.图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反
D.图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反
【答案】 （1）C （2） D
【解析】（1）A．动能与质量、速度有关，质量、速度越大，动能越大。MN段速度增大，质量不变，动能增大，故A不符合题意；
B．MN段动能增大，同时高度升高，质量不变，重力势能增大，所以机械能增大，故B不符合题意；
C．在NO段速度不变，质量也不变，动能不变，但高度升高，重力势能增大，所以在NO段机械能增大，故C符合题意；
D．OP段高度升高，质量不变，所以重力势能增大，故D不符合题意。
故选C。
（2）A．图1中，电流从正极流出，经开关，从a流向b，所以电流方向是从a到b，故A不符合题意；
B．导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，当磁场方向相同是，电流反向，导体受力也会反向，故图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故B不符合题意；
C．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，ab边的电流方向仍是从a到b，磁场方向没有发生变化，所以图2中，ab边受到磁场作用力的方向与F的相同，故C不符合题意；
D．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，cd边的电流方向仍是从c到d，与图2中ab电流方向相反，磁场方向没有发生变化，所以图2中，cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故D符合题意。故选D
6．在探究“让线圈转起来”的实验中，小明用永磁铁、一节干电池、线圈、金属支架组装了如图所示的装置，用绝缘胶带将支架固定在电池两端，将磁铁放在电池侧壁上，再将线圈一端的绝缘漆全部刮去，另一端的绝缘漆只刮去一半后，放在支架上，线圈即可持续转动，关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．这个装置与发电机的工作原理相同
B．线圈转动过程中，机械能转化为电能
C．只改变电流的方向，线圈的转动方向不会改变
D．只改变磁场的方向，线圈的转动方向可以改变
【答案】D
【解析】A．线圈通电后可持续转动，说明通电导体在磁场中受力的作用，与电动机的原理
相同，故A错误；
B．线圈转动过程中，消耗电能，产生机械能和内能，故B错误；
CD．通电导体在磁场中受力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故只改变电流的方向或磁场的方向，线圈的转动方向会发生改变，故C错误，D正确。
7.图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（ ）
A. 线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B. 线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcda流过线圈
C. 线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D. 线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
【答案】D
【解析】通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其中之一发生改变，则受力方向发生改变。
A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误；
B．由图知道，线圈由图示位置转过180o时，电流沿abcd流过线圈，故B错误；
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误；
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。
二、填空题（本大题3小题，7个空，每空4分，共28分）
1. （2022广西贵港）目前，贵港市正在打造“中国—东盟新能源电动车”生产基地，主动融入“一带一路”建设，取得了较好成效。电动车主要部件之一是电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受_______的作用；在给电动车充电过程中，是将______能转化为化学能。
【答案】 力 电
【解析】电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用这一原理来工作的。
在给电动车充电过程中，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能。
2. （2022海南）《海南自由贸易港建设总体方案》明确提出，海南将围绕新能源汽车、智能汽车等行业来壮大先进制造业。如图所示为海马7X-E智能纯电动MPV汽车，实现该车智能化的集成电路主要材料是______（选填“半导体”或“超导体”），电动机转动是因为通电导体在______中受到力的作用。
【答案】 半导体 磁场
【解析】集成电路主要是由硅等半导体材料制成的。
根据电动机的原理可知，通电的导体在磁场中受到力的作用，所以电动机能够转动。
3. 如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对________有力的作用，利用这一原理可以制成_______机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向_______运动。
【答案】 通电导体 电动 右
【解析】通电导体在磁场中受到力的作用。铝棒在磁场中，闭合开关，铝棒通电，铝棒由静止向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
电动机就是利用了通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。
对调电源正、负两极，改变了导体中电流的方向，再次闭合开关，铝棒将向与之前相反的方向运动，故铝棒向右运动。
三、简答题（本大题1小题，共12分）
1.（12分）盛夏的晚上，房间很热，小强打开电风扇，感到风吹到身上凉快．根据以上情景结合所学物理知识分析并简要回答下列问题：
（1）风吹到身上感到凉快的原因；（2）电风扇内的电动机工作的原理．
【答案】（1）电风扇转动时，加快了室内空气的流动，使人体表面汗液的蒸发加快，蒸发吸热，从而加快吸收人体更多的热量.（2）电风扇内的电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的．
【解析】根据蒸发快慢和空气流动快慢的关系得出人凉快的原因．电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的．
四、探究实验题（本大题1小题，共25分）
1. 如图甲是小雪自制的小风扇，使用时发现小风扇转动，但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验，探究其原因。
（1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到_____的作用；
（2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明_______；
（3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab向右运动，这表明___________；
（4）根据实验，要改变小风扇转动方向，小雪应该___________；
（5）请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器___________。
【答案】 （1）磁力 （2）通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关 （3）通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关 （4）改变电流方向（或对调电源正负极或将小风扇拆开后将磁极对调）（5）电吹风（或扬声器或洗衣机或电动车等）
【解析】（1）铜棒ab本来静止，当通电后发生了运动状态的改变向右运动，说明此时受到了磁力的作用。
（2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，此时电流的方向发生了改变，这时发现铜棒ab由原来的向右运动变成向左运动，说明电流会影响通电导线在磁场中的受力方向。
（3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab由原来的向左运动变成了向右运动，说明电流不变时，磁场的方向也会影响通电导线在磁场中的受力方向。
（4）要改变风扇的方向可以通过改变电流方向来调节，具体的方法可以对调电源正负极或将小风扇拆开后将里面电动机的磁极对调。
（5）和小风扇工作原理相同的用电器有电吹风、洗衣机或电动车等，因为它们都是利用通电线圈在磁场中受力而转动的。
电动机的发明
1821年法拉第完成了第一项重大的电发明，1831年10月28日他成功地发明了一种简单的装置，事实上法拉第发明的是第一台电动机，是第一台使用电流将物体运动的装置。
迈克尔·法拉第（Michael Faraday，公元1791～公元1867），世界著名的自学成才的科学家，英国物理学家、化学家，发明家即发电机和电动机的发明者。
扩展资料：
法拉第在皇家研究院提供了大量成功的物理及化学演讲，名为“蜡烛的化学史”；这个演讲成为了皇家研究院圣诞节演讲之起源，此演讲并以法拉第为名。法拉第和威廉·休艾尔发明了许多如“电极”、“离子”等耳熟能详的字。
由于道德原因，法拉第拒绝参与为克里米亚战争制造化学武器。在伦敦萨弗伊广场，电工程师协会外，耸立著一个法拉第的雕像，而在布鲁内尔大学新建的一个接待厅以法拉第为名。法拉第的照片在1991年至2001年时，被印在20元的英镑纸币上。南极洲的前英国实验室：法拉第气候研究站以他为名，而电容则以法拉作为单位。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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第二十章 磁现象 磁场 专题20.4 电动机
1．知道磁场对通电导体有力的作用，知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关；
2．知道直流电动机的原理和主要构造；
3．了解直流电动机的优点及其应用。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
知识点1. 磁场对通电导线的作用
磁体间通过磁场会发生力的作用，奥斯特实验中，电流的磁场会对小磁针发生力的作用，反过来，磁体的磁场会不会对通电导体产生力的作用？
1.问题：磁场对通电导体是否有力的作用？
2.实验方法：
(1)磁力是看不到、摸不着的,所以在实验中是利用______法,根据______判断导体的受力情况。
(2)通电导体的受力方向可能与多个因素有关,在探究时,需利用______法。
3．实验设计：
(1)探究通电导体受力方向与电流方向的关系：
需控制磁体磁场方向不变,改变电路中的电流方向。可以通过调换电源正负极改变电流方向。
(2)探究通电导体与磁场方向的关系：
需控制电流方向不变,改变磁体的磁场方向。可以通过对调N、S极,改变磁体的磁场方向。
4.实验步骤
(1)如图甲所示， 把导体ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察，它______（选填“运动”或“不运动”“）
结论：通电导体在磁场中受到______的作用。
甲 乙 丙
(2)如图乙所示，把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向改变情况。
结论：磁场方向一定时,电流方向______,导体受力方向______；
(3)如图丙所示，保持导线ab中原来电流的方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向改变情况
结论：电流方向一定时,磁场方向______,导体受力方向______ 。
(4)如果导线ab中电流的方向和磁感线的方向都相反，观察导线ab的运动方向与原来相同还是相反？
结论：当通电导线中的电流方向和磁感线的方向都变得相反时，通电导线的受力方向______。
总结：通电导线在磁场中要______，受力的方向跟磁场的方向、电流的方向有关。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也相反。该现象中把电能转化成了机械能。
(5)知识拓宽：并不是所有的通电直导线在磁场中都受到力的作用，当通电直导线与磁感线方向______时，此时通电的直导线不受力的作用。
(6)如果把一个通电的线框放到磁场中，观察它会怎样运动呢？
演示实验：把线圈放在磁场中，接通电源，观察它的运动情况。
知识点2. 电动机
通电线圈在磁场中受力转动。利用这个原理我们制作出了______。
1.电动机的原理：利用______线圈在磁场里受力而转动的原理制成；
2. 直流电动机：利用______电源供电的电动机叫做直流电动机；
3. 基本构造：能够转动的线圈，叫做______； 固定不动的磁体，叫做______；
4.换向器：.实际的直流电动机是通过______来实现持续转动的；
(1)换向器的构造:两个______E和F跟线圈两端相连,它们彼此绝缘并随线圈一起转动.A和B是______,它们跟半环接触,使电源和线圈组成闭合电路
(2)作用：每当线圈刚转过______时,换向器在______的配合下,能自动改变线圈中的______,使线圈持续转动下去。
5.直流电动机的工作过程：
电刷B和半环E接触，电刷A和半环F接触，此时线圈中电流方向是a→b→c→d，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，线圈的转动方向是顺时针。
当线圈转到平衡位置时，此时电刷正好接触了两个金属半环中间的绝缘部分，所以线圈中没有电流流过，此时线圈在磁场中也不受力的作用。
当线圈由于惯性刚刚转过平衡位置时，电刷B和半环F接触，电刷A和半环E接触，此时线圈中电流方向是d→c→b→a，受力方向是ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针。就又返回到了如图甲所示的情况了，这样这个直流电动机就能连续不断的转动下去了。
6．从能量的角度看，电动机通电时转子转动，电能转化为机械能；
(1)优点：构造简单、控制方便、效率高、无污染等。(2)应用：机床、电车、电力机车等
温馨提示：扬声器是怎样发声的
1.作用：它是把____信号转变为____信号的装置。
2.结构：线圈(电磁铁部分)、永久性磁体(原来的磁场)、锥形纸盆(振动从而产生声音)。
3.原理：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的____，它也会产生变化的____，使得它在一瞬间和下一瞬间受到不同的力，于是带动纸盆____起来，发出了声音。
考点1. 磁场对通电导线的作用
【例题1】（2023甘肃兰州） 如图甲所示是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰—福建舰，配备了全球领先的电磁弹射装置。如图乙所示，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时，战斗机就会受到强大的推力而向前弹射飞出。电磁弹射装置的工作原理是______（选填“电磁感应”或“磁场对通电导体的作用力”）。
考点2. 电动机原理
【例题2】（2023安徽）图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A. 螺线管F端为N极，P端为N极
B. 螺线管F端为S极、P端为S极
C. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
考点3. 扬声器原理
【例题3】（2023黑龙江龙东）如图所示的四个实验，反映扬声器的工作原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【演练1】下列四幅图中，能说明洗衣机工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
【演练2】小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（ ）
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D. 导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
1.电动机不转的原因
电动机不能转动的原因很多，归纳起来主要有以下几种：轴与支架、换向器与电刷之间摩擦太大；线圈平面刚好处在平衡位置；磁铁磁性太弱；电路中电流过小；电刷与换向器之间接触不良等。
当通电导体中的电流方向与磁感线方向垂直时,受到磁场力的作用;当通电导体中的电流方向与磁场方向平行(即电流方向与磁场方向相同或相反)时,所受磁场力的大小为零,所以通电导体放入磁场中不一定都会受到力的作用。
2. 课节记忆思维导图
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
一、选择题（本大题7小题，每小题5分，共35分）
1. （2023广西）如图，某兴趣小组利用干电池、铜线框和磁铁制作一个“爱心”电动机，“爱心”能绕电池转动。下列家用电器与“爱心”电动机工作原理相同的是（ ）
A. 电饭锅 B. 电风扇
C. 手电筒 D. 电视机
2. 北京冬奥会期间，某“网红”智慧餐厅从厨师到服务员均是机器人，接到指令后，机器人内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定位置。图中与机器人驱动原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
3. 如图所示是“探究电动机转动原理”的实验装置，闭合开关后，金属杆向左运动，要使金属杆向右运动，应采取的措施是（ ）
A. 磁场方向不变，改变电流方向
B. 同时改变电流方向和磁场方向
C. 电流大小不变，改变磁场强弱
D. 同时改变电流大小和磁场强弱
4. 如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（ ）
A. 开始顺时针旋转 B. 开始逆时针旋转
C. 保持静止 D. 以上三种情况都有可能
5. （2023广东省广州市）用电动机竖直提升重物。
（1）图1中重物上升过程经过M、N、O、P点，其速度在MN段不断增大，在NO段不变，在OP段不断减小，忽略空气阻力，则重物在（ ）
A.MN段动能不变 B.MN段机械能不变
C.NO段机械能增大 D.OP段重力势能减小
（2）图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，线圈abcd转至图2所示位置，则（ ）
A.图1中流过ab边电流方向是从b到a
B.图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同
C.图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反
D.图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反
6．在探究“让线圈转起来”的实验中，小明用永磁铁、一节干电池、线圈、金属支架组装了如图所示的装置，用绝缘胶带将支架固定在电池两端，将磁铁放在电池侧壁上，再将线圈一端的绝缘漆全部刮去，另一端的绝缘漆只刮去一半后，放在支架上，线圈即可持续转动，关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．这个装置与发电机的工作原理相同
B．线圈转动过程中，机械能转化为电能
C．只改变电流的方向，线圈的转动方向不会改变
D．只改变磁场的方向，线圈的转动方向可以改变
7.图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（ ）
A. 线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B. 线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcda流过线圈
C. 线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D. 线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
二、填空题（本大题3小题，7个空，每空4分，共28分）
1. （2022广西贵港）目前，贵港市正在打造“中国—东盟新能源电动车”生产基地，主动融入“一带一路”建设，取得了较好成效。电动车主要部件之一是电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受_______的作用；在给电动车充电过程中，是将______能转化为化学能。
2. （2022海南）《海南自由贸易港建设总体方案》明确提出，海南将围绕新能源汽车、智能汽车等行业来壮大先进制造业。如图所示为海马7X-E智能纯电动MPV汽车，实现该车智能化的集成电路主要材料是______（选填“半导体”或“超导体”），电动机转动是因为通电导体在______中受到力的作用。
3. 如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对________有力的作用，利用这一原理可以制成_______机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向_______运动。
三、简答题（本大题1小题，共12分）
1.（12分）盛夏的晚上，房间很热，小强打开电风扇，感到风吹到身上凉快．根据以上情景结合所学物理知识分析并简要回答下列问题：
（1）风吹到身上感到凉快的原因；（2）电风扇内的电动机工作的原理．
四、探究实验题（本大题1小题，共25分）
1. 如图甲是小雪自制的小风扇，使用时发现小风扇转动，但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验，探究其原因。
（1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到_____的作用；
（2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明_______；
（3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab向右运动，这表明___________；
（4）根据实验，要改变小风扇转动方向，小雪应该___________；
（5）请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器___________。
电动机的发明
1821年法拉第完成了第一项重大的电发明，1831年10月28日他成功地发明了一种简单的装置，事实上法拉第发明的是第一台电动机，是第一台使用电流将物体运动的装置。
迈克尔·法拉第（Michael Faraday，公元1791～公元1867），世界著名的自学成才的科学家，英国物理学家、化学家，发明家即发电机和电动机的发明者。
扩展资料：
法拉第在皇家研究院提供了大量成功的物理及化学演讲，名为“蜡烛的化学史”；这个演讲成为了皇家研究院圣诞节演讲之起源，此演讲并以法拉第为名。法拉第和威廉·休艾尔发明了许多如“电极”、“离子”等耳熟能详的字。
由于道德原因，法拉第拒绝参与为克里米亚战争制造化学武器。在伦敦萨弗伊广场，电工程师协会外，耸立著一个法拉第的雕像，而在布鲁内尔大学新建的一个接待厅以法拉第为名。法拉第的照片在1991年至2001年时，被印在20元的英镑纸币上。南极洲的前英国实验室：法拉第气候研究站以他为名，而电容则以法拉作为单位。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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