【浙教版】2024年春初二科学讲义2电磁体应用及电动机-答案附后

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2 电磁铁应用和电动机
一、电磁铁的应用
1. 电磁铁的构造:螺线管和铁芯。
2. 电磁铁的原理:电磁铁是利用电流的磁效应原理工作的。将软铁棒插入螺线管内部，当线圈通上电流时，螺线管产生磁性，线圈内部的磁场使软铁棒磁化为磁铁，使磁性增强；当电流切断时，线圈及软铁棒的磁性消失。
3. 电磁铁的优点
(1)电磁铁磁性的有无可由通断电流来控制:有电流时有磁性，无电流时无磁性。
(2)电磁铁磁性的强弱可以通过改变电流大小和线圈匝数来控制:电流越大，磁性越强；线圈匝数越多，磁性越强。
(3)电磁铁的磁场方向可通过改变电流方向来控制:电流方向改变后，磁场方向改变。
4. 电磁继电器
（1）实质：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。
（2）主要结构：
由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成。
控制电路:低压电源、电磁铁、弹簧、开关等。
工作电路:高压电源、用电器、指示灯、触点等。
（3）工作原理图：
闭合开关→控制电路接通→电磁铁有磁性→吸引衔铁→触点开关与下触点接通→电动机工作。
断开开关→控制电路断开→电磁铁磁性消失→弹簧复位→触点开关与上触点接通→红灯亮。
（4）作用
一是可以实现通过低电压和弱电流来控制高电压和强电流，二是可以实现自动控制和远距离控制。
5. 磁悬浮列车
磁悬浮列车是利用“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的原理，通过列车轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁之间的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道间的摩擦。磁悬浮列车运行时的阻力很小，因此运行速度很快。
信息的磁记录
磁记录是目前信息记录的重要方式之一
老式电话
二、电动机
1.磁场对通电直导线的作用
实验表明，把导线AB放在磁场中光滑的金属导轨上，接通电源，让电流通过导线AB,则导线AB在磁场中运动起来，说明磁场对通电导线有力的作用。
实验结论：
①通电直导线在磁场中受到力的作用。（直导线不能与磁感线平行）
②受力方向与电流方向和磁场方向有关。
拓展：左手定则（伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中的受力方向。）
③只改变电流方向或磁场方向，导线的受力方向改变；同时改变电流方向和磁场方向，导线受力方向不变。
④受力大小与电流大小和磁场强弱以及导线长度有关:电流越大，磁场越强，导线越长，受力越大。
2. 磁场对通电线圈的作用
(1)通电线圈在磁场中的运动情况
通电线圈所在平面与磁场平行时，线圈发生转动。通电线圈所在平面与磁场垂直时，线圈不发生转动。
(2)通电线圈在磁场中的转动分析
甲 乙 丙
如图所示，使线圈位于磁体两磁极之间的磁场中。
①使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，发现线圈并没有转动，这是由于线圈上、下两边受力大小相等、方向相反，即线圈受力平衡。这个位置是线圈的平衡位置。
②使线圈静止在图甲位置上，闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，能靠惯性转过平衡位置，但不能继续转动下去。因为转过平衡位置，线圈的受力如图丙所示，使得线圈受到逆时针转动的力，最终要返回平衡位置静止。
③使线圈静止在图丙位置上，闭合开关，线圈受力沿逆时针方向转动，同样，能靠惯性转过平衡位置，但同样不能持续转动，最终返回平衡位置。
(3)通电线圈在磁场里受到力的作用而发生转动时，电能转化为机械能。电动机就是根据通电线圈在磁场中受力而发生转动的原理制成的。
3. 直流电动机
（1）直流电动机的工作原理
直流电动机靠直流电源供电，是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理制成的，是把电能转化为机械能的装置。
（2）直流电动机的构造
如图所示，直流电动机主要由磁体(定子)、线圈(转子)、换向器和电刷等构成。
（3） 换向器的结构与作用
①结构:由两个相互绝缘的铜质半环构成，两个铜质半环与线圈相连，并随线圈一起转动，跟电刷接触与电源组成闭合电路。
②作用:当线圈刚转过平衡位置时，能改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。
（4） 影响直流电动机转动方向和速度的因素重点
①转动方向与电流方向和磁场方向有关:只改变电流方向或磁场方向，转动方向改变；电流方向和磁场方向同时改变，则转动方向不变。
②转速大小与电流大小和磁场强弱以及线圈的匝数有关:电流越大，磁场越强，匝数越多，转速越快。
（5） 直流电动机模型装好通电后电动机不转动的主要原因
1)电流不通:①电刷与铜制半环接触不良；②开关处接触不良；③电源处接触不良。
2)摩擦太大:①轴与轴之间摩擦太大；②电刷和换向器接触太紧。
3)电流太小:①电源电压太低；②使用的滑动变阻器的阻值太大。
4)磁场太小:磁铁或者磁石产生的磁场强度不够，可以换强磁铁。
5)仪器装配位置不正确:线圈处于平衡位置，只要将线圈轻轻转动一下就可以。
4.交流电动机
利用交流电源供电的电动机。交流电按照交流电频率交替更换电流方向，不需要换向器。
三、典型例题
（一）考点：电磁铁的应用
【例1】(2022浙江专题）下列事物中，没有电磁铁的是（　　）
A．电磁继电器 B．电磁选矿机 C．电话的听筒 D．电话的话筒
【例2】(2023建功单元）如图为汽车启动原理图、汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当于接通电路)。下列有关说法错误的是( )
此时通电螺线管产生磁性
B. 通电螺线管E端的磁极为S极
C. 电动机是利用电磁感应原理制成的
D. 通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同
【例3】(2023元培单元）如图为水位报警装置原理图，其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时，绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是( )
A.绿灯亮、红灯不亮， 电铃不响B.绿灯亮、红灯亮，电铃响
C.绿灯不亮、红灯亮， 电铃不响D.绿灯不亮、红灯亮，电铃响
【例4】（2023绍初单元）小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了如图所示电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( )
减少螺线管线圈匝数
B、抽出螺线管中的铁芯
C、滑动变阻器滑片P向右移动
D、减小控制电路电源电压
【例5】（2023绍初单元）小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲。工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下：光控开关未受到该种光照射时自动断开。衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光，已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。下列说法中不正确的是( )
A、要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合
B、光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作
C、质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录工作区
D、要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻
【例6】(2023元培单元）有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示， 控制电路由电压为U =9V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、滑动变阻器R 和热敏电阻R 组成， 图乙是热敏电阻R 阻值随温度变化的图像： 工作电路由电压为U =220V的电源和电阻为R 的电热丝组成. 通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求：
(1) 请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整。
(2) 在升温的过程中， 电阻R 两端的电压会__________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3) 要使恒温箱设定的温度值升高， 应调节滑动变阻器R2的滑片， 使其接入电路的阻值_________(选填“变大”或“变小”).
(4) 当滑动变阻器R 接入电路中的电阻为50Ω时， 恒温箱内的温度是多大
（二）考点：电动机
【例1】（2021浙江专题）如图所示，在磁场中，一通电导线AB被弹簧悬挂着，在水平位置上处于静止状态，当开关断开后，则（ ）
A．导线AB受力情况不变 B．弹簧转过一个角度
C．弹簧的长度增大 D．弹簧的长度减小
【例2】（2021浙江专题）如图是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大，关于该现象，下列说法正确的是（　　）
A．该电流表是利用电生磁的原理工作的
B．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变
D．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大
【例3】(2023元培单元）如图所示， 把一个按在家庭电路中正在发光的灯泡放到如图所示的磁体中向，发现灯丝晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是()
A、灯丝晃动是因为灯丝是钨制成的，能够被磁体吸引
B. 该现象中， 热能转化为机械能
C. 灯丝晃动是因为磁场对通电导体的作用
D. 利用该現象原理可以制成发电机
【例4】（2023绍初单元）在物理实验课上，小明想观察直流电动机模型的工作情况，将其接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不工作，他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是( )
A.直流电动机的铜半环与电刷接触不良 B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置 D.线圈中的电流太小
【例5】(2023元培单元）小应自制了一个直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池两极相连，用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴， 用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆， 另一端只刮去上半周绝缘漆，将线圈放在支架上，磁体放在线圈边，闭合开关，轻轻拨动线圈，此时线圈顺时针转动， 则下列说法错误的是( )
A.若仅改变磁极方向，线圈会逆时针转动
B. 若再增加一节干电池，线圈转动速度加快
C.刮去上半周绝缘漆， 作用相当于换向器
D. 工作时将机械能转化为电能
【例6】（2023浙江期中）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．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
D．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大
【例7】（2022浙江专题）儿童玩具小汽车一般都是用一个直流电动机作动力的，这种直流电动机的磁场是由永久磁体提供的，它的电源是几节干电池。有一种小汽车可进可退，可快可慢，请你思考并选择(1)从实际与方便出发，你认为它是通过改变什么来改变它的转动方向的( ）
A.是磁场方向 B.是电流方向
C.是同时改变电流与磁场方向 D.改变磁场方向或电流方向均可
(2)你认为小汽车速度的调整靠的是( ）
4.改变电动机线圈的匝数 B.改变磁场的强弱 C.改变电流的大小 D.改变电源电压
【例8】（2023绍初单元）电动机是根据___________________的原理制成的。正鹏同学按照科学教材的要求安装了一台如图所示的直流电动机模型，.图中A处的两个半圆铜环称为_________若要这台电动机反向转动，则可采用的一种方法是_________
四、学力训练
A组 夯实基础
（2021杭州期中）如图所示是一个水位自动报警器的原理图，水位没有到达金属块A时，绿灯亮；水位到达金属块A时，红灯亮。下列关于它的工作原理的讨论中，正确的是（　　）
A．红灯亮时电磁铁无磁性
B．水位高低决定电磁铁有无磁性
C．绿灯亮时电磁铁有磁性
D．电磁铁的铁芯是永磁体
2. （2023浙江专题）如图所示的自动电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是（　　）
A．灯亮，电动机不转，电铃响
B．灯亮，电动机转起来，电铃响
C．灯不亮，电动机不转，电铃响
D．灯亮，电动机转起来，电铃不响
3. （2023浙江专题）如图所示为研究磁场对通电导线作用的实验装置．当接通电源，有电流由a至b通过导线ab时，它将受到磁场力作用而向左运动，则（　　）
A．当磁场方向改变时，导线ab将向右运动，机械能将转为电能
B．当电流方向改变时，导线ab将向左运动，电能转化为机械能
C．当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向左运动
D．当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向右运动
4.（2023杭州期中）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
5.（2023浙江专题）如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关（S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少），P是滑动变阻器的滑片。要使弹簧的长度变长，可采取的办法是（ ）
A. 不改变滑片P的位置，S由1改接到2
B. S接1不变，将滑片P向右滑
C. S接1不变，将滑片P向左滑
D. S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出
B组 强化提高
1.（2023浙江专题）如图所示，在研究磁场对电流作用的实验装置中，导体棒ab不可能选用下列哪种材料制成（　　）
A. 铜 B. 铁 C.铝 D.锡
2.（2021浙江专题）如图所示，通电导线a、b固定不动，左磁体对a的作用力为，右磁体对b的作用力为，下列说法正确的是（　　）
A．、方向相反B．、方向相同
C．、方向相反D．、方向相同
3.(2023元培单元）对于图中所示的四幅图， 以下说法不正确的是( )
图甲是风光互补式路灯，太阳能发电装置是将太阳能转化为电能
B.图乙中，铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少有关
C.图丙是一种自动测定油箱内油面高度的装置， 油量减少时油量表示数变小
D.图丁是电源表的内部图，指针偏转角度随线圈中电流增大而增大，它是利用电流的磁效应工作的
4.(2023元培单元）如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合， 摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是( )
A.只要光控开关接收到红光， 摄像系统就会自动拍摄
B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口， 摄像系统就会自动拍摄
C.只有光控开关和压力开关都闭合时， 摄像系统才会自动拍摄
D. 若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
5.(2023建功单元）城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生。为此，某同学设计了一种警示电路： 在井口安装一环形灯 L， 井盖相当于开关S； 正常情况下(S 闭合)， 灯L不亮；一旦井盖丢失(S 断开)， 灯L立即亮起， 以警示行人。下列电路中，符合要求的是( )
6.（2023浙江期中）在装配直流电动机模型时，通电后直流电动机模型不转。电动机不转的原因分析错误的是（　　）
A．转轴与支架之间摩擦太大 B．磁体磁性太强
C．电刷与换向器接触不良 D．电源电压太低了
7.（2023浙江专题）线圈abcd转动过程中经过图甲，乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（　　）
A．相同，是由于磁场方向，流过ab的电流方向都没改变
B．相同，是由于磁场方向，流过ab的电流方向都改变了
C．相反，是由于流过ab的电流方向相反了
D．相反，是由于磁场方向相反了
8.（2023浙江专题）如图所示，GMR是巨磁电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是（ ）
A. 开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，指示灯变暗
B. 开关S1闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性增强
C. 开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，GMR的电阻变小
D. 开关S1闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为N极
9.（2023浙江专题）如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示，已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）计算说明该空调的启动温度是____________
（2）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要串联 的电阻是多大？
10. (2023元培单元）小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示，将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮：当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U=3V,继电器线圈用漆包线绕成，其电阻 R0为30Ω。当线圈中的电流大于等于 50mA时，继电器的衔铁将被吸合， 警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)由图乙可知, 当环境温度 升 高 时， 热敏电阻阻值将____________，继电器的磁性将____________(均填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱____________相连。
(3)请计算说明， 环境温度在什么范围内时， 警铃报警。
(4)如果要使报警电路在更高的温度报警，下列方案可行的是____________
A.适当增大R0. B.适当增加线圈匝数 C.适当减小U1 D.适当增大U1
E.换成弹性更弱的弹簧
(5)为了能随意改变报警温度，实验装置可如何改进____________
C组 瞄准中考
1.（2022浙江期末）如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（　　）
A．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
B．电动机工作过程是将机械能转化为电能
C．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大
D．只改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
2.(2023孙端期中）要求设计一个电磁限流器，当电路中电流过大时，它能切断电路，断开后需手动闭合。兴趣小组设计了两个电磁限流器，示意图如图所示，其中的C、D为动触点。下列说法中正确的是( )
A.甲和乙都能满足设计要求
B.甲能满足设计要求，乙不能满足设计要求
C.乙能满足设计要求，甲不能满足设计要求
D.当电路中电流过大时，弹簧1和弹簧2都变短
3.（2022嘉兴期末）下列关于电磁的四幅图说法错误的是（　　）
A．甲图的实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B．乙图的温度报警器，若将温度计上端的金属丝向下调整，报警温度降低
C．丙图是电动机的主要结构示意图
D．丁图中麦克风的原理和发电机相同
4.（2023舟山中考）福建舰是我国完全自主设计制造的第三艘航母，其配置的电磁弹射是当今世界少数国家掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲，其科学原理如图乙。

（1）航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨，弹射车相当于金属棒ab，通电后磁场对弹射车产生 ，从而使弹射车牵引飞机快速运动，当弹射车运动到轨道末端停下来时，由于飞机具有 而保持原来的运动状态，并在发动机动力的作用下加速飞离甲板；
5.（2021浙江一模）如图甲是某品牌的单轮平衡车，它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具。骑行时，蓄电池给平衡车上的电动机提供动力。为了确保安全，该单轮平衡车的电路部分安装2个开关——电源开关 S1 和压力开关 S2，当手动闭合 S1 时，指示灯亮起；然后骑行者再站立于平衡车踏板上时S2 自动闭合，电动机才能正常启动，平衡车才开始运动。未闭合S1 或骑行者未站立于踏板上，电动机都无法启动。
（1）请根据上述要求将图乙电路图连接完整。
（2）电动机的工作原理是 。
参考答案
三、典型例题
（一）考点：电磁铁的应用
【例1】(2022浙江专题）下列事物中，没有电磁铁的是（　　）
A．电磁继电器 B．电磁选矿机 C．电话的听筒 D．电话的话筒
【答案】D
【例2】(2023建功单元）如图为汽车启动原理图、汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当于接通电路)。下列有关说法错误的是( )
此时通电螺线管产生磁性
B. 通电螺线管E端的磁极为S极
C. 电动机是利用电磁感应原理制成的
D. 通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同
【答案】C
【例3】(2023元培单元）如图为水位报警装置原理图，其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时，绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是( )
A.绿灯亮、红灯不亮， 电铃不响B.绿灯亮、红灯亮，电铃响
C.绿灯不亮、红灯亮， 电铃不响D.绿灯不亮、红灯亮，电铃响
【答案】D
【例4】（2023绍初单元）小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了如图所示电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( )
减少螺线管线圈匝数
B、抽出螺线管中的铁芯
C、滑动变阻器滑片P向右移动
D、减小控制电路电源电压
【答案】C
【例5】（2023绍初单元）小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲。工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下：光控开关未受到该种光照射时自动断开。衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光，已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。下列说法中不正确的是( )
A、要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合
B、光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作
C、质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录工作区
D、要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻
【答案】D
【例6】(2023元培单元）有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示， 控制电路由电压为U =9V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、滑动变阻器R 和热敏电阻R 组成， 图乙是热敏电阻R 阻值随温度变化的图像： 工作电路由电压为U =220V的电源和电阻为R 的电热丝组成. 通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求：
(1) 请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整。
(2) 在升温的过程中， 电阻R 两端的电压会__________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3) 要使恒温箱设定的温度值升高， 应调节滑动变阻器R2的滑片， 使其接入电路的阻值_________(选填“变大”或“变小”).
(4) 当滑动变阻器R 接入电路中的电阻为50Ω时， 恒温箱内的温度是多大
【答案】图略 变小 变大 50℃
（二）考点：电动机
【例1】（2021浙江专题）如图所示，在磁场中，一通电导线AB被弹簧悬挂着，在水平位置上处于静止状态，当开关断开后，则（ ）
A．导线AB受力情况不变 B．弹簧转过一个角度
C．弹簧的长度增大 D．弹簧的长度减小
【答案】A
【例2】（2021浙江专题）如图是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大，关于该现象，下列说法正确的是（　　）
A．该电流表是利用电生磁的原理工作的
B．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变
D．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大
【答案】D
【例3】(2023元培单元）如图所示， 把一个按在家庭电路中正在发光的灯泡放到如图所示的磁体中向，发现灯丝晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是()
A、灯丝晃动是因为灯丝是钨制成的，能够被磁体吸引
B. 该现象中， 热能转化为机械能
C. 灯丝晃动是因为磁场对通电导体的作用
D. 利用该現象原理可以制成发电机
【答案】C
【例4】（2023绍初单元）在物理实验课上，小明想观察直流电动机模型的工作情况，将其接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不工作，他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是( )
A.直流电动机的铜半环与电刷接触不良 B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置 D.线圈中的电流太小
【答案】C
【例5】(2023元培单元）小应自制了一个直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池两极相连，用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴， 用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆， 另一端只刮去上半周绝缘漆，将线圈放在支架上，磁体放在线圈边，闭合开关，轻轻拨动线圈，此时线圈顺时针转动， 则下列说法错误的是( )
A.若仅改变磁极方向，线圈会逆时针转动
B. 若再增加一节干电池，线圈转动速度加快
C.刮去上半周绝缘漆， 作用相当于换向器
D. 工作时将机械能转化为电能
【答案】D
【例6】（2023浙江期中）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．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
D．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大
【答案】C
【例7】（2022浙江专题）儿童玩具小汽车一般都是用一个直流电动机作动力的，这种直流电动机的磁场是由永久磁体提供的，它的电源是几节干电池。有一种小汽车可进可退，可快可慢，请你思考并选择(1)从实际与方便出发，你认为它是通过改变什么来改变它的转动方向的( ）
A.是磁场方向 B.是电流方向
C.是同时改变电流与磁场方向 D.改变磁场方向或电流方向均可
(2)你认为小汽车速度的调整靠的是( ）
4.改变电动机线圈的匝数 B.改变磁场的强弱 C.改变电流的大小 D.改变电源电压
【答案】B C
【例8】（2023绍初单元）电动机是根据___________________的原理制成的。正鹏同学按照科学教材的要求安装了一台如图所示的直流电动机模型，.图中A处的两个半圆铜环称为_________若要这台电动机反向转动，则可采用的一种方法是_________
【答案】通电线圈在磁场中受力转动 换向器 改变电流接入方向
四、学力训练
A组 夯实基础
（2021杭州期中）如图所示是一个水位自动报警器的原理图，水位没有到达金属块A时，绿灯亮；水位到达金属块A时，红灯亮。下列关于它的工作原理的讨论中，正确的是（　　）
A．红灯亮时电磁铁无磁性
B．水位高低决定电磁铁有无磁性
C．绿灯亮时电磁铁有磁性
D．电磁铁的铁芯是永磁体
【答案】B
2. （2023浙江专题）如图所示的自动电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是（　　）
A．灯亮，电动机不转，电铃响
B．灯亮，电动机转起来，电铃响
C．灯不亮，电动机不转，电铃响
D．灯亮，电动机转起来，电铃不响
【答案】D
3. （2023浙江专题）如图所示为研究磁场对通电导线作用的实验装置．当接通电源，有电流由a至b通过导线ab时，它将受到磁场力作用而向左运动，则（　　）
A．当磁场方向改变时，导线ab将向右运动，机械能将转为电能
B．当电流方向改变时，导线ab将向左运动，电能转化为机械能
C．当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向左运动
D．当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向右运动
【答案】C
4.（2023杭州期中）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
【答案】C
5.（2023浙江专题）如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关（S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少），P是滑动变阻器的滑片。要使弹簧的长度变长，可采取的办法是（ ）
A. 不改变滑片P的位置，S由1改接到2
B. S接1不变，将滑片P向右滑
C. S接1不变，将滑片P向左滑
D. S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出
【答案】B
B组 强化提高
1.（2023浙江专题）如图所示，在研究磁场对电流作用的实验装置中，导体棒ab不可能选用下列哪种材料制成（　　）
A. 铜 B. 铁 C.铝 D.锡
【答案】C
2.（2021浙江专题）如图所示，通电导线a、b固定不动，左磁体对a的作用力为，右磁体对b的作用力为，下列说法正确的是（　　）
A．、方向相反B．、方向相同
C．、方向相反D．、方向相同
【答案】A
3.(2023元培单元）对于图中所示的四幅图， 以下说法不正确的是( )
图甲是风光互补式路灯，太阳能发电装置是将太阳能转化为电能
B.图乙中，铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少有关
C.图丙是一种自动测定油箱内油面高度的装置， 油量减少时油量表示数变小
D.图丁是电源表的内部图，指针偏转角度随线圈中电流增大而增大，它是利用电流的磁效应工作的
【答案】D
4.(2023元培单元）如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合， 摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是( )
A.只要光控开关接收到红光， 摄像系统就会自动拍摄
B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口， 摄像系统就会自动拍摄
C.只有光控开关和压力开关都闭合时， 摄像系统才会自动拍摄
D. 若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
【答案】C
5.(2023建功单元）城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生。为此，某同学设计了一种警示电路： 在井口安装一环形灯 L， 井盖相当于开关S； 正常情况下(S 闭合)， 灯L不亮；一旦井盖丢失(S 断开)， 灯L立即亮起， 以警示行人。下列电路中，符合要求的是( )
【答案】B
6.（2023浙江期中）在装配直流电动机模型时，通电后直流电动机模型不转。电动机不转的原因分析错误的是（　　）
A．转轴与支架之间摩擦太大 B．磁体磁性太强
C．电刷与换向器接触不良 D．电源电压太低了
【答案】B
7.（2023浙江专题）线圈abcd转动过程中经过图甲，乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（　　）
A．相同，是由于磁场方向，流过ab的电流方向都没改变
B．相同，是由于磁场方向，流过ab的电流方向都改变了
C．相反，是由于流过ab的电流方向相反了
D．相反，是由于磁场方向相反了
【答案】C
8.（2023浙江专题）如图所示，GMR是巨磁电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是（ ）
A. 开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，指示灯变暗
B. 开关S1闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性增强
C. 开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，GMR的电阻变小
D. 开关S1闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为N极
【答案】D
9.（2023浙江专题）如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示，已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）计算说明该空调的启动温度是____________
（2）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要串联 的电阻是多大？
【答案】25℃ 30Ω
10. (2023元培单元）小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示，将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮：当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U=3V,继电器线圈用漆包线绕成，其电阻 R0为30Ω。当线圈中的电流大于等于 50mA时，继电器的衔铁将被吸合， 警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)由图乙可知, 当环境温度 升 高 时， 热敏电阻阻值将____________，继电器的磁性将____________(均填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱____________相连。
(3)请计算说明， 环境温度在什么范围内时， 警铃报警。
(4)如果要使报警电路在更高的温度报警，下列方案可行的是____________
A.适当增大R0. B.适当增加线圈匝数 C.适当减小U1 D.适当增大U1
E.换成弹性更弱的弹簧
(5)为了能随意改变报警温度，实验装置可如何改进____________
【答案】减少 增大 B 温度大于80摄氏度报警 ACE
C组 瞄准中考
1.（2022浙江期末）如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（　　）
A．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
B．电动机工作过程是将机械能转化为电能
C．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大
D．只改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
【答案】D
2.(2023孙端期中）要求设计一个电磁限流器，当电路中电流过大时，它能切断电路，断开后需手动闭合。兴趣小组设计了两个电磁限流器，示意图如图所示，其中的C、D为动触点。下列说法中正确的是( )
A.甲和乙都能满足设计要求
B.甲能满足设计要求，乙不能满足设计要求
C.乙能满足设计要求，甲不能满足设计要求
D.当电路中电流过大时，弹簧1和弹簧2都变短
【答案】B
3.（2022嘉兴期末）下列关于电磁的四幅图说法错误的是（　　）
A．甲图的实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B．乙图的温度报警器，若将温度计上端的金属丝向下调整，报警温度降低
C．丙图是电动机的主要结构示意图
D．丁图中麦克风的原理和发电机相同
【答案】A
4.（2023舟山中考）福建舰是我国完全自主设计制造的第三艘航母，其配置的电磁弹射是当今世界少数国家掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲，其科学原理如图乙。

（1）航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨，弹射车相当于金属棒ab，通电后磁场对弹射车产生 ，从而使弹射车牵引飞机快速运动，当弹射车运动到轨道末端停下来时，由于飞机具有 而保持原来的运动状态，并在发动机动力的作用下加速飞离甲板；
【答案】 力的作用 惯性
5.（2021浙江一模）如图甲是某品牌的单轮平衡车，它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具。骑行时，蓄电池给平衡车上的电动机提供动力。为了确保安全，该单轮平衡车的电路部分安装2个开关——电源开关 S1 和压力开关 S2，当手动闭合 S1 时，指示灯亮起；然后骑行者再站立于平衡车踏板上时S2 自动闭合，电动机才能正常启动，平衡车才开始运动。未闭合S1 或骑行者未站立于踏板上，电动机都无法启动。
（1）请根据上述要求将图乙电路图连接完整。
（2）电动机的工作原理是 。
【答案】 通电线圈在磁场中受力转动
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