1.4电动机（word版 含答案）

1.4电动机
一、选择题
1．如图所示的四种电器中，利用电动机原理工作的是（　　）
A． 电炉 B． 电风扇
C． 电饭煲 D． 电铃
2．我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，如图所示，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而快速起飞，下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（　 ）
A． B．
C． D．
3．一台直流电动机模型通电后不转动，但用手轻轻拨动一下线圈就转动起来了，出现这种现象的原因（ ）
A．换向器与电刷未接触
B．启动时线圈恰好在平衡位置
C．轴与轴架间摩擦太大
D．电源正负极接反了
4．如图所示，导体棒 ab 向右运动，下列操作能使导体棒向左运动的是( )
A．调换磁极 B．取走一节干电池
C．将导体棒 a、b 端对调 D．向左移动滑动变阻器滑片
5．如图所示为小明同学制作的简易直流电动机模型。支架与电池两极相连，以漆包线矩形线圈引线为轴，一端漆皮全部刮去，另一端刮去上半周，将线圈放在带有磁体支架上，轻推线圈，线圈就会连续转动。关于此电机模型，下列说法正确的是（　　）
A．线圈在连续转动的过程中，存在断路现象
B．支架是用绝缘体做成的
C．线圈在越过平衡位置时，会自动改变线圈中的电流方向，使线圈连续转动
D．该模型是利用电磁感应的原理工作的
6．如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈，现在给它们通电，则下列说法正确的是（ ）
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
7．用下图所示的电路研究“磁场对通电导体的作用”时，下列做法可以改变导体受力方向的是（ ）
A．只改变电流方向
B．增大电流
C．减小电流
D．对调磁极同时改变电流方向
8．小明学习电动机的知识后，设计了直流电动机模型，并将其接入如图所示的电路中，若他想增大电动机的转速，则可以
A．将滑动变阻器往右移
B．将滑动变阻器往左移
C．打开开关
D．改变电源正、负极
9．某同学按照说明书组装了一个电动机模型，装好后发现电动机不转动。产生该现象的原因不可能是（ ）
A．电池正负极接反 B．接线柱接触不良
C．磁体磁性太弱 D．线圈处于平衡位置
10．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
二、填空题
11．通电导体在磁场中受到了 。通电导体在磁场中受力方向与 和 有关。电流方向改变时，通电导体受力方向 。磁场方向 改变时，通电导体受力方向 。但若电流方向和磁场方向同时改变时，通电导体受力方向 。
12．直流电动机的工作原理是：利用 的原理。直流电动机主要组成部分： 、 、 、 。换向器的作用：能自动改变线圈中 ，使线圈连续旋转。线圈的转动方向取决于 和 。线圈的转动速度取决于 和 。
13．利用如图所示装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”“b”之间接入 （选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”），根据该原理可制成 （选填“发电机”或“电动机”）。
14．如图所示是 （选填“交流发电机”或“直流电动机”）的示意图，此时线圈处在 位置（选填“平衡”或“非平衡”）。
15．如图是同学们安装过的直流电动机模型。在某次安装直流电动机模型活动中，小敏、小明、小科各自把安装好的电动机接入电路，闭合开关线圈均不转。若小敏用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是 ； 若小明用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则他的线圈不转的原因是 ；若小科在原磁体上加一块磁体，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是 。
三、探究题
16．如图所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置，当导线ab中有某方向电流通过时，它受到的磁场力方向向右。
（1）如果仅将磁极对调位置，导线ab受力方向 。
（2）如果磁极位置不变，仅改变ab中的电流方向，导线ab受力方向 。
（3）若同时对调磁极位置和改变电流方向，导线ab的受力方向 。
（4）此实验表明磁场对通电导体作用力的方向与 和 方向有关。
17．如图所示为小玲和小辉同学制作的直流电动机模型，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，磁体放在线圈下，闭合开关且用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
(1)直流电动机的工作原理是 ；
(2)通过改变 方向，可以改变线圈的转动方向；
(3)为了能够顺利转动，漆包线绕成的矩形线圈可以选择哪些材料？________（可多选）
A．铜 B．铁 C．铝 D．镍
(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，请你分析可能的原因 。
18．项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。他们制定的产品评价表如下。
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。
（1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是 ；
（2）将开关S与“1”连接，旋钮绕点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？ ；
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。请结合评价量表，分析该模型的“指标二”所处的评价等级 （“优秀”、“合格”、“待改进”），并说明理由 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A B A A A A B A D
1．B
【详解】电风扇是利用电动机带动扇叶转动的，将电能转化为机械能；电炉、电饭煲均为利用电流的热效应；电铃是利用电流的磁效应，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．A
【详解】由题意可知，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。
A. 图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器工作原理相同，故A正确；
B. 图中均没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应实验，故B错误；
C. 该实验为奥斯特实验，说明了电流周围存在着磁场，故C错误；
D. 该实验是电磁铁的实验，故D错误。
3．B
【详解】A. 若此时换向器没有和电刷接触好，即该电路是断路，电路中没有电流，即电动机不可能工作，故即使拨动线圈也不会转动，故A错误；
B. 启动时，线圈刚好处于平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用，但只要轻轻拨动一下，电路中就会有电流，即线圈就会转动，故B正确；
C. 若线圈的轴与轴架间的摩擦力太大，电动机可能被卡住，即使拨动，由于摩擦力的缘故，其也是无法转动，故C错误；
D. 若电源正负极接反了，电动机会反转，故通电后不会不转动，故D错误。
4．A
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向；如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变；改变电流大小，只能改变受力大小，不能改变受力方向．
【详解】通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向两个因素有关；
A. 将磁体的磁极对调，磁场方向与原来相反，则导体棒的受力方向与原来相反，能使导体棒向左运动，故A正确；
B. 取走一节干电池，减小电源电压，减小电路中的电流，会改变受力大小，但不会改变运动方向，故B错误；
C. 将导体棒a、b端对调，不能改变导体中的电流方向，不能改变受力方向，故C错误；
D. 将滑动变阻器的滑片P向左移动，电路的电阻减小，电路中的电流增大，会改变受力大小，但不会改变运动方向，故D错误。
故选A.
5．A
【详解】AC．将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，线圈在转动的过程中，电流的方向不变，只有半周有电流，线圈由于具有惯性能持续地转动下去，故A正确，C错误；
B．实验中需要用支架连接线圈和电源，则支架是用导体制成的，故B错误；
D．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，故D错误。
故选 A。
6．A
【详解】根据图示结合左手定则可知，甲中线圈电流方向相反，所以ab边和cd边受力方向相反，并且不在同一条直线上，又因为电流大小相同，所以受力大小也是相等的，故这两个力不是一对平衡力，所以线圈转动；
乙中线圈处于平衡位置，线圈中上、下两条边受到的磁场力的方向相反，大小相等，且作用在一条直线上，是一对平衡力，故不会转动，故A正确，BCD均错误。
故选A。
点睛：线圈在磁场中受力的判断，是一个难点，关键是明白线圈在平衡位置时，两个线圈边的受力符合平衡力的条件，受力平衡，所以线圈受力为零。
7．A
【详解】AD．通电导体在磁场中受力的方向取决于磁场方向和导体中电流的方向。要改变受力方向可以改变电流的方向或磁场方向。但不能同时改变这两个方向，否则电流方向不变。故A符合题意，D不符合题意。
BC．增大或减小导体中的电流，只能改变通电导体在磁场中受力的大小，不能改变其受力方向。故BC不符合题意。
故选A。
8．B
【详解】A．将滑动变阻器的滑片往右移，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律I＝得，电路中的电流变小，电动机的转速变慢,故选项A错误,不符合题意;
B．将滑动变阻器的滑片往左移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律I＝以得，电路中的电流变大，电动机的转速变快，故B正确，符合题意；
C．断开开关，没有电流通过电动机，电动机不工作，故选项C错误，不符合题意；
D．改变电源正、负极，只改变电动机的转动方向，不能改变电动机的转速，故选项D错误，不符合题意.
9．A
【详解】电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的，电动机转动的方向与电流方向和磁场方向有关。电动机的转速与电流大小和磁场的强弱有关。电动机不转动的原因可能是电路断路、电池没电或者摩擦力太大、线圈在平衡位置。
A．电池正负极接反，对电动机是否转动没有影响，只影响电动机的转动方向，故A符合题意；
BCD．接线柱接触不良、磁体磁性太弱、线圈处于平衡位置，都可能导致电动机不转动，故BCD不符合题意。
故选A。
10．D
【详解】A．电动机通电后不转，原因可能是电路中电流太小、磁场磁性太弱、断路、线圈处于平衡位置，故A错误；
B．换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，能使线圈连续转动下去，故B错误；
C．对调磁极只会将线圈受力反向，不会改变线圈受力的大小，线圈转动的速度将不变，故C错误；
D．线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关，改变其中的一者，线圈转动方向改变，同时改变两者线圈转动方向不变。则改变磁场方向可以改变线圈转动方向，故D正确。
故选D。
11． 力的作用 磁场方向 电流方向 改变 也改变 不改变
【详解】第一空．电和磁的联系之一就是通电导体在磁场中受力的作用；
第二空、第三空．通电导体在磁场中受力与磁场方向和电流方向均有关系；
第四空、第五空．当电流方向和磁场方向有一个改变时，通电导体的方向将会发生改变；
第六空．但若两者同时改变时，通电导体的受力方向将不发生变化。
12．磁场对通电导体有力的作用 定子（磁体） 转子（线圈） 换向器 电刷 电流方向 磁场方向 电流方向 磁场强弱 电流大小
【详解】第一空．直流电动机的工作原理是：磁场对通电导体有力的作用；
第二空、第三空、第四空、第五空．直流电动机主要组成部分有：定子（磁体）、转子（线圈）、换向器、电刷；
第六空．换向器能自动改变线圈中的电流方向电流方向，使线圈连续转动。
第七空、第八空．磁场的方向和电流的方向都能影响线圈的转动方向；
第九空、第十空．如果通过线圈的电流变大或磁场变大，线圈受力将变大，线圈的转动速度将变大；所以线圈的转动速度取决于磁场强弱和电流的大小。
13． 电源 电动机
【详解】[1]研究磁场对电流的作用，应让电流通过处于磁场中的导体，为了让导体有电流通过，导体两端应有电压，所以a、b间接入的是电源。
[2]有电流通过的导体在磁场中受到力的作用而运动，这是电动机的工作原理。
14． 直流电动机 非平衡
【详解】[1]图中有电源、换向器，且电流方向不发生改变，因此是直流电动机的示意图。
[2]平衡位置指的是线圈与磁场方向垂直的位置，图示的位置不是平衡位置。
15． 线圈在平衡位置 换向器与电刷接触不良或摩擦太大 磁铁磁性太弱
【详解】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。当闭合开关线圈均不转时，若小敏用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则说明她的线圈不转的原因是：线圈在平衡位置，此时线圈中无电流，线圈不受力的作用；若小明用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则说明她的线圈不转的原因是：换向器与电刷接触不良（或摩擦过大）；若小科在原磁体上加一块磁体，线圈就转动起来，则说明她的线圈不转的原因是：磁铁磁性太弱。
16． 左 左 右 磁场方向 电流
【详解】由题意知，开始时电流由a到b，则：
(1)[1]将左手放入磁场，掌心向下，四指指向b，则大拇指向左，说明导线受力向左；
(2)[2]同理由左手定则得，导线受力方向向左；
(3)[3]将磁极及电流方向均发生变化时，由左手定则可得导体受力向右；
(4)[4][5]以上现象可知，磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向和电流方向都有关系。
17．(1)通电线圈在磁场中受力转动
(2)电流方向/磁场方向
(3)AC
(4)磁场太弱或电流太小或线圈处于平衡位置或轴与支架间的摩擦力太大（合理即可）
【详解】（1）通电导线在磁场中受力的作用而运动，直流电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动。
（2）要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向。
（3）为了能够顺利转动，漆包线绕成的矩形线圈可以选择磁体无法吸引的材料，如铜，铝等，故选AC。
（4）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，可排除无电流的情况，可能是磁场太弱，也可能是电流太小或线圈处于平衡位置或轴与支架间的摩擦力太大。
18． 通过电动机电流的方向改变 变慢 合格 见解析
【详解】（1）[1]由图乙可知，开关S与“1”连接时，电流从电动机的上方流入，开关S与“2”连接时，电流从电动机的下方流入，即切换开关S后，通过电动机电流的方向发生改变，因此电动机转向改变的原因是改变通过电动机电流的方向。
（2）[2]他图乙可知，将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，此时通过电动机的电流变小，电动机的转速变慢。
（3）[3]由图丙可知，吸纸屑时收集盒右侧的阀门打开，从而将纸屑吸入收集盒，同时也有一部分纸屑被吸到隔板下面，吹风时，收集盒右侧的阀门关闭，收集盒内的纸屑不会被吹出，但隔板下面的纸屑会被吹出，结合表中的指标二可知，吸纸屑后，吹风时有部分纸屑被吹出，因此该模型的“指标二”评价等级为合格。
答案第1页，共2页
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