浙教版初中科学八年级下册1.4电动机 提高卷
一、选择题
1．小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，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．灯丝晃动是灯丝发热引起的
B．灯丝晃动是因为磁场对通电灯丝的作用
C．灯丝晃动是因为磁体能吸引钨丝
D．灯丝晃动是因为电能全部转化成了机械能
【答案】B
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力的知识分析判断。
【解答】正在发光的灯泡，灯丝中有电流经过，放到U形磁体中间后会受到力的作用而运动。因为灯丝中为交流电，即电流方向不断改变，因此灯丝受到磁力的方向不断改变，因此灯丝晃动，将电能转化为机械能和热能，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2．世界上第一台电机的原理如图所示：在一个盘子内注入水银，盘子中央固定一个永磁体，盘子上方悬挂一根导线，导线的一端可在水银中移动，另一端跟电池的一端连接在一起，电池的另一端跟盘子连在一起，接通电路，悬挂的这根导线就能运动起来。下列说法正确的是 （ ）
A．工作时将机械能转化为电能
B．电机的原理是通电导线在磁场中受力运动
C．如果将盘内的水银换成水，那么悬挂的导线将运动得更快
D．把电池的正、负极对调，导线的运动方向不会改变
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】AB.根据电动机的工作原理和能量转化的知识分析；
C.通电导体在磁场中受力大小与磁场强弱和电流大小有关；
D.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】AB.根据描述可知，电动机的工作原理为通电导线在磁场中受力运动，将电能转化为机械能故A错误，B正确；
C. 如果将盘内的水银换成水，那么电阻变大，通过电路的电流变大，则导线受到的力减小，因此悬挂的导线将运动得更慢，故C错误；
D. 把电池的正、负极对调，则通过电流的方向改变，那么导线受力方向改变，故D错误。
故选B。
3．（2023·杭州模拟）如图是由一节干电池、铜导线和强磁铁组成的简易电动机（线框上端的弯折位置与正极接触，磁铁吸附在电池负极的是S极），放手后从上往下看线圈顺时针转动，那么（ ）
A．若磁铁吸附在电池负极的是N极，从上往下看线圈顺时针转动
B．线圈转动的工作原理是产生了电磁感应现象
C．线圈转动的过程中能量转化是由机械能转化为电能
D．若增加强磁铁的个数，线圈转速将会增大
【答案】D
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（2）根据电动机的工作原理判断；
（3）根据能量转化的知识判断；
（4）通电导体在磁场中受力大小与电流大小和磁场强弱有关。
【解答】A.若磁铁吸附在电池负极的是N极，则此时磁场方向与原来相反，那么线圈受力方向相反，则从上往下看线圈逆时针方向转动，故A错误；
B.线圈转动的工作原理是产生了通电导体在磁场中受力转动，故B错误；
C.线圈转动的过程中能量转化是由电能转化为机械能，故C错误；
D.若增加强磁铁的个数，那么磁场变强，则线圈受到的电磁力变大，因此线圈转速将会增大，故D正确。
故选D。
4．（2023八下·宁波期末）如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．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
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据对直流电动机的结构、工作过程的认识判断。
【解答】A.电动机通电后不转，可能是电路断路，也可能是线圈阻力太大，或者线圈处于平衡位置，故A错误；
B.线圈连续转动是靠换向器改变线圈里电流方向来实现的，故B错误；
C.改变磁场方向或改变电流方向，都可以改变线圈转动的方向，故C正确；
D.将磁体的磁极对调一下，只能改变磁场的方向，从而改变线圈转动方向，而不能改变线圈的转速，故D错误。
故选C。
5．（2019八下·余杭期中）小乐在研究“磁场对通电导体作用”时采用如图所示实验，通电后发现导体棒向右摆动，要使通电导体棒的悬线向右摆角增大，以下操作可行的是（ ）
A．增大导体棒中的电流强度 B．减少磁铁的数量
C．颠倒磁铁的上下位置 D．改变导体棒中的电流方向
【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）通电导体受到的磁力越大，悬线摆角越大；
（2）通电导体在磁场中受力大小只与磁场强度和电流大小有关。
【解答】要使通电导体棒的悬线向右摆角增大，就必须增大导体受到的磁力。
A.增大导体棒中的电流强度可以增大受到的磁力，故A符合题意；
B.减小磁体的数量，那么磁场强度会减小，它受到的磁力会变小，故B不合题意；
C.颠倒磁铁的上下位置只能改变磁场的方向，不能改变磁场强度，故C不合题意；
D.改变导体棒中的电流方向，只能改变磁场的方向，不那改变磁场强度，故D不合题意。
故选A。
6．（2022八下·杭州期末）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
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（2）通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和电流大小有关；
（3）换向器用于改变线圈中的电流方向，从而保证线圈能够持续运动下去；
（4）根据电动机的能量转化判断。
【解答】 A.若仅改变磁极方向，那么磁场方向会发生改变，那么线圈的转动方向相符，即线圈会逆时针转动，故A正确不合题意；
B.若再增加一节干电池，那么电压增大，经过线圈的电流增大，线圈受到的磁力增大，导致线圈转动速度加快，故B正确不合题意；
C.刮去上半周绝缘漆，当转动180°后，绝缘漆切断电流，线圈依靠惯性完成下半圈的转动，从而回到起始位置，利用刮掉的部分接通电路再次受力转动，它的作用相当于换向器，故C正确不合题意；
D.工作时将电能转化为机械能，故D错误符合题意。
故选D。
7．（2022八下·杭州月考）如图所示是“线圈不能持续转动”的三幅实验图，下列说法中不正确的是（ ）
A．三幅图中，导线ab、cd所受的磁力方向始终没有发生改变
B．图乙中，线圈能够持续往下转动变成图丙所示，是由于惯性
C．通电一段时间后，线圈abcd一定会在图乙所示的位置
D．只要开关始终闭合，线圈abcd一定会在图乙的平衡位置左右摆动，永不停止
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机利用了通电导体在磁场中受力的原理；导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关，对线圈在磁场中的受力情况进行分析可对选项中的描述做出判断。【解答】A.导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关，三图中，线圈在转动，但电流方向、磁场方向均未改变，所以导线受力方向没有发生改变，故A正确不合题意；
B.乙图中，线圈中的ab与cd所受磁力在一条直线上，且方向相反，无法使线圈再转动，因此线圈能够连续往下转动变成丙图所示，是由于惯性，故B正确不合题意；
C.通电一段时间后，线圈abcd由于在竖直方向受力平衡，所以最终会停止在乙图所示的位置，故C正确不合题意；
D.闭合开关，线圈abcd会在乙图的平衡位置左右摆动，但最终会因为受力平衡而停止，故D错误符合题意。
故选D。
8．（2022八下·余杭期中）下列有关电和磁的说法中正确的是（ ）
A．直流电动机工作时将机械能转化为电能
B．螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流
C．通电导体放入磁场中一定会受到力的作用
D．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁感应；磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据电动机的能量转换判断；
（2）产生感应电流的条件：①闭合电路；②部分导体；③切割磁感线运动；
（3）根据电动机的工作过程判断；
（4）根据电磁铁磁场强弱的影响因素判断。
【解答】A.直流电动机将电能转化为机械能，故A错误；
B.螺线管切割磁感线运动时，如果不是闭合电路，那么也不会产生电流，故B正确；
C.当电动机的线圈处于平衡位置时，线圈两侧受到的磁力相互抵消，相当于不受力，故C错误；
D.电磁铁的磁场强弱于电流大小和线圈匝数有关，故D错误。
故选B。
9．如图所示，ab是一根导线，它是闭合电路的一部分，当电路接通，电流方向从a到b时，它在磁场中按箭头方向运动，若电流方向从b到a，则下列导线的运动方向正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素判断。
【解答】通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。当磁场方向相同时，改变通过导体的电流方向时，它受力的方向与原来相反。原来电流从a到b，现在电流从b到a，因此ab受力方向与原来相反，即向下运动，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
10．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
【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力运动的知识判断。
【解答】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。
故选D。
二、填空题
11．如图所示是一款智能玩具，玩具由圆柱形机身和两个轮子组成，用户可以通过手机蓝牙对它进行控制，并完成前进、转弯、翻滚、跳跃等动作，由此可知其内部结构中有一个 ，它是利用 在磁场中受力运动的原理制成的。
【答案】电动机；通电线圈
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据电动机的工作原理和能量转化的知识分析解答。
【解答】智能玩具可以前进和转弯，即可以将电能转化为机械能，因此内部结构中有一个电动机，它是利用通电线圈在磁场中受力运动的原理制成的。
12．（2023八下·黄岩期末）如图为实验室所用电流表的内部结构示意图，当电流表接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转，该电流表的工作原理是 。当电流表正负接线柱接反时，电流表指针会反向偏转，这说明通电导体在磁场中受力方向与 有关。
【答案】通电导体(或线圈)在磁场中受力运动；电流方向
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）根据电动机的工作原理分析解答；
（2）通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。
【解答】（1）当电流表接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转，该电流表的工作原理是通电导体(或线圈)在磁场中受力运动；
（2）当电流表正负接线柱接反时，即电流的方向发生改变；电流表指针会反向偏转，则指针受力方向发生改变，那么说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关。
13．（2023八下·路桥期末）2022年6月“福建舰"正式下水，该舰采用的是电磁弹射起飞技术，原理如图：舰载机位于两条通电轨道的中间，当要起飞时，为轨道加上电流使其沿轨道方向由静止开始加速，最终被弹射出去。电磁弹射器的工作原理类似于 (选填“发电机”或“电动机”)，可 (选填“增大”或“减少”)电流使飞机获得更大推力。
【答案】电动机；增大
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据电动机的工作原理及影响导体在磁场中所受力的大小的影响因素进行解答。
【解答】电动机是通电导体在磁场中受到力的作用而产生动力的机械，电磁弹射器就是利用通电导体在磁场中受到力的作用而工作的，因此它的原理类似于电动机；通电导体在磁场中所受力的大小与电流的大小和磁场的强度有关，电流越大，所受力越大，因此增大电流能够使飞机获得更大的推力。
故答案为：电动机；增大。
14．（2023八下·洞头期中）将一节干电池正放在磁体上，再将铜质导线绕成线圈后放在电池上，如图所示。你会发现线圈竟然连续转动起来了，这个现象的原理是 。下列对实验现象的判断，正确的有 。(填序号)
①换用磁性更强的磁体，线圈转得更快
②干电池用久了后，线圈转速将变慢
③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，转速更快
④线圈与正极间摩擦大小不影响转速的快慢
【答案】通电线圈在磁场中受力转动；①②
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】通电导线 （线圈）在磁场中会收到力的作用，受力的大小与磁场强度和电流大小有关，当电流一定时，磁场强度越大，受到的力就越大；当磁场强度一定时，电流越大，受到的力也越大。
【解答】第1空、线圈能连续转动起来的原理是通电线圈在磁场中受力转动。
第2空、 ①换用磁性更强的磁体、线圈在磁场中会受到更大的力，线圈转得会更快，故①正确
②干电池用久了后， 电压会降低，线圈中的电流会减少，线圈在磁场中受到的力减弱，线圈转速变慢，②正确
③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，同样长度和粗细的镍铬合金线的电阻比铜的电阻要大，通过的电流要小，因此转速会更慢，③错误
④线圈与正极间的摩擦是阻力，会阻碍线圈转动，所以会影响转速的快慢，④错误
故答案为：通电线圈在磁场中受力转动 ； ①②
15．如图甲所示，通电线圈所在平面与磁场方向平行时，线圈发生 。如图乙所示，通电线圈所在平面与磁场方向垂直时，线圈受力 ，这个位置是线圈的 。通电线圈转过平衡位置后，线圈受到阻碍它沿顺时针方向转动的力的作用，使它不能继续转动下去，而是返回到 。
【答案】转动；平衡；平衡位置；平衡位置
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据左手定则判断线圈两侧受到磁力的方向，再确定线圈是否转动；
（2）根据平衡位置的定义解答；
（3）根据线圈的受力情况分析解答。
【解答】（1） 如图甲所示，通电线圈所在平面与磁场方向平行时， 线圈的b边电流向内，根据左手定则可知，b边受力竖直向上。线圈的a边电流向外，根据左手定则可知，a边受力竖直向下。这两个力能够使线圈发生转动。
（2）如图乙所示，通电线圈所在平面与磁场方向垂直时，线圈受力平衡，这个位置是线圈的平衡位置。
（3）通电线圈转过平衡位置后，线圈受到阻碍它沿顺时针方向转动的力的作用，使它不能继续转动下去，而是返回到平衡位置。
三、实验探究题
16．（2023八下·永嘉期中）小崇利用如图所示装置，研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素。将一根导体折成如图所示形状，挂在绝缘棒上。闭合开关，导体的A部分和B部分在磁场中受到的力大小相等、方向相反，不会使弹簧测力计示数发生改变。导体L部分在磁场中受到竖直向上的力，使弹簧测力计示数发生改变，测出导体L在磁场中受力大小。
次数 导体L长度(米) 通过导体的电流(安) 导体受到磁场的作用力
1 0.1 2 1
2 0.2 2 2
3 0.3 2 3
4 0.2 4 4
5 0.2 6 6
（1）小崇利用粗细和材料相同的导体，在同一磁场中进行相关实验，得到实验数据如上表。则实验中除了图中所示测量工具外，还需要的测量工具为 。
（2）根据上表中的实验数据。可研究 对通电导体在磁场中受力大小的影响。
（3）若保持导体的粗细、材料和磁场强度不变，当导体长为0.4米、通过的电流为3安时，导体受到磁场的作用力为 牛。
【答案】（1）刻度尺
（2）导体长度、通过导体的电流
（3）6
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）根据表格确定要测量的物理量，从而确定缺少的测量工具；
（2）根据表格分析实验可以探究的因素；
（3）根据实验1、2、3分析导体受到磁力的大小与导体长度的关系，根据实验2、4、5分析导体受到的磁力与电流的关系，据此推算即可。
【解答】（1）根据表格数据可知，实验中还需要测量导体的长度，那么还需要测量工具为刻度尺。
（2）根据表格可知，其中的变量为导体的长度和通过导体的电流，因此可以研究导体长度、通过导体的电流对通电导体在磁场中受力大小的影响。
（3）根据实验1、2、3可知，导体受到的作用力与长度成正比；
根据实验2、4、5可知，导体受到的作用力与电流成正比；
那么得到：F=kLI；
根据实验1得到：1N=k×0.1m×2A；
当导体长为0.4m，电流为3A时，得到：F=k×0.4m×3A；
两个式子作比得到：F=6N。
17．（2023八下·浙江期中）为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机的主要构造制作了一台简易电动机(如图所示)。他用回形针做成两个支架，分别与电源的两极相连，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）要想改变线圈的转动方向，小明可采取的措施是（ ）
A．改变电流的方向 B．提高电源电压
C．增加线圈的匝数 D．同时改变磁场方向和电流方向
（2）开关闭合后，如果电动机不转动，原因不可能是（ )
A．磁体磁性太弱 B．线圈处于平衡位置
C．通过线圈的电流太大 D．电源电压太低
（3）对简易电动机进行改良后制作出现在可以连续转动的电动机，是因为在线圈两边安装了 。
（4）小明想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是 。
【答案】（1）A
（2）C
（3）换向器
（4）滑动变阻器
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据通电导体在磁场中的受力方向的影响因素判断；
（2）根据电动机的工作过程和结构判断；
（3）在电动机中，线圈连接在两个铜半环上，当线圈转动180°时会改变进入线圈的电流方向，从而使线圈受到的磁力方向推动线圈继续转动，这就是换向器。
（4）通电导体在磁场中的受力大小与磁场强弱和电流大小有关，据此分析解答。
【解答】（1）要改变线圈的转动方向，可以改变线圈的受力方向，即改变电流方向或磁场方向，故选A。
（2）磁体磁性太弱，则线圈受到的磁力太小，则电动机可能不转，故A不合题意；
线圈处于平衡位置，此时线圈受到的磁力相互抵消，则电动机可能不转，故B不合题意；
通过线圈的电流太大，则线圈受到的磁力会太大，这会导致线圈转速增大，故C符合题意；
电源电压太低，则通过线圈的电流太小，线圈受到的磁力太小，可能导致线圈不转，故D不合题意。
故选C。
（3）对简易电动机进行改良后制作出现在可以连续转动的电动机，是因为在线圈两边安装了换向器。
（4）要调节电动机的转速，就要改变通过电动机的电流，则还需要器材滑动变阻器。
18．（2023八下·浙江期中）丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场(如图①所示)，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图②所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
（1）如图①所示，通电前静止的小磁针为南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针发生明显的偏转，直导线所指的方向应为 (填“东西方向”“南北方向”或“任意方向”)。
（2）图②的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，你预测会产生的实验现象是 。
（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流大小I1、I2，导线的长度L，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下表所示。
实验次数 L/m I1/A I2/A r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×10－7
2 1 0.1 0.2 0.1 0.5×10－7
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×10－7
4 1 0.2 0.2 0.05 2.0×10－7
5 1.5 0.2 0.4 0.1 3.0×10－7
分析表格实验数据，可获得的结论是 。
【答案】（1）南北方向
（2）两根导线相互排斥
（3）平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2、L成正比，与r成反比
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）根据图①可知，当导线沿南北方向放置时，通过导线的电流也沿南北方向。根据安培定则可知，在小磁针所在的位置磁场方向正好和小磁针原来的指向垂直，此时小磁针会发生明显的偏转，从而证明电流周围磁场的存在。
（2）根据电流产生的磁场方向与电流方向的关系分析；
（3）根据表格数据确定平行导线之间作用力大小与电流、距离和长度的大小关系即可。
【解答】（1）现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针发生明显的偏转，直导线所指的方向应为南北方向。
（2）根据图②可知，当导线中电流方向相同时，二者相互吸引。若只改变其中一根导线的电流方向，那么它的磁场方向肯定改变，那么可能发生的现象为：两根导线相互排斥。
（3）①比较数据1和2可知，当其它条件相同时，通过导线的电流减小到一半时，作用力也变成原来的一半，即作用力与导线电流成正比；
②比较数据1和3可知，当其它条件相同时，导线长度增大到原来的1.5倍时，作用力也增大到原来的1.5倍，即作用力与导线长度成正比；
③比较数据1和4可知，当其它条件相同时，导线之间的距离减小到原来的一半时，作用力增大到原来的2倍，即作用力与距离成反比。
综上所述，平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2、L成正比，与r成反比。
19．（2022九上·余姚期中）为了探究电动机工作过程，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机（如图所示），他用回形针做
成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮（相当于电动机结构中的换向器）并将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就就会不停转动起来。
（1）电动机工作原理的是 。
（2）要想改变线圈的转动方向，小明可以采取的措施是 。
（3）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是 。
【答案】（1）通电线圈在磁场中受力转动的原理
（2）改变电流方向、改变磁场方向
（3）电源电压太低或磁铁磁性太弱
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据电动机的工作原理解答；
（2）根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素解答；
（3）根据通电导体受力大小的影响因素解答。
【解答】（1）电动机工作原理的是：通电线圈在磁场中受力转动的原理；
（2）要想改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，则小明可以采取的措施是：改变电流方向、改变磁场方向。
（3）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是线圈受到的电磁力太小，即电源电压太低或磁铁磁性太弱。
20．（2022八下·滨江期末）小滨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方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小、导体在磁场中的长度以及磁场强度有关。他设计了如图装置探究磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小的关系，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给导体通入电流I1，观察悬线偏转的角度α1；
③给导体通入电流I2(I2>I1)，观察悬线偏转的角度α2；
④给导体通入电流I3(I3>I2)，观察悬线偏转的角度α3；
⑤比较α1、α2、α3的大小关系，发现α3>α2>α1
（1）本实验通过 来比较通电导体受到的作用力的大小。
（2）小滨实验可获得的结论是： 。
（3）小滨想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与磁场强弱是否有关，请你帮他设计实验方案。
【答案】（1）比较悬线偏转的角度大小
（2）磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小有关
（3）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给导体通入电流I1，观察悬线偏转的角度a1；
③替换磁性较强的磁铁，观察悬线偏转的角度a2；
④再次替换磁性较强的磁铁，观察悬线偏转的角度a3。
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）改变导体中电流的大小，通过比较悬线偏转的角度大小可以知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关；
（2）根据导体中的电流与悬线偏转的角度的变化即可得出结论；
（3）根据控制变量法分析。
【解答】（1）由题意可知，磁场给通电导体的作用力越大，则悬线偏转的角度大小就越大，所以通过比较悬线偏转的角度大小可以知道磁场给通电导体的作用力的大小；
（2）由实验步骤可知，当导体中的电流越大时，悬线偏转的角度大小越大，所以可获得的结论是：磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小有关；
（3）小滨想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与磁场强弱是否有关，根据控制变量法可知，实验中需要控制通过导体的电流不变，改变磁场的强弱；
实验方案为：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给导体通入电流I1，观察悬线偏转的角度a1；
③替换磁性较强的磁铁，观察悬线偏转的角度a2；
④再次替换磁性较强的磁铁，观察悬线偏转的角度a3。
四、解答题
21．将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上（如图），导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
（1）图中4条弧线为磁感线，请标出它们的方向。
（2）如果将磁铁的N、S极对调，导线框将 。
（3）通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是 。
【答案】（1）
（2）反转
（3）干电池短路
【知识点】磁场和磁感线；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）磁体周围的磁感线，总是从磁体的N极出来，回到S极；
（2）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（3）电流从正极直接流回负极，不经过用电器，叫短路，此时电流会发热，据此分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，磁体的上面为N极，下面为S极，则磁感线从上面出来，从下面回去，如下图所示：
（2） 如果将磁铁的N、S极对调，那么通过导线的电流方向发生改变，则导线框受力方向发生改变，因此反向偏转。
（3）通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是干电池短路。
1 / 1浙教版初中科学八年级下册1.4电动机 提高卷
一、选择题
1．小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，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．灯丝晃动是灯丝发热引起的
B．灯丝晃动是因为磁场对通电灯丝的作用
C．灯丝晃动是因为磁体能吸引钨丝
D．灯丝晃动是因为电能全部转化成了机械能
2．世界上第一台电机的原理如图所示：在一个盘子内注入水银，盘子中央固定一个永磁体，盘子上方悬挂一根导线，导线的一端可在水银中移动，另一端跟电池的一端连接在一起，电池的另一端跟盘子连在一起，接通电路，悬挂的这根导线就能运动起来。下列说法正确的是 （ ）
A．工作时将机械能转化为电能
B．电机的原理是通电导线在磁场中受力运动
C．如果将盘内的水银换成水，那么悬挂的导线将运动得更快
D．把电池的正、负极对调，导线的运动方向不会改变
3．（2023·杭州模拟）如图是由一节干电池、铜导线和强磁铁组成的简易电动机（线框上端的弯折位置与正极接触，磁铁吸附在电池负极的是S极），放手后从上往下看线圈顺时针转动，那么（ ）
A．若磁铁吸附在电池负极的是N极，从上往下看线圈顺时针转动
B．线圈转动的工作原理是产生了电磁感应现象
C．线圈转动的过程中能量转化是由机械能转化为电能
D．若增加强磁铁的个数，线圈转速将会增大
4．（2023八下·宁波期末）如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．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
5．（2019八下·余杭期中）小乐在研究“磁场对通电导体作用”时采用如图所示实验，通电后发现导体棒向右摆动，要使通电导体棒的悬线向右摆角增大，以下操作可行的是（ ）
A．增大导体棒中的电流强度 B．减少磁铁的数量
C．颠倒磁铁的上下位置 D．改变导体棒中的电流方向
6．（2022八下·杭州期末）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
7．（2022八下·杭州月考）如图所示是“线圈不能持续转动”的三幅实验图，下列说法中不正确的是（ ）
A．三幅图中，导线ab、cd所受的磁力方向始终没有发生改变
B．图乙中，线圈能够持续往下转动变成图丙所示，是由于惯性
C．通电一段时间后，线圈abcd一定会在图乙所示的位置
D．只要开关始终闭合，线圈abcd一定会在图乙的平衡位置左右摆动，永不停止
8．（2022八下·余杭期中）下列有关电和磁的说法中正确的是（ ）
A．直流电动机工作时将机械能转化为电能
B．螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流
C．通电导体放入磁场中一定会受到力的作用
D．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
9．如图所示，ab是一根导线，它是闭合电路的一部分，当电路接通，电流方向从a到b时，它在磁场中按箭头方向运动，若电流方向从b到a，则下列导线的运动方向正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．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
二、填空题
11．如图所示是一款智能玩具，玩具由圆柱形机身和两个轮子组成，用户可以通过手机蓝牙对它进行控制，并完成前进、转弯、翻滚、跳跃等动作，由此可知其内部结构中有一个 ，它是利用 在磁场中受力运动的原理制成的。
12．（2023八下·黄岩期末）如图为实验室所用电流表的内部结构示意图，当电流表接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转，该电流表的工作原理是 。当电流表正负接线柱接反时，电流表指针会反向偏转，这说明通电导体在磁场中受力方向与 有关。
13．（2023八下·路桥期末）2022年6月“福建舰"正式下水，该舰采用的是电磁弹射起飞技术，原理如图：舰载机位于两条通电轨道的中间，当要起飞时，为轨道加上电流使其沿轨道方向由静止开始加速，最终被弹射出去。电磁弹射器的工作原理类似于 (选填“发电机”或“电动机”)，可 (选填“增大”或“减少”)电流使飞机获得更大推力。
14．（2023八下·洞头期中）将一节干电池正放在磁体上，再将铜质导线绕成线圈后放在电池上，如图所示。你会发现线圈竟然连续转动起来了，这个现象的原理是 。下列对实验现象的判断，正确的有 。(填序号)
①换用磁性更强的磁体，线圈转得更快
②干电池用久了后，线圈转速将变慢
③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，转速更快
④线圈与正极间摩擦大小不影响转速的快慢
15．如图甲所示，通电线圈所在平面与磁场方向平行时，线圈发生 。如图乙所示，通电线圈所在平面与磁场方向垂直时，线圈受力 ，这个位置是线圈的 。通电线圈转过平衡位置后，线圈受到阻碍它沿顺时针方向转动的力的作用，使它不能继续转动下去，而是返回到 。
三、实验探究题
16．（2023八下·永嘉期中）小崇利用如图所示装置，研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素。将一根导体折成如图所示形状，挂在绝缘棒上。闭合开关，导体的A部分和B部分在磁场中受到的力大小相等、方向相反，不会使弹簧测力计示数发生改变。导体L部分在磁场中受到竖直向上的力，使弹簧测力计示数发生改变，测出导体L在磁场中受力大小。
次数 导体L长度(米) 通过导体的电流(安) 导体受到磁场的作用力
1 0.1 2 1
2 0.2 2 2
3 0.3 2 3
4 0.2 4 4
5 0.2 6 6
（1）小崇利用粗细和材料相同的导体，在同一磁场中进行相关实验，得到实验数据如上表。则实验中除了图中所示测量工具外，还需要的测量工具为 。
（2）根据上表中的实验数据。可研究 对通电导体在磁场中受力大小的影响。
（3）若保持导体的粗细、材料和磁场强度不变，当导体长为0.4米、通过的电流为3安时，导体受到磁场的作用力为 牛。
17．（2023八下·浙江期中）为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机的主要构造制作了一台简易电动机(如图所示)。他用回形针做成两个支架，分别与电源的两极相连，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）要想改变线圈的转动方向，小明可采取的措施是（ ）
A．改变电流的方向 B．提高电源电压
C．增加线圈的匝数 D．同时改变磁场方向和电流方向
（2）开关闭合后，如果电动机不转动，原因不可能是（ )
A．磁体磁性太弱 B．线圈处于平衡位置
C．通过线圈的电流太大 D．电源电压太低
（3）对简易电动机进行改良后制作出现在可以连续转动的电动机，是因为在线圈两边安装了 。
（4）小明想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是 。
18．（2023八下·浙江期中）丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场(如图①所示)，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图②所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
（1）如图①所示，通电前静止的小磁针为南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针发生明显的偏转，直导线所指的方向应为 (填“东西方向”“南北方向”或“任意方向”)。
（2）图②的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，你预测会产生的实验现象是 。
（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流大小I1、I2，导线的长度L，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下表所示。
实验次数 L/m I1/A I2/A r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×10－7
2 1 0.1 0.2 0.1 0.5×10－7
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×10－7
4 1 0.2 0.2 0.05 2.0×10－7
5 1.5 0.2 0.4 0.1 3.0×10－7
分析表格实验数据，可获得的结论是 。
19．（2022九上·余姚期中）为了探究电动机工作过程，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机（如图所示），他用回形针做
成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮（相当于电动机结构中的换向器）并将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就就会不停转动起来。
（1）电动机工作原理的是 。
（2）要想改变线圈的转动方向，小明可以采取的措施是 。
（3）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是 。
20．（2022八下·滨江期末）小滨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方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小、导体在磁场中的长度以及磁场强度有关。他设计了如图装置探究磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小的关系，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给导体通入电流I1，观察悬线偏转的角度α1；
③给导体通入电流I2(I2>I1)，观察悬线偏转的角度α2；
④给导体通入电流I3(I3>I2)，观察悬线偏转的角度α3；
⑤比较α1、α2、α3的大小关系，发现α3>α2>α1
（1）本实验通过 来比较通电导体受到的作用力的大小。
（2）小滨实验可获得的结论是： 。
（3）小滨想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与磁场强弱是否有关，请你帮他设计实验方案。
四、解答题
21．将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上（如图），导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
（1）图中4条弧线为磁感线，请标出它们的方向。
（2）如果将磁铁的N、S极对调，导线框将 。
（3）通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是 。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力的知识分析判断。
【解答】正在发光的灯泡，灯丝中有电流经过，放到U形磁体中间后会受到力的作用而运动。因为灯丝中为交流电，即电流方向不断改变，因此灯丝受到磁力的方向不断改变，因此灯丝晃动，将电能转化为机械能和热能，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2．【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】AB.根据电动机的工作原理和能量转化的知识分析；
C.通电导体在磁场中受力大小与磁场强弱和电流大小有关；
D.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】AB.根据描述可知，电动机的工作原理为通电导线在磁场中受力运动，将电能转化为机械能故A错误，B正确；
C. 如果将盘内的水银换成水，那么电阻变大，通过电路的电流变大，则导线受到的力减小，因此悬挂的导线将运动得更慢，故C错误；
D. 把电池的正、负极对调，则通过电流的方向改变，那么导线受力方向改变，故D错误。
故选B。
3．【答案】D
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（2）根据电动机的工作原理判断；
（3）根据能量转化的知识判断；
（4）通电导体在磁场中受力大小与电流大小和磁场强弱有关。
【解答】A.若磁铁吸附在电池负极的是N极，则此时磁场方向与原来相反，那么线圈受力方向相反，则从上往下看线圈逆时针方向转动，故A错误；
B.线圈转动的工作原理是产生了通电导体在磁场中受力转动，故B错误；
C.线圈转动的过程中能量转化是由电能转化为机械能，故C错误；
D.若增加强磁铁的个数，那么磁场变强，则线圈受到的电磁力变大，因此线圈转速将会增大，故D正确。
故选D。
4．【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据对直流电动机的结构、工作过程的认识判断。
【解答】A.电动机通电后不转，可能是电路断路，也可能是线圈阻力太大，或者线圈处于平衡位置，故A错误；
B.线圈连续转动是靠换向器改变线圈里电流方向来实现的，故B错误；
C.改变磁场方向或改变电流方向，都可以改变线圈转动的方向，故C正确；
D.将磁体的磁极对调一下，只能改变磁场的方向，从而改变线圈转动方向，而不能改变线圈的转速，故D错误。
故选C。
5．【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）通电导体受到的磁力越大，悬线摆角越大；
（2）通电导体在磁场中受力大小只与磁场强度和电流大小有关。
【解答】要使通电导体棒的悬线向右摆角增大，就必须增大导体受到的磁力。
A.增大导体棒中的电流强度可以增大受到的磁力，故A符合题意；
B.减小磁体的数量，那么磁场强度会减小，它受到的磁力会变小，故B不合题意；
C.颠倒磁铁的上下位置只能改变磁场的方向，不能改变磁场强度，故C不合题意；
D.改变导体棒中的电流方向，只能改变磁场的方向，不那改变磁场强度，故D不合题意。
故选A。
6．【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（2）通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和电流大小有关；
（3）换向器用于改变线圈中的电流方向，从而保证线圈能够持续运动下去；
（4）根据电动机的能量转化判断。
【解答】 A.若仅改变磁极方向，那么磁场方向会发生改变，那么线圈的转动方向相符，即线圈会逆时针转动，故A正确不合题意；
B.若再增加一节干电池，那么电压增大，经过线圈的电流增大，线圈受到的磁力增大，导致线圈转动速度加快，故B正确不合题意；
C.刮去上半周绝缘漆，当转动180°后，绝缘漆切断电流，线圈依靠惯性完成下半圈的转动，从而回到起始位置，利用刮掉的部分接通电路再次受力转动，它的作用相当于换向器，故C正确不合题意；
D.工作时将电能转化为机械能，故D错误符合题意。
故选D。
7．【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机利用了通电导体在磁场中受力的原理；导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关，对线圈在磁场中的受力情况进行分析可对选项中的描述做出判断。【解答】A.导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关，三图中，线圈在转动，但电流方向、磁场方向均未改变，所以导线受力方向没有发生改变，故A正确不合题意；
B.乙图中，线圈中的ab与cd所受磁力在一条直线上，且方向相反，无法使线圈再转动，因此线圈能够连续往下转动变成丙图所示，是由于惯性，故B正确不合题意；
C.通电一段时间后，线圈abcd由于在竖直方向受力平衡，所以最终会停止在乙图所示的位置，故C正确不合题意；
D.闭合开关，线圈abcd会在乙图的平衡位置左右摆动，但最终会因为受力平衡而停止，故D错误符合题意。
故选D。
8．【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁感应；磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据电动机的能量转换判断；
（2）产生感应电流的条件：①闭合电路；②部分导体；③切割磁感线运动；
（3）根据电动机的工作过程判断；
（4）根据电磁铁磁场强弱的影响因素判断。
【解答】A.直流电动机将电能转化为机械能，故A错误；
B.螺线管切割磁感线运动时，如果不是闭合电路，那么也不会产生电流，故B正确；
C.当电动机的线圈处于平衡位置时，线圈两侧受到的磁力相互抵消，相当于不受力，故C错误；
D.电磁铁的磁场强弱于电流大小和线圈匝数有关，故D错误。
故选B。
9．【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素判断。
【解答】通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。当磁场方向相同时，改变通过导体的电流方向时，它受力的方向与原来相反。原来电流从a到b，现在电流从b到a，因此ab受力方向与原来相反，即向下运动，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
10．【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力运动的知识判断。
【解答】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。
故选D。
11．【答案】电动机；通电线圈
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据电动机的工作原理和能量转化的知识分析解答。
【解答】智能玩具可以前进和转弯，即可以将电能转化为机械能，因此内部结构中有一个电动机，它是利用通电线圈在磁场中受力运动的原理制成的。
12．【答案】通电导体(或线圈)在磁场中受力运动；电流方向
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）根据电动机的工作原理分析解答；
（2）通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。
【解答】（1）当电流表接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转，该电流表的工作原理是通电导体(或线圈)在磁场中受力运动；
（2）当电流表正负接线柱接反时，即电流的方向发生改变；电流表指针会反向偏转，则指针受力方向发生改变，那么说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关。
13．【答案】电动机；增大
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据电动机的工作原理及影响导体在磁场中所受力的大小的影响因素进行解答。
【解答】电动机是通电导体在磁场中受到力的作用而产生动力的机械，电磁弹射器就是利用通电导体在磁场中受到力的作用而工作的，因此它的原理类似于电动机；通电导体在磁场中所受力的大小与电流的大小和磁场的强度有关，电流越大，所受力越大，因此增大电流能够使飞机获得更大的推力。
故答案为：电动机；增大。
14．【答案】通电线圈在磁场中受力转动；①②
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】通电导线 （线圈）在磁场中会收到力的作用，受力的大小与磁场强度和电流大小有关，当电流一定时，磁场强度越大，受到的力就越大；当磁场强度一定时，电流越大，受到的力也越大。
【解答】第1空、线圈能连续转动起来的原理是通电线圈在磁场中受力转动。
第2空、 ①换用磁性更强的磁体、线圈在磁场中会受到更大的力，线圈转得会更快，故①正确
②干电池用久了后， 电压会降低，线圈中的电流会减少，线圈在磁场中受到的力减弱，线圈转速变慢，②正确
③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，同样长度和粗细的镍铬合金线的电阻比铜的电阻要大，通过的电流要小，因此转速会更慢，③错误
④线圈与正极间的摩擦是阻力，会阻碍线圈转动，所以会影响转速的快慢，④错误
故答案为：通电线圈在磁场中受力转动 ； ①②
15．【答案】转动；平衡；平衡位置；平衡位置
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据左手定则判断线圈两侧受到磁力的方向，再确定线圈是否转动；
（2）根据平衡位置的定义解答；
（3）根据线圈的受力情况分析解答。
【解答】（1） 如图甲所示，通电线圈所在平面与磁场方向平行时， 线圈的b边电流向内，根据左手定则可知，b边受力竖直向上。线圈的a边电流向外，根据左手定则可知，a边受力竖直向下。这两个力能够使线圈发生转动。
（2）如图乙所示，通电线圈所在平面与磁场方向垂直时，线圈受力平衡，这个位置是线圈的平衡位置。
（3）通电线圈转过平衡位置后，线圈受到阻碍它沿顺时针方向转动的力的作用，使它不能继续转动下去，而是返回到平衡位置。
16．【答案】（1）刻度尺
（2）导体长度、通过导体的电流
（3）6
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）根据表格确定要测量的物理量，从而确定缺少的测量工具；
（2）根据表格分析实验可以探究的因素；
（3）根据实验1、2、3分析导体受到磁力的大小与导体长度的关系，根据实验2、4、5分析导体受到的磁力与电流的关系，据此推算即可。
【解答】（1）根据表格数据可知，实验中还需要测量导体的长度，那么还需要测量工具为刻度尺。
（2）根据表格可知，其中的变量为导体的长度和通过导体的电流，因此可以研究导体长度、通过导体的电流对通电导体在磁场中受力大小的影响。
（3）根据实验1、2、3可知，导体受到的作用力与长度成正比；
根据实验2、4、5可知，导体受到的作用力与电流成正比；
那么得到：F=kLI；
根据实验1得到：1N=k×0.1m×2A；
当导体长为0.4m，电流为3A时，得到：F=k×0.4m×3A；
两个式子作比得到：F=6N。
17．【答案】（1）A
（2）C
（3）换向器
（4）滑动变阻器
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据通电导体在磁场中的受力方向的影响因素判断；
（2）根据电动机的工作过程和结构判断；
（3）在电动机中，线圈连接在两个铜半环上，当线圈转动180°时会改变进入线圈的电流方向，从而使线圈受到的磁力方向推动线圈继续转动，这就是换向器。
（4）通电导体在磁场中的受力大小与磁场强弱和电流大小有关，据此分析解答。
【解答】（1）要改变线圈的转动方向，可以改变线圈的受力方向，即改变电流方向或磁场方向，故选A。
（2）磁体磁性太弱，则线圈受到的磁力太小，则电动机可能不转，故A不合题意；
线圈处于平衡位置，此时线圈受到的磁力相互抵消，则电动机可能不转，故B不合题意；
通过线圈的电流太大，则线圈受到的磁力会太大，这会导致线圈转速增大，故C符合题意；
电源电压太低，则通过线圈的电流太小，线圈受到的磁力太小，可能导致线圈不转，故D不合题意。
故选C。
（3）对简易电动机进行改良后制作出现在可以连续转动的电动机，是因为在线圈两边安装了换向器。
（4）要调节电动机的转速，就要改变通过电动机的电流，则还需要器材滑动变阻器。
18．【答案】（1）南北方向
（2）两根导线相互排斥
（3）平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2、L成正比，与r成反比
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）根据图①可知，当导线沿南北方向放置时，通过导线的电流也沿南北方向。根据安培定则可知，在小磁针所在的位置磁场方向正好和小磁针原来的指向垂直，此时小磁针会发生明显的偏转，从而证明电流周围磁场的存在。
（2）根据电流产生的磁场方向与电流方向的关系分析；
（3）根据表格数据确定平行导线之间作用力大小与电流、距离和长度的大小关系即可。
【解答】（1）现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针发生明显的偏转，直导线所指的方向应为南北方向。
（2）根据图②可知，当导线中电流方向相同时，二者相互吸引。若只改变其中一根导线的电流方向，那么它的磁场方向肯定改变，那么可能发生的现象为：两根导线相互排斥。
（3）①比较数据1和2可知，当其它条件相同时，通过导线的电流减小到一半时，作用力也变成原来的一半，即作用力与导线电流成正比；
②比较数据1和3可知，当其它条件相同时，导线长度增大到原来的1.5倍时，作用力也增大到原来的1.5倍，即作用力与导线长度成正比；
③比较数据1和4可知，当其它条件相同时，导线之间的距离减小到原来的一半时，作用力增大到原来的2倍，即作用力与距离成反比。
综上所述，平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2、L成正比，与r成反比。
19．【答案】（1）通电线圈在磁场中受力转动的原理
（2）改变电流方向、改变磁场方向
（3）电源电压太低或磁铁磁性太弱
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据电动机的工作原理解答；
（2）根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素解答；
（3）根据通电导体受力大小的影响因素解答。
【解答】（1）电动机工作原理的是：通电线圈在磁场中受力转动的原理；
（2）要想改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，则小明可以采取的措施是：改变电流方向、改变磁场方向。
（3）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是线圈受到的电磁力太小，即电源电压太低或磁铁磁性太弱。
20．【答案】（1）比较悬线偏转的角度大小
（2）磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小有关
（3）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给导体通入电流I1，观察悬线偏转的角度a1；
③替换磁性较强的磁铁，观察悬线偏转的角度a2；
④再次替换磁性较强的磁铁，观察悬线偏转的角度a3。
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）改变导体中电流的大小，通过比较悬线偏转的角度大小可以知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关；
（2）根据导体中的电流与悬线偏转的角度的变化即可得出结论；
（3）根据控制变量法分析。
【解答】（1）由题意可知，磁场给通电导体的作用力越大，则悬线偏转的角度大小就越大，所以通过比较悬线偏转的角度大小可以知道磁场给通电导体的作用力的大小；
（2）由实验步骤可知，当导体中的电流越大时，悬线偏转的角度大小越大，所以可获得的结论是：磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小有关；
（3）小滨想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与磁场强弱是否有关，根据控制变量法可知，实验中需要控制通过导体的电流不变，改变磁场的强弱；
实验方案为：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给导体通入电流I1，观察悬线偏转的角度a1；
③替换磁性较强的磁铁，观察悬线偏转的角度a2；
④再次替换磁性较强的磁铁，观察悬线偏转的角度a3。
21．【答案】（1）
（2）反转
（3）干电池短路
【知识点】磁场和磁感线；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）磁体周围的磁感线，总是从磁体的N极出来，回到S极；
（2）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（3）电流从正极直接流回负极，不经过用电器，叫短路，此时电流会发热，据此分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，磁体的上面为N极，下面为S极，则磁感线从上面出来，从下面回去，如下图所示：
（2） 如果将磁铁的N、S极对调，那么通过导线的电流方向发生改变，则导线框受力方向发生改变，因此反向偏转。
（3）通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是干电池短路。
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