浙教版初中科学八年级下册1.4电动机 培优卷
一、选择题
1．如图所示，小明用漆包线绕成线圈漆包线绕成线圈模型，通电后能让线圈在磁场中持续转动的方法是 （ ）
A．将线圈两端的漆全部刮去
B．将线圈一端的漆全部刮去，另一端的漆不刮
C．将线圈两端的漆各刮去一半，两端刮去的漆在同侧
D．将线圈两端的漆各刮去一半，两端刮去的漆在异侧
【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】 直流电动机中的换向器可以在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去，据此分析判断。
【解答】 在线圈中，如果没有换向器，那么不能改变线圈中的电流方向，就不能改变线圈的受力方向。所以闭合开关S后，发现线圈只能偏转至图示 位置、不能持续转动，要想让线圈持续转动，需增加换向器，即将线圈两端的漆各刮去一半，两端刮去的漆在同侧，相当于添加一个换向器，使线圈能够持续转动，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
2．将铜线做成如图所示的形状，将上方的尖端挂在电池的正极，底部错开的两根铜线则是贴在吸附在电池负极的圆柱形强磁铁的边缘，放手后铜线圈能以电池为轴旋转。关于该现象，下列说法错误的是（ ）
A．它的原理与电动机相同
B．该磁体具有磁性也具有导电性
C．电池两侧的铜丝是串联的
D．若将磁体的磁极对调，转动方向会改变
【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】A.电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动；
B.根据磁体的作用判断；
C.首尾相连为串联，并排连接为并联；
D.通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向合电流方向有关。
【解答】 A.根据图片可知，该线圈转动的原理是通电线圈在磁场中受力而转动，与电动机的原理相同，故A正确不合题意；
B.在实验中，铜线中有电流通过，磁铁需要导电，要成为电路的一部分，因此该磁铁是导体，故B正确不合题意；
C.由图知，电池两侧的铜丝是并列连在电池的两端，是并联的，故C错误符合题意；
D.通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关，所以将磁体的磁极对调，转动方向会改变，故D正确不合题意。
故选C。
3．如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点磁感线接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同……………………（ ）
A．AB段与BC段 B．AB段与ED段 C．BC段与ED段 D．ED段与FE段
【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方向的影响因素分析判断。
【解答】根据图片可知，AB和DE段电流方向都是向下的，BC和EF的电流方向都是向上的，AF和CD的电流都是向左的，因此AB和DE受力方向相同，BC和EF的受力方向相同，AF和CD的受力方向相同，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
4．如图所示是实验室电流表的内部结构图，当线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。下列说法不正确的是（ ）
A．电流表工作原理与电动机工作原理相似
B．电流表有一定量程是因为电流越大，指针0、受力越大
C．电流表有正负接线柱是因为电流方向影响指针受力方向
D．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用；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运动的原理分析判断。
【解答】A.电流表的工作原理为通电导体在磁场中受力运动，与电动机的工作原理相同，故A正确不合题意；
B. 电流表有一定量程是因为电流越大，指针在磁场中受力越大，则偏转角度越大，故B正确不合题意；
C.电流表有正负接线柱是因为电流方向影响指针受力方向 ，故C正确不合题意；
D.当线圈中有电流经过时，把电能转化为机械能，故D错误符合题意。
故选D。
5．关于直流电动机，小宇和他的同学有下列不同的看法，其中你认为他们的看法正确的是………………………………………（ ）
A．小宇：直流电动机是利用电磁铁的原理制成的
B．小丽：直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
C．小明：直流电动机实现了机械能转化为电能
D．小强：直流电动机的换向器是用来改变磁场的方向的
【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】根据直流电动机的结构和工作原理分析判断。
【解答】AB.直流电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故A错误，B正确；
C.直流电动机实现了电能转化为机械能，故C错误；
D.直流电动机的换向器是用来改变线圈中的电流方向的，故D错误。
故选B。
6．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．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab的电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
【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】电动机的原理是：通电导线在磁场中受力的作用，其受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要改变一个量，其受力的方向就会改变一次。
【解答】由于电流从电源的正极出发，故此时图甲中ab的电流方向是由b到a；在图乙中，由于磁场的方向没有改变，电流的方向是由a到b，故此时线圈受力的方向改变。
故答案为：B
7．（2023八下·宁波期末）如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作：先对调电源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（ ）
A．一直顺时针流动 B．一直逆时针流动
C．先逆时针流动，再顺时针流动 D．先顺时针流动，再逆时针流动
【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】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】 水银是导体，水银的内外侧用导线接入电路通过电流后，会在磁场中受力而运动起来。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，对调电源的正负极后，电流方向发生改变，因此水银受力方向改变，水银沿顺时针方向流动；再对调磁铁的南北极，磁场方向改变，则水银受力方向再一次改变，此时水银沿逆时针方向流动，
故D正确，ABC错误。
故选C。
8．（2023八下·浙江期中）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180°时，电流沿dcba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
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】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，据此分析判断。
【解答】A.线圈在图示位置时，ab边的电流方向与cd的电流方向相反，则受到磁场的作用力方向也相反，即作用力向上，故A错误；
B.线圈由图示位置转过180°时，ab边转动到dc边原来的位置，则电流沿abcd流过线圈，故B错误；
C.线圈由图示位置转过180°时，dc边转动到原来ab边的位置，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边转动到原来dc边的位置，此时受到磁场的作用力向下，故D正确。
故选D。
9．用如图所示的实验装置进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置是用来研究电流磁效应的
B．电动机的工作原理与该装置相同
C．闭合开关，金属棒ab运动，此过程是把机械能转化为电能
D．将磁铁N，S极对调，同时改变金属棒ab中电流的方向，金属棒ab的运动方向也会改变
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据对通电导体在磁场中受力运动的认识分析即可。
【解答】根据图片可知，闭合开关后，通过电流的导体ab在磁场中受力会运动起来，这就是电动机的工作原理，故A错误，B正确；
闭合开关，ab运动，此过程将电能转化为机械能，故C错误；
将磁铁N，S极对调，此时金属棒ab受力的方向与原来相反；再同时改变金属棒ab中电流的方向，金属棒ab的运动方向又再次发生调转，最终ab的运动方向与原来相同，故D错误。
故选B。
二、填空题
10．图甲为一台简易电动机，它由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成，磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制；图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，磁铁上端为 (填“N”或“S”)极；已知磁场对线框左边的作用力垂直于纸面向里，则线框右边受到的磁场力垂直于纸面 (填“向外”或“向里”)，线框在转动过程中将 能转化为 能。
【答案】N；向外；电；机械
【知识点】磁场和磁感线；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）在磁体外部，磁感线总是从N极出来，然后回到S极；
（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；
（3）根据能量转化的知识分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，磁感线从磁铁上端出来，则磁铁上端为N极；
（2）根据图片可知，通过线框左边的电流方向与右边的电流方向相反，则二者受力方向相反。因为左边框受力垂直纸面向里，所以有边框受力垂直纸面向外；
（3） 线框在转动过程中电能转化为机械能。
11．（2023八下·柯桥期末）如图所示PQ是轻质金属棒，用两根细导线吊着悬在蹄形磁铁中间，当开关S打到位置1时，可探究电动机的工作原理，当开关S打到位置2时，可探究发电机的工作原理。请任选一个开关位置说说你的判断依据 。
【答案】开关S打到1位置时，PQ 通电，通电导体在磁场中受力运动，既电动机的工作原理，开关S打到2位置时，移动PQ，切割磁感线，电路中产生感应电流，既发电机的工作原理
【知识点】电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】闭合电路的部分导体切割磁感线时，电路中会产生电流，这是电磁感应现象，根据电磁感应现象制成了发电机；通电导线在磁场中受到磁场力的作用而运动，根据这一原理制成了电动机。
【解答】 开关S打到1位置时，PQ 通电，通电导体在磁场中受力运动，既电动机的工作原理，开关S打到2位置时，移动PQ，切割磁感线，电路中产生感应电流，既发电机的工作原理
12．（2023八下·婺城期末）课堂上，老师做了如图所示的演示实验，给直导线（铝棒）通电，观察到直导线运动起来。请回答：
（1）该实验现象说明 对放入其中的通电导体有力的作用，电动机就是利用这种现象制成的。
（2）老师将磁极上下对调，让同学们观察直导线的运动情况，他这样操作是为了研究通电导体在磁场中的 与磁场方向的关系。
【答案】（1）磁场
（2）受力方向
【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；
（2）根据描述分析哪个因素发生改变，据此分析得出结论。
【解答】（1）给直导线（铝棒）通电，观察到直导线运动起来，该实验现象说明磁场对放入其中的通电导体有力的作用，电动机就是利用这种现象制成的。
（2）将磁极上下对调后，磁场方向与原来相反，此导线的运动方向与原来相反，那么得到：通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向的关系。
13．（2023八下·浙江期中）如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 (选填“向左”“向右”或“左右往复”)运动。音圈之所以运动，是由于磁场对 有力的作用，此现象中能量转化情况是 。
【答案】左右往复；通电导体；电能转化为机械能
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（2）根据通电导体在磁场中受力运动的原理解答，根据能量转化的知识解答。
【解答】（1）当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈在磁场中受力方向不断改变，则音圈带动音膜左右往复运动。
（2）音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，此现象中能量转化情况是电能转化为机械能。
14．（2021八下·绍兴期中）小敏制作直流电动机模型，如图。回形针做成两个支架，分别于电池的两极相连，漆包线绕制成线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮半轴漆皮。
（1）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端刮去半周，其作用相当于直流电动机中的 ；
（2）小敏安装好后发现电动机不转，可能的原因是 （填序号）。
①接线柱接触不良 ②电池没电 ③磁体磁极互换
④线圈刚好在平衡位置 ⑤转子和定子间摩擦力太大
【答案】（1）换向器
（2）①②④⑤
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）在直流电动机中，为了保证线圈能够持续的朝一个方向转动，需要在线圈转动180°后改变电流方向，这个装置就是换向器。
（2）电动机不转，可能是线圈受到的磁力太小，也可能是阻力太大，据此分析判断。
【解答】（1）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端刮去半周，其作用相当于直流电动机中的换向器；
（2）①接线柱接触不良 ，没有电流经过线圈，自然电动机不转，故①正确；
②电池没电，也没有电流经过线圈，电动机也不转，故②正确；
③磁体磁极互换，只能改变线圈的转动方向，不会影响转与不转，故③错误；
④线圈刚好在平衡位置，此时线圈两条边受到的磁力相互抵消，相当于线圈不受力，自然不转，故④正确；
⑤转子和定子间摩擦力太大，线圈受到的磁力不足以克服阻力转动，故⑤正确。
则可能的原因是：①②④⑤。
15．（2020八下·衢州期中）如图所示为小科和小江制作的一种直流电动机模型，他们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，蹄形磁体放在线圈周围。
（1）根据所学知识，分析按他们这种刮漆的方法使线圈能继续转动的原理是： 。
（2）小科提出可以通过改变磁极方向来改变线圈的转动方向，而小江则采用了另一种方法，完成小江方案的具体操作是： 。
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是 ，这时可进行的有效尝试是 。
【答案】（1）线圈在刚转过平衡位置时切断线圈中的电流，然后利用惯性继续转动
（2）将电源的正负极对调后，闭合开关，观察线圈的转动方向
（3）磁场太弱(或电流太小)；换用较强的磁场(或增加电池节数)
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）当线圈转过180°后，它受到的磁力方向与转动方向相反，这会导致线圈在平衡位置附近振动，直到静止下来。为了避免这个磁力的影响，可以用线圈上的绝缘胶皮将电路断开，依靠线圈的惯性转过这半圈，到达原来的位置再继续通电受力转动。
（2）线圈的受力方向与两个因素有关：①磁场方向；②电流方向；
（3）线圈没有转动起来，可能是受到的磁力太小，即磁场太弱或通过线圈的电流太小，根据原因选择解决方法。
【解答】（1）根据所学知识，分析按他们这种刮漆的方法使线圈能继续转动的原理是：线圈在刚转过平衡位置时切断线圈中的电流，然后利用惯性继续转动。
（2）小科提出可以通过改变磁极方向来改变线圈的转动方向，而小江则采用了另一种方法，完成小江方案的具体操作是：将电源的正负极对调后，闭合开关，观察线圈的转动方向。
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是磁场太弱(或电流太小)，这时可进行的有效尝试是换用较强的磁场(或增加电池节数)。
三、单选题
16．将如图所示的通电线圈置于磁场中，在某时刻线圈平面刚好与磁感线的方向相平行，则下列说法正确的是 （ ）
A．ab 段与cd 段所受的磁场力大小相等，方向相反，线圈处于平衡状态
B．ab 段与cd段所受的磁场力大小不相等，但方向相反，故线圈处于不平衡状态
C．ab 段与cd段所受的磁场力大小不相等，方向也不相反，故线圈处于不平衡状态
D．ab 段与cd段所受的磁场力大小相等，方向相反，但不在同一条直线上，故线圈处于不平衡状态
【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】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；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，结合平衡力的条件分析判断。
【解答】根据图片可知，通过线圈ab段好cd段的电流大小相等，且磁场强弱相同，因此它们受到磁场力大小相等。ab段受力向上，cd段受力向下，则二者不在同一直线上，因此线圈不能处于平衡状态，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
四、实验探究题
17．如图甲所示是小明同学安装好的直流电动机模型。
（1）在安装该模型时，要按照 （填“由外向内”或“由内向外”)的顺序安装。
（2）为了使组装的电动机模型能够正常运转，小明在安装时还应注意以下几点，其中正确的是 （填字母)。
A．要尽量减小轴与轴架之间的摩擦
B．电刷与换向器的接触松紧要适当
C．不要使各元件因安装不当而产生形变
D．每一只固定螺钉均不能拧紧
（3）小明把安装好的电动机、滑动变阻器、电源和开关串联起来进行实验，如图乙所示。
①用笔画线代替导线完成图乙中实验器材的连接 。(要求滑片向左移动时，电动机的转速变小)
②若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拨，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因可能是 。
（4）图甲中换向器(元件A)的作用是 。
【答案】（1）由内向外
（2）A；B；C
（3）；线圈处在平衡位置
（4）自动改变线圈中的电流方向
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）按照从内到外的顺序安装，根据有利于正确安装各个元件的位置；
（2）直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，它的转动方向与磁场方向和电流方向有关；它的转动速度与磁场的强弱和电流的大小有关，根据电动机的工作过程判断；
（3）①根据电动机转速大小变化确定通过电路的电流变化，再根据电流变化确定变阻器的阻值变化，最终确定变阻器的接线情况；
②当线圈处在平衡位置时，线圈两侧受到的电磁力大小相等，方向相反，则相互抵消，此时线圈不能力；
（4）根据换向器的作用解答。【解答】（1）在安装该模型时要按照由内而外的顺序安装。
（2）为了使组装的电动机模型能够正常运转，安装时要注意：
①要尽量减小轴与轴架之间的摩擦；
②电刷与换向器的接触松紧要适当；
③不要使各元件因安装不当而产生形变；
④每一只固定螺钉均应拧紧；
故ABC正确、D错误；
故选ABC。
（3）①滑片向左移，电动机转速变慢，说明滑片向左移时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则滑动变阻器用右半部分电阻丝，把电动机、滑动变阻器串联接入电路，实物图如下所示：
；
②如果线圈位置与磁场平行，线圈处于平衡位置，闭合开关，线圈不受磁场力，线圈不动；
闭合开关，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈转到非平衡位置，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因是线圈处于平衡位置。
（4）图甲中换向器(元件A)的作用是 自动改变线圈中的电流方向。
18．（2022八下·婺城期末）网络上有一“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）。小科对“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 （填“左”或“右”）运动；
（3）要让小火车更快速地通过螺线管，可以采取的措施有 （填字母编号）；
A．增强磁铁的磁性
B．减少与磁铁接触的那一段螺线管匝数
C．减小电池的电压
D．增大螺线管中电流从而增强其磁场
（4）要使小火车由静止开始顺利通过螺线管，下列摆放方式可行的是 （填字母编号）。
A． B．
C． D．
【答案】（1）将电池的一端与磁铁断开，这时再观察火车是否运动
（2）左
（3）A；D
（4）A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）为验证只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动，可以将电池一端与磁铁断开；
（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，据此将两图进行比较即可。
（3）要使“小车”运动速度增大，应增大螺线管的磁性。根据影响螺线管磁场强弱的因素判断；
（4）根据电流的流向与磁铁产生的磁场方向对比分析。
【解答】（1）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：将电池的一端与磁铁断开，这时再观察火车是否运动。
（2）将图2和图1比较可知，其它条件都相同，就只有电源的正负极方向发生变化，即线圈上的电流方向相反，那么线圈产生的磁场方向相反，因此小车的受力方向相反。因为图1中火车向右运动，所以图2中小车应该向左运动。
（3）A．增强磁铁的磁性可以增大螺线管的磁性，故A正确；
B．减少与磁铁接触的那一段螺线管匝数，在电流不变的情况下，螺线管的磁性会减弱，故B错误；
C．减小电池的电压能减小电路中的电流，减弱螺线管的磁性，故C错误；
D．增大螺线管中电流可以增强螺线管的磁性，故D正确；
故选AD；
（4）A.A图中，螺线管内部的磁场向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向左的力，小车向左，故A正确；
B.B图中，螺线管内部的磁场向左，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，小车不动，故B错误；
C.C图中，螺线管内部的磁场向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，小车不动，故C错误；
D.D图中，电池正极一端没有进入磁场，小车不动，故D错误。
故选A。
19．（2022八下·温岭期末）如图，是电学实验箱中的电动机。该电动机中有两个半环形磁体，为了研究磁极分布情况，提出了三种猜想并进行了相关实验，如表。
（1）请将猜想2内容补充完整：磁极呈 分布。
（2）根据实验，可判断猜想 (选填“1”、“2”或“3”)是正确的。．
（3）结合电动机结构和实验现象，推断两磁铁的南北极分布是否完全一样？并说明判断理由。
猜想 描述 猜想1：磁极呈上下分布 猜想2：磁极呈？分布 猜想3：磁极呈内外分布
图示
实验 操作和现象 固定上面磁铁，将下面磁铁的两端分别接触上面磁铁的下端，均被吸引 固定左边磁铁，将右边磁铁两侧分别靠近，均被吸引 固定左侧磁铁，将右侧磁铁靠近，两磁铁互相排斥
实验图示
【答案】（1）左右
（2）3
（3）不一样，根据验证猜想3实验中的现象，其中一个磁体的内侧和另一个磁体的外侧是同名磁极。(或“根据电动机结构，一对磁体的内侧为异名磁极。”)
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据猜想2中的图片确定磁极的分布方向；
（2）根据磁极之间的相互作用规律分析；
（3）根据表格中描述的实验现象分析解答。
【解答】（1）根据猜想2中的图示可知，磁极呈左右方向分布；
（2）当两个物体的磁极靠近磁极时，应该表现为相互吸引和相互排斥。如果只表现为相互吸引，那么不能说明接触的就是磁极。根据表格数据可知，可判断猜想3正确。
（3） 结合电动机结构和实验现象可知，两磁铁的南北极分布不相同，理由是：根据验证猜想3实验中的现象，其中一个磁体的内侧和另一个磁体的外侧是同名磁极。(或“根据电动机结构，一对磁体的内侧为异名磁极。”)
20．（2022八下·苍南期中）丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虛线分别表示通电前、后的情况)。
（1）在演示奥斯特实验时，如甲图所示，正确的实验操作顺序为 (填序号)
①闭合开关
②放置小磁针
③摆放导线
（2）乙图中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：
实验次数 L/m
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
6 1 0.2 0.2 0.2 0.5×10-7
7 2 0.1 0.4 0.1 a
分析表格中的数据，a= N。
【答案】（1）②③①
（2）两根导线相互排斥；两个都向外
（3）2×10-7
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）根据奥斯特实验的过程分析；
（2）通电导线周围的磁场方向与电流方向有关；
（3）根据表格数据，分析平行导线之间力的作用与导线的长度、通过导线的电流等关系，再推测计算a的数值。
【解答】（1）演示奥斯特实验的过程如下：
②放置小磁针；
③摆放导线；
①闭合开关。
则正确顺序为：②③①。
（2）当改变其中一根导线中的电流方向时，这根导线产生的磁场方向会发生改变，因此受到的作用力与原来相反，即：两根导线相互排斥。（两个都向外）
（3）比较实验1、2可知，平行导线中的作用力大小与电流I1从0.2A减小为0.1A时，作用力由1×10-7N减小为0.5×10-7N，即作用力与I1成正比；
比较实验1、3可知，当导线长度L由1m增大为1.5m时，作用力由1×10-7N增大到1.5×10-7N，则作用力与导线长度L成正比。
比较实验5、6可知，导线长度由1.5m变成2m，即长度增大为原来的倍。电流I1由0.2A变成0.1A，即减小为原来的，那么现在的作用力为：a=。
21．（2022八下·杭州月考）小金利用磁铁、线圈、电源和导线等器材制作简易的电动机模型并进行相关的研究。
（1）电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。(甲)图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是 。线圈从图示位置再转动90度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置。
（2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了 ，该装置能在线圈刚转到平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而能继续转下去。
【答案】（1）通电线圈；电流方向不同
（2）换向器
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据电动机的工作原理解答。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）在直流电动机中，换向器为两个铜半环，用于改变线圈中的电流方向，从而保证线圈能够持续转动下去，据此分析解答。
【解答】（1）电动机的工作原理是磁场对通电线圈有力的作用。(甲)图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是电流方向不同。
（2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转到平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而能继续转下去。
22．（2021八下·临海期末）某同学参加课外拓展性活动，发现灵敏电流计内部结构与电动机、发电机内部结构类似(如图甲)。出于好奇，该同学利用图乙所示的装置进行了下面的实验。
[进行实验]去掉A电流计表面的透明面板，用手拨动指针，发现B电流计的指针发生了偏转。
[交流反思]在此实验中，与发电机功能相同的是 (选填“A”或“B”)电流计。
[拓展提升]
①反方向再次拨动A电流计的指针，发现B电流计指针的偏转方向 (选填“改变”、“不变”) ；
②该同学多次重复．上述实验后发现B指针偏转角度有时大有时小。查阅 资料得知：通电导体在磁场中的受力大小随电流大小的增大而增大；在其他条件相同时，仅让导体切割磁感线的速度增大，产生的感应电流也增大。利用原器材可以让B电流计的指针偏转角度更大的操作是 。
【答案】A；改变；加快A指针的拨动速度(或相同时间内增大指针的拨动幅度)。
【知识点】电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】【交流反思】发电机的工作原理为电磁感应，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流，将机械能转化电能；
【拓展提升】①反方向拨动A的指针时，导体的运动方向相反，则产生感应电流的方向相反。当通过B线圈的电流方向相反时，指针受到的作用力方向相反，因此摆动方向相反；
②B电流计的指针偏转幅度增大，那么通过它电流增大，则A切割磁感线的速度增大，即A指针的拨动速度增大，据此分析解答。
【解答】[交流反思]在此实验中，拨动A的指针，A的线圈切割磁感线产生反应电流，从而使B指针摆动，则与发电机功能相同的是电流计。
【拓展提升】①反方向再次拨动A电流计的指针，发现B电流计指针的偏转方向改变；
②利用原器材可以让B电流计的指针偏转角度更大的操作是：加快A指针的拨动速度(或相同时间内增大指针的拨动幅度)。
1 / 1浙教版初中科学八年级下册1.4电动机 培优卷
一、选择题
1．如图所示，小明用漆包线绕成线圈漆包线绕成线圈模型，通电后能让线圈在磁场中持续转动的方法是 （ ）
A．将线圈两端的漆全部刮去
B．将线圈一端的漆全部刮去，另一端的漆不刮
C．将线圈两端的漆各刮去一半，两端刮去的漆在同侧
D．将线圈两端的漆各刮去一半，两端刮去的漆在异侧
2．将铜线做成如图所示的形状，将上方的尖端挂在电池的正极，底部错开的两根铜线则是贴在吸附在电池负极的圆柱形强磁铁的边缘，放手后铜线圈能以电池为轴旋转。关于该现象，下列说法错误的是（ ）
A．它的原理与电动机相同
B．该磁体具有磁性也具有导电性
C．电池两侧的铜丝是串联的
D．若将磁体的磁极对调，转动方向会改变
3．如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点磁感线接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同……………………（ ）
A．AB段与BC段 B．AB段与ED段 C．BC段与ED段 D．ED段与FE段
4．如图所示是实验室电流表的内部结构图，当线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。下列说法不正确的是（ ）
A．电流表工作原理与电动机工作原理相似
B．电流表有一定量程是因为电流越大，指针0、受力越大
C．电流表有正负接线柱是因为电流方向影响指针受力方向
D．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
5．关于直流电动机，小宇和他的同学有下列不同的看法，其中你认为他们的看法正确的是………………………………………（ ）
A．小宇：直流电动机是利用电磁铁的原理制成的
B．小丽：直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
C．小明：直流电动机实现了机械能转化为电能
D．小强：直流电动机的换向器是用来改变磁场的方向的
6．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．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab的电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
7．（2023八下·宁波期末）如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作：先对调电源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（ ）
A．一直顺时针流动 B．一直逆时针流动
C．先逆时针流动，再顺时针流动 D．先顺时针流动，再逆时针流动
8．（2023八下·浙江期中）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180°时，电流沿dcba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
9．用如图所示的实验装置进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置是用来研究电流磁效应的
B．电动机的工作原理与该装置相同
C．闭合开关，金属棒ab运动，此过程是把机械能转化为电能
D．将磁铁N，S极对调，同时改变金属棒ab中电流的方向，金属棒ab的运动方向也会改变
二、填空题
10．图甲为一台简易电动机，它由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成，磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制；图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，磁铁上端为 (填“N”或“S”)极；已知磁场对线框左边的作用力垂直于纸面向里，则线框右边受到的磁场力垂直于纸面 (填“向外”或“向里”)，线框在转动过程中将 能转化为 能。
11．（2023八下·柯桥期末）如图所示PQ是轻质金属棒，用两根细导线吊着悬在蹄形磁铁中间，当开关S打到位置1时，可探究电动机的工作原理，当开关S打到位置2时，可探究发电机的工作原理。请任选一个开关位置说说你的判断依据 。
12．（2023八下·婺城期末）课堂上，老师做了如图所示的演示实验，给直导线（铝棒）通电，观察到直导线运动起来。请回答：
（1）该实验现象说明 对放入其中的通电导体有力的作用，电动机就是利用这种现象制成的。
（2）老师将磁极上下对调，让同学们观察直导线的运动情况，他这样操作是为了研究通电导体在磁场中的 与磁场方向的关系。
13．（2023八下·浙江期中）如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 (选填“向左”“向右”或“左右往复”)运动。音圈之所以运动，是由于磁场对 有力的作用，此现象中能量转化情况是 。
14．（2021八下·绍兴期中）小敏制作直流电动机模型，如图。回形针做成两个支架，分别于电池的两极相连，漆包线绕制成线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮半轴漆皮。
（1）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端刮去半周，其作用相当于直流电动机中的 ；
（2）小敏安装好后发现电动机不转，可能的原因是 （填序号）。
①接线柱接触不良 ②电池没电 ③磁体磁极互换
④线圈刚好在平衡位置 ⑤转子和定子间摩擦力太大
15．（2020八下·衢州期中）如图所示为小科和小江制作的一种直流电动机模型，他们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，蹄形磁体放在线圈周围。
（1）根据所学知识，分析按他们这种刮漆的方法使线圈能继续转动的原理是： 。
（2）小科提出可以通过改变磁极方向来改变线圈的转动方向，而小江则采用了另一种方法，完成小江方案的具体操作是： 。
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是 ，这时可进行的有效尝试是 。
三、单选题
16．将如图所示的通电线圈置于磁场中，在某时刻线圈平面刚好与磁感线的方向相平行，则下列说法正确的是 （ ）
A．ab 段与cd 段所受的磁场力大小相等，方向相反，线圈处于平衡状态
B．ab 段与cd段所受的磁场力大小不相等，但方向相反，故线圈处于不平衡状态
C．ab 段与cd段所受的磁场力大小不相等，方向也不相反，故线圈处于不平衡状态
D．ab 段与cd段所受的磁场力大小相等，方向相反，但不在同一条直线上，故线圈处于不平衡状态
四、实验探究题
17．如图甲所示是小明同学安装好的直流电动机模型。
（1）在安装该模型时，要按照 （填“由外向内”或“由内向外”)的顺序安装。
（2）为了使组装的电动机模型能够正常运转，小明在安装时还应注意以下几点，其中正确的是 （填字母)。
A．要尽量减小轴与轴架之间的摩擦
B．电刷与换向器的接触松紧要适当
C．不要使各元件因安装不当而产生形变
D．每一只固定螺钉均不能拧紧
（3）小明把安装好的电动机、滑动变阻器、电源和开关串联起来进行实验，如图乙所示。
①用笔画线代替导线完成图乙中实验器材的连接 。(要求滑片向左移动时，电动机的转速变小)
②若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拨，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因可能是 。
（4）图甲中换向器(元件A)的作用是 。
18．（2022八下·婺城期末）网络上有一“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）。小科对“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 （填“左”或“右”）运动；
（3）要让小火车更快速地通过螺线管，可以采取的措施有 （填字母编号）；
A．增强磁铁的磁性
B．减少与磁铁接触的那一段螺线管匝数
C．减小电池的电压
D．增大螺线管中电流从而增强其磁场
（4）要使小火车由静止开始顺利通过螺线管，下列摆放方式可行的是 （填字母编号）。
A． B．
C． D．
19．（2022八下·温岭期末）如图，是电学实验箱中的电动机。该电动机中有两个半环形磁体，为了研究磁极分布情况，提出了三种猜想并进行了相关实验，如表。
（1）请将猜想2内容补充完整：磁极呈 分布。
（2）根据实验，可判断猜想 (选填“1”、“2”或“3”)是正确的。．
（3）结合电动机结构和实验现象，推断两磁铁的南北极分布是否完全一样？并说明判断理由。
猜想 描述 猜想1：磁极呈上下分布 猜想2：磁极呈？分布 猜想3：磁极呈内外分布
图示
实验 操作和现象 固定上面磁铁，将下面磁铁的两端分别接触上面磁铁的下端，均被吸引 固定左边磁铁，将右边磁铁两侧分别靠近，均被吸引 固定左侧磁铁，将右侧磁铁靠近，两磁铁互相排斥
实验图示
20．（2022八下·苍南期中）丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虛线分别表示通电前、后的情况)。
（1）在演示奥斯特实验时，如甲图所示，正确的实验操作顺序为 (填序号)
①闭合开关
②放置小磁针
③摆放导线
（2）乙图中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：
实验次数 L/m
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
6 1 0.2 0.2 0.2 0.5×10-7
7 2 0.1 0.4 0.1 a
分析表格中的数据，a= N。
21．（2022八下·杭州月考）小金利用磁铁、线圈、电源和导线等器材制作简易的电动机模型并进行相关的研究。
（1）电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。(甲)图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是 。线圈从图示位置再转动90度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置。
（2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了 ，该装置能在线圈刚转到平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而能继续转下去。
22．（2021八下·临海期末）某同学参加课外拓展性活动，发现灵敏电流计内部结构与电动机、发电机内部结构类似(如图甲)。出于好奇，该同学利用图乙所示的装置进行了下面的实验。
[进行实验]去掉A电流计表面的透明面板，用手拨动指针，发现B电流计的指针发生了偏转。
[交流反思]在此实验中，与发电机功能相同的是 (选填“A”或“B”)电流计。
[拓展提升]
①反方向再次拨动A电流计的指针，发现B电流计指针的偏转方向 (选填“改变”、“不变”) ；
②该同学多次重复．上述实验后发现B指针偏转角度有时大有时小。查阅 资料得知：通电导体在磁场中的受力大小随电流大小的增大而增大；在其他条件相同时，仅让导体切割磁感线的速度增大，产生的感应电流也增大。利用原器材可以让B电流计的指针偏转角度更大的操作是 。
答案解析部分
1．【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】 直流电动机中的换向器可以在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去，据此分析判断。
【解答】 在线圈中，如果没有换向器，那么不能改变线圈中的电流方向，就不能改变线圈的受力方向。所以闭合开关S后，发现线圈只能偏转至图示 位置、不能持续转动，要想让线圈持续转动，需增加换向器，即将线圈两端的漆各刮去一半，两端刮去的漆在同侧，相当于添加一个换向器，使线圈能够持续转动，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
2．【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】A.电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动；
B.根据磁体的作用判断；
C.首尾相连为串联，并排连接为并联；
D.通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向合电流方向有关。
【解答】 A.根据图片可知，该线圈转动的原理是通电线圈在磁场中受力而转动，与电动机的原理相同，故A正确不合题意；
B.在实验中，铜线中有电流通过，磁铁需要导电，要成为电路的一部分，因此该磁铁是导体，故B正确不合题意；
C.由图知，电池两侧的铜丝是并列连在电池的两端，是并联的，故C错误符合题意；
D.通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关，所以将磁体的磁极对调，转动方向会改变，故D正确不合题意。
故选C。
3．【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方向的影响因素分析判断。
【解答】根据图片可知，AB和DE段电流方向都是向下的，BC和EF的电流方向都是向上的，AF和CD的电流都是向左的，因此AB和DE受力方向相同，BC和EF的受力方向相同，AF和CD的受力方向相同，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
4．【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用；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运动的原理分析判断。
【解答】A.电流表的工作原理为通电导体在磁场中受力运动，与电动机的工作原理相同，故A正确不合题意；
B. 电流表有一定量程是因为电流越大，指针在磁场中受力越大，则偏转角度越大，故B正确不合题意；
C.电流表有正负接线柱是因为电流方向影响指针受力方向 ，故C正确不合题意；
D.当线圈中有电流经过时，把电能转化为机械能，故D错误符合题意。
故选D。
5．【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】根据直流电动机的结构和工作原理分析判断。
【解答】AB.直流电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故A错误，B正确；
C.直流电动机实现了电能转化为机械能，故C错误；
D.直流电动机的换向器是用来改变线圈中的电流方向的，故D错误。
故选B。
6．【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】电动机的原理是：通电导线在磁场中受力的作用，其受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要改变一个量，其受力的方向就会改变一次。
【解答】由于电流从电源的正极出发，故此时图甲中ab的电流方向是由b到a；在图乙中，由于磁场的方向没有改变，电流的方向是由a到b，故此时线圈受力的方向改变。
故答案为：B
7．【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】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】 水银是导体，水银的内外侧用导线接入电路通过电流后，会在磁场中受力而运动起来。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，对调电源的正负极后，电流方向发生改变，因此水银受力方向改变，水银沿顺时针方向流动；再对调磁铁的南北极，磁场方向改变，则水银受力方向再一次改变，此时水银沿逆时针方向流动，
故D正确，ABC错误。
故选C。
8．【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】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，据此分析判断。
【解答】A.线圈在图示位置时，ab边的电流方向与cd的电流方向相反，则受到磁场的作用力方向也相反，即作用力向上，故A错误；
B.线圈由图示位置转过180°时，ab边转动到dc边原来的位置，则电流沿abcd流过线圈，故B错误；
C.线圈由图示位置转过180°时，dc边转动到原来ab边的位置，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边转动到原来dc边的位置，此时受到磁场的作用力向下，故D正确。
故选D。
9．【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据对通电导体在磁场中受力运动的认识分析即可。
【解答】根据图片可知，闭合开关后，通过电流的导体ab在磁场中受力会运动起来，这就是电动机的工作原理，故A错误，B正确；
闭合开关，ab运动，此过程将电能转化为机械能，故C错误；
将磁铁N，S极对调，此时金属棒ab受力的方向与原来相反；再同时改变金属棒ab中电流的方向，金属棒ab的运动方向又再次发生调转，最终ab的运动方向与原来相同，故D错误。
故选B。
10．【答案】N；向外；电；机械
【知识点】磁场和磁感线；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）在磁体外部，磁感线总是从N极出来，然后回到S极；
（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；
（3）根据能量转化的知识分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，磁感线从磁铁上端出来，则磁铁上端为N极；
（2）根据图片可知，通过线框左边的电流方向与右边的电流方向相反，则二者受力方向相反。因为左边框受力垂直纸面向里，所以有边框受力垂直纸面向外；
（3） 线框在转动过程中电能转化为机械能。
11．【答案】开关S打到1位置时，PQ 通电，通电导体在磁场中受力运动，既电动机的工作原理，开关S打到2位置时，移动PQ，切割磁感线，电路中产生感应电流，既发电机的工作原理
【知识点】电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】闭合电路的部分导体切割磁感线时，电路中会产生电流，这是电磁感应现象，根据电磁感应现象制成了发电机；通电导线在磁场中受到磁场力的作用而运动，根据这一原理制成了电动机。
【解答】 开关S打到1位置时，PQ 通电，通电导体在磁场中受力运动，既电动机的工作原理，开关S打到2位置时，移动PQ，切割磁感线，电路中产生感应电流，既发电机的工作原理
12．【答案】（1）磁场
（2）受力方向
【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；
（2）根据描述分析哪个因素发生改变，据此分析得出结论。
【解答】（1）给直导线（铝棒）通电，观察到直导线运动起来，该实验现象说明磁场对放入其中的通电导体有力的作用，电动机就是利用这种现象制成的。
（2）将磁极上下对调后，磁场方向与原来相反，此导线的运动方向与原来相反，那么得到：通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向的关系。
13．【答案】左右往复；通电导体；电能转化为机械能
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（2）根据通电导体在磁场中受力运动的原理解答，根据能量转化的知识解答。
【解答】（1）当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈在磁场中受力方向不断改变，则音圈带动音膜左右往复运动。
（2）音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，此现象中能量转化情况是电能转化为机械能。
14．【答案】（1）换向器
（2）①②④⑤
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）在直流电动机中，为了保证线圈能够持续的朝一个方向转动，需要在线圈转动180°后改变电流方向，这个装置就是换向器。
（2）电动机不转，可能是线圈受到的磁力太小，也可能是阻力太大，据此分析判断。
【解答】（1）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端刮去半周，其作用相当于直流电动机中的换向器；
（2）①接线柱接触不良 ，没有电流经过线圈，自然电动机不转，故①正确；
②电池没电，也没有电流经过线圈，电动机也不转，故②正确；
③磁体磁极互换，只能改变线圈的转动方向，不会影响转与不转，故③错误；
④线圈刚好在平衡位置，此时线圈两条边受到的磁力相互抵消，相当于线圈不受力，自然不转，故④正确；
⑤转子和定子间摩擦力太大，线圈受到的磁力不足以克服阻力转动，故⑤正确。
则可能的原因是：①②④⑤。
15．【答案】（1）线圈在刚转过平衡位置时切断线圈中的电流，然后利用惯性继续转动
（2）将电源的正负极对调后，闭合开关，观察线圈的转动方向
（3）磁场太弱(或电流太小)；换用较强的磁场(或增加电池节数)
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）当线圈转过180°后，它受到的磁力方向与转动方向相反，这会导致线圈在平衡位置附近振动，直到静止下来。为了避免这个磁力的影响，可以用线圈上的绝缘胶皮将电路断开，依靠线圈的惯性转过这半圈，到达原来的位置再继续通电受力转动。
（2）线圈的受力方向与两个因素有关：①磁场方向；②电流方向；
（3）线圈没有转动起来，可能是受到的磁力太小，即磁场太弱或通过线圈的电流太小，根据原因选择解决方法。
【解答】（1）根据所学知识，分析按他们这种刮漆的方法使线圈能继续转动的原理是：线圈在刚转过平衡位置时切断线圈中的电流，然后利用惯性继续转动。
（2）小科提出可以通过改变磁极方向来改变线圈的转动方向，而小江则采用了另一种方法，完成小江方案的具体操作是：将电源的正负极对调后，闭合开关，观察线圈的转动方向。
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是磁场太弱(或电流太小)，这时可进行的有效尝试是换用较强的磁场(或增加电池节数)。
16．【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】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；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，结合平衡力的条件分析判断。
【解答】根据图片可知，通过线圈ab段好cd段的电流大小相等，且磁场强弱相同，因此它们受到磁场力大小相等。ab段受力向上，cd段受力向下，则二者不在同一直线上，因此线圈不能处于平衡状态，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
17．【答案】（1）由内向外
（2）A；B；C
（3）；线圈处在平衡位置
（4）自动改变线圈中的电流方向
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）按照从内到外的顺序安装，根据有利于正确安装各个元件的位置；
（2）直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，它的转动方向与磁场方向和电流方向有关；它的转动速度与磁场的强弱和电流的大小有关，根据电动机的工作过程判断；
（3）①根据电动机转速大小变化确定通过电路的电流变化，再根据电流变化确定变阻器的阻值变化，最终确定变阻器的接线情况；
②当线圈处在平衡位置时，线圈两侧受到的电磁力大小相等，方向相反，则相互抵消，此时线圈不能力；
（4）根据换向器的作用解答。【解答】（1）在安装该模型时要按照由内而外的顺序安装。
（2）为了使组装的电动机模型能够正常运转，安装时要注意：
①要尽量减小轴与轴架之间的摩擦；
②电刷与换向器的接触松紧要适当；
③不要使各元件因安装不当而产生形变；
④每一只固定螺钉均应拧紧；
故ABC正确、D错误；
故选ABC。
（3）①滑片向左移，电动机转速变慢，说明滑片向左移时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则滑动变阻器用右半部分电阻丝，把电动机、滑动变阻器串联接入电路，实物图如下所示：
；
②如果线圈位置与磁场平行，线圈处于平衡位置，闭合开关，线圈不受磁场力，线圈不动；
闭合开关，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈转到非平衡位置，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因是线圈处于平衡位置。
（4）图甲中换向器(元件A)的作用是 自动改变线圈中的电流方向。
18．【答案】（1）将电池的一端与磁铁断开，这时再观察火车是否运动
（2）左
（3）A；D
（4）A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）为验证只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动，可以将电池一端与磁铁断开；
（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，据此将两图进行比较即可。
（3）要使“小车”运动速度增大，应增大螺线管的磁性。根据影响螺线管磁场强弱的因素判断；
（4）根据电流的流向与磁铁产生的磁场方向对比分析。
【解答】（1）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：将电池的一端与磁铁断开，这时再观察火车是否运动。
（2）将图2和图1比较可知，其它条件都相同，就只有电源的正负极方向发生变化，即线圈上的电流方向相反，那么线圈产生的磁场方向相反，因此小车的受力方向相反。因为图1中火车向右运动，所以图2中小车应该向左运动。
（3）A．增强磁铁的磁性可以增大螺线管的磁性，故A正确；
B．减少与磁铁接触的那一段螺线管匝数，在电流不变的情况下，螺线管的磁性会减弱，故B错误；
C．减小电池的电压能减小电路中的电流，减弱螺线管的磁性，故C错误；
D．增大螺线管中电流可以增强螺线管的磁性，故D正确；
故选AD；
（4）A.A图中，螺线管内部的磁场向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向左的力，小车向左，故A正确；
B.B图中，螺线管内部的磁场向左，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，小车不动，故B错误；
C.C图中，螺线管内部的磁场向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，小车不动，故C错误；
D.D图中，电池正极一端没有进入磁场，小车不动，故D错误。
故选A。
19．【答案】（1）左右
（2）3
（3）不一样，根据验证猜想3实验中的现象，其中一个磁体的内侧和另一个磁体的外侧是同名磁极。(或“根据电动机结构，一对磁体的内侧为异名磁极。”)
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据猜想2中的图片确定磁极的分布方向；
（2）根据磁极之间的相互作用规律分析；
（3）根据表格中描述的实验现象分析解答。
【解答】（1）根据猜想2中的图示可知，磁极呈左右方向分布；
（2）当两个物体的磁极靠近磁极时，应该表现为相互吸引和相互排斥。如果只表现为相互吸引，那么不能说明接触的就是磁极。根据表格数据可知，可判断猜想3正确。
（3） 结合电动机结构和实验现象可知，两磁铁的南北极分布不相同，理由是：根据验证猜想3实验中的现象，其中一个磁体的内侧和另一个磁体的外侧是同名磁极。(或“根据电动机结构，一对磁体的内侧为异名磁极。”)
20．【答案】（1）②③①
（2）两根导线相互排斥；两个都向外
（3）2×10-7
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）根据奥斯特实验的过程分析；
（2）通电导线周围的磁场方向与电流方向有关；
（3）根据表格数据，分析平行导线之间力的作用与导线的长度、通过导线的电流等关系，再推测计算a的数值。
【解答】（1）演示奥斯特实验的过程如下：
②放置小磁针；
③摆放导线；
①闭合开关。
则正确顺序为：②③①。
（2）当改变其中一根导线中的电流方向时，这根导线产生的磁场方向会发生改变，因此受到的作用力与原来相反，即：两根导线相互排斥。（两个都向外）
（3）比较实验1、2可知，平行导线中的作用力大小与电流I1从0.2A减小为0.1A时，作用力由1×10-7N减小为0.5×10-7N，即作用力与I1成正比；
比较实验1、3可知，当导线长度L由1m增大为1.5m时，作用力由1×10-7N增大到1.5×10-7N，则作用力与导线长度L成正比。
比较实验5、6可知，导线长度由1.5m变成2m，即长度增大为原来的倍。电流I1由0.2A变成0.1A，即减小为原来的，那么现在的作用力为：a=。
21．【答案】（1）通电线圈；电流方向不同
（2）换向器
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据电动机的工作原理解答。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）在直流电动机中，换向器为两个铜半环，用于改变线圈中的电流方向，从而保证线圈能够持续转动下去，据此分析解答。
【解答】（1）电动机的工作原理是磁场对通电线圈有力的作用。(甲)图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是电流方向不同。
（2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转到平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而能继续转下去。
22．【答案】A；改变；加快A指针的拨动速度(或相同时间内增大指针的拨动幅度)。
【知识点】电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】【交流反思】发电机的工作原理为电磁感应，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流，将机械能转化电能；
【拓展提升】①反方向拨动A的指针时，导体的运动方向相反，则产生感应电流的方向相反。当通过B线圈的电流方向相反时，指针受到的作用力方向相反，因此摆动方向相反；
②B电流计的指针偏转幅度增大，那么通过它电流增大，则A切割磁感线的速度增大，即A指针的拨动速度增大，据此分析解答。
【解答】[交流反思]在此实验中，拨动A的指针，A的线圈切割磁感线产生反应电流，从而使B指针摆动，则与发电机功能相同的是电流计。
【拓展提升】①反方向再次拨动A电流计的指针，发现B电流计指针的偏转方向改变；
②利用原器材可以让B电流计的指针偏转角度更大的操作是：加快A指针的拨动速度(或相同时间内增大指针的拨动幅度)。
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