初中科学浙教版八年级下册第一单元第4节电动机同步练习
一、选择题
1．（2024八下·嵊州期末）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．电动机没有换向器也可实现持续转动
C．对调磁体的磁极，可以增大电动机的转速
D．改变磁场方向，可以改变线圈转动的方向
2．（2024八下·长兴月考）直流电动机中，换向器的作用是（ ）
A．转过平衡位置前，改变线圈中电流的方向
B．转过平衡位置后，改变线圈转动方向
C．转过平衡位置后，使线圈受力方向改变
D．转过平衡位直前，改变磁感应线的方向
3．（2024八下·嘉兴期末）电动汽车由于低污染、低能耗、低噪音的优点，逐渐成为人们更加热衷的代步工具。电动汽车的电动机的基本原理如图，下列有关说法正确的是（ ）
A．电动机将电能全部转化为机械能
B．电动机的工作原理是电磁感应
C．图中电动机线圈正好处于平衡位置
D．图中线圈按顺时针方向持续转动
4．（2024八下·余杭期中） 如图所示为某电动机的原理图，EF、PQ 为螺线管，abcd 为电动机的线圈，00'为转轴。闭合开关，线圈能朝一个方向持续转动，则( )
A．螺线管F 端为N 极 ，P 端 为N 极
B．图中线圈平面恰好处在平衡位置
C．若将电源的正负极对调，转动方向不变
D．图示装置工作时把机械能转化为电能
5．如图所示，给甲、乙两图中的矩形线圈通电，则下列说法中正确的是( )
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
6．（2024八下·吴兴期中）如图为实验室电流表的内部结构图。许多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一只弹簧相连。当给线圈通电时，线圈转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小，其工作原理是（）
A． B．
C． D．
7．如图所示为汽车启动原理图。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( )
A．此时通电螺线管产生磁性
B．通电螺线管E端的磁极为南极
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
8．如图甲所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簀端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件——干簧管，以实现自动控制。某同学自制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图乙所示。干簧继电器在工作中所利用的电磁现象不包括( )
A．电流的磁效应 B．磁场对电流的作用
C．磁极间的相互作用 D．磁化
9．如图是直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是( )
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲、乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外电路中的电流方向是不变的
10．现代工具的使用会大大提高工作效率。如图所示为某品牌充电式电动螺丝刀，直流电动机内通过不同方向的电流，就可以实现正转和反转，即可以实现松螺丝或紧螺丝，调速器可以调节转速。下列简易电路中符合上述要求的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
11．（2024八下·长兴期末）1901 年，挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。学校科技创新社团设计了如图所示的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。
（1）在电路连接都完好的情况下，优化了摩擦因数后，实验现象还是不太明显，请你提出一种改进措施：
（2）在电磁炮固定不动后，要朝相反方向发射，可采取的措施是：
12．如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒 (填“有”或“无")力的作用。若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时可看到AB棒向 (填“左”或“右”)侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，可看到AB棒向 (填“左”或“右")侧摆动。这一现象说明通电导体在磁场中受力的方向与 方向和 方向有关。
13．如图所示，线圈abcd位于磁场中，当K与1接通时，ab段导线中电流方向为 (填“a→b"或“b→a")，ab段导线受磁场力F1的方向竖直向上，请在图中画出此时ed段
导线受到的磁场力F2 ；当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力方向 。
14．如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮去两端引线的漆皮．一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abed放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 ，是根据 的原理制成的。若只将电源的正负极互换，则线圈的转动方向会与原来的转动方向 （填“相同”或“相反”）。
15．如图，闭合开关，观察到金属杆向左运动，说明磁场对通电导体有 的作用；断开开关对调磁体的N、S极，再次闭合开关，观察到金属杆向 运动。
16． 直流电动机的工作原理
（1）直流电动机靠直流电源供电，是利用 而转动的原理制成的，是把电能转化为 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铁(定子)、线圈(转子)、换向器(图中E、F)和电刷(图中A、B)等构成。
换向器的结构与作用
结构：由两片相互绝缘的铜质半环构成，与电刷配合使用。
作用：当线圈刚转过 时，能改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。
（3）影响直流电动机转动方向和速度的因素
①转动方向与电流方向和 有关：只改变电流方向或只改变磁场方向，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 和磁场强弱有关：电流越大、磁场越强，转速越快。
（4）直流电动机的优点
①通、断电迅速，启动、停止速度快。
②容易改变电流的大小和方向，倒转和变速方便。
③效率高、噪声和污染少、质量小。
由于电网供电是交流电，所以家庭使用的电风扇、洗衣机等电器中的电动机是交流电动机，它也是利用 而转动的。
17．（2023八下·义乌期中）福建舰是我国第一架利用电磁弹射系统的航空母舰，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，其工作原理如图所示。
（1）舰载机位于两条通电轨道的中间，当要起飞时，为轨道加上驱动电流使其沿轨道方向由静止开始加速，最终被弹射出去，此过程中应用到的电磁学原理是 。
（2）弹射不同的飞机，所用的推力是不同的，要增大弹射力，可采取的措施有 。（写出一条即可）
（3）弹射起飞分两种：蒸汽弹射和电磁弹射，两种方法都有利弊。蒸汽弹射就是利用水蒸气受热膨胀后产生强大推力将舰载机推出去。下列支持蒸汽弹射技术的是____（可多选，填字母）。
A．需消耗大量淡水，且产生蒸汽的过程耗时太长
B．短时间产生大量水汽，功率大，能在三秒内把舰载机从静止加速到离舰速度
C．连续弹射后，蒸汽压力会明显减小，后续弹射动力不足
D．技术成熟，可靠性高
18．（2023八下·金东期末）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通电导体有力的作用，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、实验探究题
19．（2024八下·临海期末）图甲是欧姆在研究电学原理时，设计的一款能测量电流大小的电流扭秤（内部结构如图乙）。容器A、B中装有不同温度的水银，以导线相连构成温差电源，AB两端存在电压，其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针，导体中有电流通过时，磁针偏转，为保证测量的可靠性，欧姆对电流扭秤进行了多次测试，数据如下表：
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
1 40 10 顺时针 3θ
2 40 20 顺时针 2θ
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
（1）实验中若要保持温差电源电压不变，则必须控制温差电源的 不变。
（2）实验过程导体中有电流通过时，磁针会偏转的原因是 。
（3）根据以上实验推测，若控制A、B中水银温度分别为30℃和50℃，则磁针偏转方向和角度分别为 。
20．（2024八下·余杭期中）利用图甲所示的装置在研究“磁场对通电导体的作用”实验中：
（1）应 在 从 M 、N 之间接入 (填“小量程电流表”“电源”或“灯泡”)，装置中的导体棒应选用轻质的 (填“铁棒”或“铝棒”)。
（2）如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N 极 水 平 指 向S 极，且线圈所处的 空间磁场强弱是恒定不变的，通电后ab 段 和cd 段受到的两个力，这两个力 ( 填 “是”或“不是”) 一对平衡力。
（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装 ，自动改变线圈中的电流方向。
答案解析部分
1．【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】 A.电动机通电后不转原因分析；
B.根据换向器的作用判断；
C.直流电动机的转速和与磁场的强弱、电流的大小有关；
D.线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关。
【解答】 A.电动机通电后不转原因：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。改变磁场方向可以改变线圈转动方向，故D正确。
故选D。
2．【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】直流电动机的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，使线圈转动获得动力而不断转动。
【解答】直流电动机的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，使线圈转动获得动力而不断转动。如果直流电动机没有换向器，线圈转过平衡位置，线圈转动受到阻碍，线圈不能连续转动，电动机不能进行工作。
故选：A。
3．【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】AB.根据电动机的能量转化和工作原理判断；
C.根据平衡位置的定义判断；
D.根据左手定则分析判断。
【解答】 A.电动机在工作过程中主要将电能转化为机械能，还有一部分电能转化为内能，故A错误；
B.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力而转动，故B错误；
C.由图可知，此时线圈所在的平面与磁感线是平行的，所以不是平衡位置，故C错误；
D.根据左手定则并结合图示可知ab受到竖直向上的力，而cd受到竖直向下的力，在两安培力的作用下线圈将按顺时针方向持续转动，故D正确。
故选D。
4．【答案】C
【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；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 A.开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断两个螺线管的磁极；
B.当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈处于平衡状态，此时线圈受力平衡；
C.通电导体在磁场中受到力的作用；通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关；
D.根据电动机的能量转化过程判断。
【解答】 A.由图知电流从螺线管的左端流入、右端流出，据安培定则可知，通电螺线管EF的E端为N极、F端为S极，通电螺 线管PQ的P端为N极、Q端为S极，故A错误；
B.当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈处于平衡状态，此时线圈受力平衡，故B错误；
C.若只将电源的正负极对调，则电流的方向发生改变，两个螺线管的磁极的方向也发生了改变，即线圈所处磁场方向改 变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同，即顺时针转动，故C正确；
D.电动机工作时将电能转化为机械能，故D错误。
故选C。
5．【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】 直流电动机是根据通电导线在磁场中受力转动的原理制成的；电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关， 据此分析判断。
【解答】 根据图示可知，乙中线圈平面与磁场方向垂直，则乙中线圈处于平衡位置，因此现在给它通电时线圈受平衡力作用，即乙线圈不会转动，而甲线圈可以转动。
故选A。
6．【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；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】（1）A图说明电磁铁的磁场强度与线圈匝数有关；
（2）B图，闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动；
（3）C图说明电流周围存在磁场；
（4）D图中没有电源，闭合开关后，导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流；
【解答】根据“线圈通电后就会受力转动”可知，电流表的工作原理就是通电导体在磁场中受力运动。
A、闭合开关后，线圈匝数多的铁钉吸引的大头针数量多，这说明电磁铁的磁场强度与线圈匝数有关，故A不合题意；
B、闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，故B符合题意。
C、当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故C不合题意；故选：D、闭合开关后，导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有感应电流产生，故D不合题意；
故答案为：B。
7．【答案】C
【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）通电导体周围存在磁场，据此分析解答。
（2）知道电流方向，根据安培定则判断出电磁铁的极性。
（3）电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。
（4）由电路图分析电源的利用方式，据此解答。
【解答】A、当接通电路时，通电螺线管产生磁场，具有磁性，故A正确。
B、当接通电路时，通电螺线管电流从上端流入，下端流出，利用安培定则可以判断E端为S极，F端为N极，故B正确。
C、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故C错误。
D、由图可知通电线圈电压由一个电源提供，而电动机的电压由两个电源串联提供，因此两者电压不同，故D正确。
故答案为：C。
8．【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】解答本题应明确通电线圈会产生磁场，放入磁场后两舌簧被磁化而产生相互作用，从而由线圈中电流的变化可以控制灯泡的亮灭。
【解答】S闭合时，控制电路接通，线圈产生磁场，舌簧被磁化，在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸引而吸合，于是工作电路接通。S断开时，两舌簧退磁，在弹力作用下分开，工作电路断开。
故该装置中利用了电流的磁效应、磁化及磁极间的相互作用。没有利用磁场对电流的作用。
故答案为：B。
9．【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】（1）电动机是根据了通电导体在磁场中受力的原理制成的，导体受力的方向与磁场的方向的电流的方向有关，据此可结合图示做出判断。
（2）平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置。
磁感线都是从北极出发回到南极。
（3）换向器的作用每当线圈转过平衡位置时自动改变线圈中电流的方向。
【解答】 A、由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确。
B、平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲、乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确。
C、读图可知，电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确。
D、电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，故D错误。
故答案为：D。
10．【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】要解答本题需抓住：电动机的转速和电流的大小有关，以及电动机的转向和电流的方向有关。
【解答】A、使调速器、单刀单掷开关、电动机串联连接，调速器改变电路中的电流，从而改变电动机的转速，但不能改变转动方向，故A错误。
B、使调速器、电动机并联，调速器改变不能改变电动机中的电流，不能改变电动机的转速，也不能改变转动方向，故B错误。
CD、单刀双掷开关与电路和电源连接，起到改变电流的方向来控制电动机的转向；C中的单刀双掷开关不能改变电流方向，D能改变电流方向，故D正确。
故答案为：D。
11．【答案】（1）增大电流
（2）对调磁极
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】通电导体在磁场中受力的大小与电流的大小和磁场的强度有关；
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。
【解答】 通电导体在磁场中受力的大小与电流的大小和磁场的强度有关，在电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显，可以增大电路中的电流，使炮弹受到的力增大。
在电磁炮固定不动后，要朝相反方向发射，可采取的措施是对调磁体的磁极后对调电源的正负极。
故答案为：增大电流；对调磁体的磁极。
12．【答案】有；左；左；电流；磁场
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中会受到磁力的作用；
（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，据此分析解答。
【解答】（1）如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒有力的作用。
（2）若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时则受力方向改变，那么可看到AB棒向左侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，则AB受力方向改变，那么可看到AB棒向左侧摆动。这一现象说明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。
13．【答案】a→b；；竖直向下
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】在电源外部，电流从电源正极流出，最后回到电源的负极；根据通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向的关系，可画出此时cd段导线受到磁场力的方向，还可判断K改为与2接通时，ab段导线受磁场力的方向。
【解答】当K与1接通时，电源的左端为正极，根据在电源外部电流方向由正极流向负极可知，ab段导线中电流方向为a→b。
①图中cd的电流的方向是从c到d，与ab的电流方向相反，所以受到的力的方向是竖直向下的，作图如下：
②当K改为与2接通时，ab段导线中的电流方向改变，则受到的力的方向也会发生变化，即竖直向下。
故答案为：a→b；；竖直向下。
14．【答案】电动机；通电线圈在磁场中受力转动；相同
【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）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磁场方向和电流方向有关。
【解答】（1）闭合开关，用手轻推一下线圈，通电线圈在磁场中由于受到力的作用而持续转动，这就是简易的电动机；
（2）若只将电源的正负极互换，则电流的方向发生改变，电磁铁的磁极方向也发生了改变，因此线圈受到的磁场力的方向不改变，线圈的转动方向与原来的转动方向相同。
15．【答案】力；右
【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】（1）力是改变物体运动状态的原因；
（2）通电导体的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】（1）闭合开关，观察到金属杆向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用；
（2）断开开关，对调磁体的N、S极，再次闭合开关，则导体运动方向与原来相反，即金属杆向右运动。
16．【答案】（1）通电线圈在磁场里受到力的作用；机械
（2）平衡位置
（3）磁场方向；电流大小
（4）通电线圈在磁场里受到力的作用
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的 ，发电机是把机械能转化为电能的装置。
（2）换向器可以改变线圈中电流的方向，使得线圈连续转动下去。
（3）电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关。
（4）电动机的原理是：通电导线在磁场中受到力的作用。
【解答】 （1）直流电动机是利用通电线圈在磁场里转动的原理制成的，发电机是把机械能转化为电能的装置 。
（2）图中的线圈所在的位置是平衡位置，线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，它能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
（3）电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，转速大小与电流大小和磁场强弱有关。
（4）交流电动机，它也是利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的。
故答案为：（1）机械；（2）平衡位置；（3）磁场方向；电流大小；（4）通电线圈在磁场里受到力的作用。
17．【答案】（1）磁场对通电导体产生力的作用
（2）增大驱动电流的大小
（3）B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】 （1）电磁弹射器是利用了磁场对通电导体产生力的作用；
（2）通电导体在磁场中受力的大于与电流大小和磁场强弱有关；
（3）哪个选项描述的是蒸汽弹射的优点，哪个就是支持蒸汽弹射的。
【解答】 （1）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的作用而运动； （2）要增大弹射力，可采取的措施是增大驱动电流的大小；
（3）蒸汽弹射技术的优点有：B.短时间产生大量水汽，功率大，能在三秒内把舰载机从静止加速到离舰速度；
D.技术成熟，可靠性高；
这些能支持蒸汽弹射技术，故B、D符合题意，而AC都是蒸汽弹射技术的缺点，故A、C不合题意。
故选BD。
18．【答案】电动；右
【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】通电导体在磁场中受到力的作用，电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理工作的；通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】电动机的工作原理是：磁场对通电导体有力的作用；对调电源正、负两极，磁场方向不变，再次闭合开关时，铝棒中的电流方向与原来相反，则铝棒受力的方向也与原来相反，所以此时铝棒会向右运动。
19．【答案】（1）温度差
（2）磁针受到了电流产生的磁场的力的作用
（3）逆时针以及转过
【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】电可以产生磁场，实验中运用转换法通过观察磁针偏转的角度来得到电流的大小。
【解答】（1） AB两端存在电压，其电压大小由温差决定 ， 实验中若要保持温差电源电压不变，则必须控制温差电源的温度差不变。
（2）因为通电导线周围存在磁场，当把小磁针放置其中后小磁针因受磁场力而发生偏转。
（3）根据表格数据分析可知，当A温度大于B温度时，小磁针顺时针偏转，当A的温度小于B的温度时，小磁针逆时针偏转，当温度差相同时，产生的电流相同，磁针偏转的角度相同，因此若控制A、B中水银温度分别为30℃和50℃，磁针偏转方向及角度为逆时针转过。
20．【答案】（1）电源；铝棒
（2）不是
（3）换向器
【知识点】通电直导线周围的磁场；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）磁体能够吸引铁、钴、镍等物质，为了避免磁体吸引导体棒，探究磁场对通电导体的作用时，导体棒不能为磁性材料；
（2）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和导体中的电流方向有关；
二力平衡的条件是大小相等、方向相反、同一物体、同一直线上，据此判断二力是否是一对平衡力；
（3）平衡位置是线圈平面与磁感线垂直的位置；为了使线圈能持续转动，需利用换向器及时改变线圈中的电流方向。
【解答】（1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对通电导体的作用”时，即必须有电源，所以在M、N之间应接入电源；
探究磁场对通电导体的作用时，因为磁铁能够吸引铁棒，所以导体棒不能选择铁棒，而应选用轻质的铝棒进行实验；
（2）在乙图中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的，通电后ab段和cd段的电流方向相反，则ab段和cd段所受磁场力的方向相反，但这两个力不在同一直线上，也不在同一物体上，所以二力不是一对平衡力；
（3）为了使线圈能持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的电流方向。
故答案为：（1）电源；铝棒；（2）不是；（3）换向器。
1 / 1初中科学浙教版八年级下册第一单元第4节电动机同步练习
一、选择题
1．（2024八下·嵊州期末）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．电动机没有换向器也可实现持续转动
C．对调磁体的磁极，可以增大电动机的转速
D．改变磁场方向，可以改变线圈转动的方向
【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】 A.电动机通电后不转原因分析；
B.根据换向器的作用判断；
C.直流电动机的转速和与磁场的强弱、电流的大小有关；
D.线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关。
【解答】 A.电动机通电后不转原因：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。改变磁场方向可以改变线圈转动方向，故D正确。
故选D。
2．（2024八下·长兴月考）直流电动机中，换向器的作用是（ ）
A．转过平衡位置前，改变线圈中电流的方向
B．转过平衡位置后，改变线圈转动方向
C．转过平衡位置后，使线圈受力方向改变
D．转过平衡位直前，改变磁感应线的方向
【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】直流电动机的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，使线圈转动获得动力而不断转动。
【解答】直流电动机的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，使线圈转动获得动力而不断转动。如果直流电动机没有换向器，线圈转过平衡位置，线圈转动受到阻碍，线圈不能连续转动，电动机不能进行工作。
故选：A。
3．（2024八下·嘉兴期末）电动汽车由于低污染、低能耗、低噪音的优点，逐渐成为人们更加热衷的代步工具。电动汽车的电动机的基本原理如图，下列有关说法正确的是（ ）
A．电动机将电能全部转化为机械能
B．电动机的工作原理是电磁感应
C．图中电动机线圈正好处于平衡位置
D．图中线圈按顺时针方向持续转动
【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】AB.根据电动机的能量转化和工作原理判断；
C.根据平衡位置的定义判断；
D.根据左手定则分析判断。
【解答】 A.电动机在工作过程中主要将电能转化为机械能，还有一部分电能转化为内能，故A错误；
B.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力而转动，故B错误；
C.由图可知，此时线圈所在的平面与磁感线是平行的，所以不是平衡位置，故C错误；
D.根据左手定则并结合图示可知ab受到竖直向上的力，而cd受到竖直向下的力，在两安培力的作用下线圈将按顺时针方向持续转动，故D正确。
故选D。
4．（2024八下·余杭期中） 如图所示为某电动机的原理图，EF、PQ 为螺线管，abcd 为电动机的线圈，00'为转轴。闭合开关，线圈能朝一个方向持续转动，则( )
A．螺线管F 端为N 极 ，P 端 为N 极
B．图中线圈平面恰好处在平衡位置
C．若将电源的正负极对调，转动方向不变
D．图示装置工作时把机械能转化为电能
【答案】C
【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；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 A.开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断两个螺线管的磁极；
B.当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈处于平衡状态，此时线圈受力平衡；
C.通电导体在磁场中受到力的作用；通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关；
D.根据电动机的能量转化过程判断。
【解答】 A.由图知电流从螺线管的左端流入、右端流出，据安培定则可知，通电螺线管EF的E端为N极、F端为S极，通电螺 线管PQ的P端为N极、Q端为S极，故A错误；
B.当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈处于平衡状态，此时线圈受力平衡，故B错误；
C.若只将电源的正负极对调，则电流的方向发生改变，两个螺线管的磁极的方向也发生了改变，即线圈所处磁场方向改 变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同，即顺时针转动，故C正确；
D.电动机工作时将电能转化为机械能，故D错误。
故选C。
5．如图所示，给甲、乙两图中的矩形线圈通电，则下列说法中正确的是( )
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
【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】 直流电动机是根据通电导线在磁场中受力转动的原理制成的；电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关， 据此分析判断。
【解答】 根据图示可知，乙中线圈平面与磁场方向垂直，则乙中线圈处于平衡位置，因此现在给它通电时线圈受平衡力作用，即乙线圈不会转动，而甲线圈可以转动。
故选A。
6．（2024八下·吴兴期中）如图为实验室电流表的内部结构图。许多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一只弹簧相连。当给线圈通电时，线圈转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小，其工作原理是（）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；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】（1）A图说明电磁铁的磁场强度与线圈匝数有关；
（2）B图，闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动；
（3）C图说明电流周围存在磁场；
（4）D图中没有电源，闭合开关后，导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流；
【解答】根据“线圈通电后就会受力转动”可知，电流表的工作原理就是通电导体在磁场中受力运动。
A、闭合开关后，线圈匝数多的铁钉吸引的大头针数量多，这说明电磁铁的磁场强度与线圈匝数有关，故A不合题意；
B、闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，故B符合题意。
C、当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故C不合题意；故选：D、闭合开关后，导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有感应电流产生，故D不合题意；
故答案为：B。
7．如图所示为汽车启动原理图。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( )
A．此时通电螺线管产生磁性
B．通电螺线管E端的磁极为南极
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
【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）通电导体周围存在磁场，据此分析解答。
（2）知道电流方向，根据安培定则判断出电磁铁的极性。
（3）电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。
（4）由电路图分析电源的利用方式，据此解答。
【解答】A、当接通电路时，通电螺线管产生磁场，具有磁性，故A正确。
B、当接通电路时，通电螺线管电流从上端流入，下端流出，利用安培定则可以判断E端为S极，F端为N极，故B正确。
C、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故C错误。
D、由图可知通电线圈电压由一个电源提供，而电动机的电压由两个电源串联提供，因此两者电压不同，故D正确。
故答案为：C。
8．如图甲所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簀端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件——干簧管，以实现自动控制。某同学自制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图乙所示。干簧继电器在工作中所利用的电磁现象不包括( )
A．电流的磁效应 B．磁场对电流的作用
C．磁极间的相互作用 D．磁化
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】解答本题应明确通电线圈会产生磁场，放入磁场后两舌簧被磁化而产生相互作用，从而由线圈中电流的变化可以控制灯泡的亮灭。
【解答】S闭合时，控制电路接通，线圈产生磁场，舌簧被磁化，在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸引而吸合，于是工作电路接通。S断开时，两舌簧退磁，在弹力作用下分开，工作电路断开。
故该装置中利用了电流的磁效应、磁化及磁极间的相互作用。没有利用磁场对电流的作用。
故答案为：B。
9．如图是直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是( )
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲、乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外电路中的电流方向是不变的
【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】（1）电动机是根据了通电导体在磁场中受力的原理制成的，导体受力的方向与磁场的方向的电流的方向有关，据此可结合图示做出判断。
（2）平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置。
磁感线都是从北极出发回到南极。
（3）换向器的作用每当线圈转过平衡位置时自动改变线圈中电流的方向。
【解答】 A、由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确。
B、平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲、乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确。
C、读图可知，电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确。
D、电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，故D错误。
故答案为：D。
10．现代工具的使用会大大提高工作效率。如图所示为某品牌充电式电动螺丝刀，直流电动机内通过不同方向的电流，就可以实现正转和反转，即可以实现松螺丝或紧螺丝，调速器可以调节转速。下列简易电路中符合上述要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【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】要解答本题需抓住：电动机的转速和电流的大小有关，以及电动机的转向和电流的方向有关。
【解答】A、使调速器、单刀单掷开关、电动机串联连接，调速器改变电路中的电流，从而改变电动机的转速，但不能改变转动方向，故A错误。
B、使调速器、电动机并联，调速器改变不能改变电动机中的电流，不能改变电动机的转速，也不能改变转动方向，故B错误。
CD、单刀双掷开关与电路和电源连接，起到改变电流的方向来控制电动机的转向；C中的单刀双掷开关不能改变电流方向，D能改变电流方向，故D正确。
故答案为：D。
二、填空题
11．（2024八下·长兴期末）1901 年，挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。学校科技创新社团设计了如图所示的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。
（1）在电路连接都完好的情况下，优化了摩擦因数后，实验现象还是不太明显，请你提出一种改进措施：
（2）在电磁炮固定不动后，要朝相反方向发射，可采取的措施是：
【答案】（1）增大电流
（2）对调磁极
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】通电导体在磁场中受力的大小与电流的大小和磁场的强度有关；
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。
【解答】 通电导体在磁场中受力的大小与电流的大小和磁场的强度有关，在电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显，可以增大电路中的电流，使炮弹受到的力增大。
在电磁炮固定不动后，要朝相反方向发射，可采取的措施是对调磁体的磁极后对调电源的正负极。
故答案为：增大电流；对调磁体的磁极。
12．如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒 (填“有”或“无")力的作用。若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时可看到AB棒向 (填“左”或“右”)侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，可看到AB棒向 (填“左”或“右")侧摆动。这一现象说明通电导体在磁场中受力的方向与 方向和 方向有关。
【答案】有；左；左；电流；磁场
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中会受到磁力的作用；
（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，据此分析解答。
【解答】（1）如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒有力的作用。
（2）若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时则受力方向改变，那么可看到AB棒向左侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，则AB受力方向改变，那么可看到AB棒向左侧摆动。这一现象说明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。
13．如图所示，线圈abcd位于磁场中，当K与1接通时，ab段导线中电流方向为 (填“a→b"或“b→a")，ab段导线受磁场力F1的方向竖直向上，请在图中画出此时ed段
导线受到的磁场力F2 ；当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力方向 。
【答案】a→b；；竖直向下
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】在电源外部，电流从电源正极流出，最后回到电源的负极；根据通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向的关系，可画出此时cd段导线受到磁场力的方向，还可判断K改为与2接通时，ab段导线受磁场力的方向。
【解答】当K与1接通时，电源的左端为正极，根据在电源外部电流方向由正极流向负极可知，ab段导线中电流方向为a→b。
①图中cd的电流的方向是从c到d，与ab的电流方向相反，所以受到的力的方向是竖直向下的，作图如下：
②当K改为与2接通时，ab段导线中的电流方向改变，则受到的力的方向也会发生变化，即竖直向下。
故答案为：a→b；；竖直向下。
14．如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮去两端引线的漆皮．一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abed放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 ，是根据 的原理制成的。若只将电源的正负极互换，则线圈的转动方向会与原来的转动方向 （填“相同”或“相反”）。
【答案】电动机；通电线圈在磁场中受力转动；相同
【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）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磁场方向和电流方向有关。
【解答】（1）闭合开关，用手轻推一下线圈，通电线圈在磁场中由于受到力的作用而持续转动，这就是简易的电动机；
（2）若只将电源的正负极互换，则电流的方向发生改变，电磁铁的磁极方向也发生了改变，因此线圈受到的磁场力的方向不改变，线圈的转动方向与原来的转动方向相同。
15．如图，闭合开关，观察到金属杆向左运动，说明磁场对通电导体有 的作用；断开开关对调磁体的N、S极，再次闭合开关，观察到金属杆向 运动。
【答案】力；右
【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】（1）力是改变物体运动状态的原因；
（2）通电导体的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】（1）闭合开关，观察到金属杆向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用；
（2）断开开关，对调磁体的N、S极，再次闭合开关，则导体运动方向与原来相反，即金属杆向右运动。
16． 直流电动机的工作原理
（1）直流电动机靠直流电源供电，是利用 而转动的原理制成的，是把电能转化为 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铁(定子)、线圈(转子)、换向器(图中E、F)和电刷(图中A、B)等构成。
换向器的结构与作用
结构：由两片相互绝缘的铜质半环构成，与电刷配合使用。
作用：当线圈刚转过 时，能改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。
（3）影响直流电动机转动方向和速度的因素
①转动方向与电流方向和 有关：只改变电流方向或只改变磁场方向，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 和磁场强弱有关：电流越大、磁场越强，转速越快。
（4）直流电动机的优点
①通、断电迅速，启动、停止速度快。
②容易改变电流的大小和方向，倒转和变速方便。
③效率高、噪声和污染少、质量小。
由于电网供电是交流电，所以家庭使用的电风扇、洗衣机等电器中的电动机是交流电动机，它也是利用 而转动的。
【答案】（1）通电线圈在磁场里受到力的作用；机械
（2）平衡位置
（3）磁场方向；电流大小
（4）通电线圈在磁场里受到力的作用
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的 ，发电机是把机械能转化为电能的装置。
（2）换向器可以改变线圈中电流的方向，使得线圈连续转动下去。
（3）电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关。
（4）电动机的原理是：通电导线在磁场中受到力的作用。
【解答】 （1）直流电动机是利用通电线圈在磁场里转动的原理制成的，发电机是把机械能转化为电能的装置 。
（2）图中的线圈所在的位置是平衡位置，线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，它能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
（3）电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，转速大小与电流大小和磁场强弱有关。
（4）交流电动机，它也是利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的。
故答案为：（1）机械；（2）平衡位置；（3）磁场方向；电流大小；（4）通电线圈在磁场里受到力的作用。
17．（2023八下·义乌期中）福建舰是我国第一架利用电磁弹射系统的航空母舰，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，其工作原理如图所示。
（1）舰载机位于两条通电轨道的中间，当要起飞时，为轨道加上驱动电流使其沿轨道方向由静止开始加速，最终被弹射出去，此过程中应用到的电磁学原理是 。
（2）弹射不同的飞机，所用的推力是不同的，要增大弹射力，可采取的措施有 。（写出一条即可）
（3）弹射起飞分两种：蒸汽弹射和电磁弹射，两种方法都有利弊。蒸汽弹射就是利用水蒸气受热膨胀后产生强大推力将舰载机推出去。下列支持蒸汽弹射技术的是____（可多选，填字母）。
A．需消耗大量淡水，且产生蒸汽的过程耗时太长
B．短时间产生大量水汽，功率大，能在三秒内把舰载机从静止加速到离舰速度
C．连续弹射后，蒸汽压力会明显减小，后续弹射动力不足
D．技术成熟，可靠性高
【答案】（1）磁场对通电导体产生力的作用
（2）增大驱动电流的大小
（3）B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】 （1）电磁弹射器是利用了磁场对通电导体产生力的作用；
（2）通电导体在磁场中受力的大于与电流大小和磁场强弱有关；
（3）哪个选项描述的是蒸汽弹射的优点，哪个就是支持蒸汽弹射的。
【解答】 （1）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的作用而运动； （2）要增大弹射力，可采取的措施是增大驱动电流的大小；
（3）蒸汽弹射技术的优点有：B.短时间产生大量水汽，功率大，能在三秒内把舰载机从静止加速到离舰速度；
D.技术成熟，可靠性高；
这些能支持蒸汽弹射技术，故B、D符合题意，而AC都是蒸汽弹射技术的缺点，故A、C不合题意。
故选BD。
18．（2023八下·金东期末）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通电导体有力的作用，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】电动；右
【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】通电导体在磁场中受到力的作用，电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理工作的；通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】电动机的工作原理是：磁场对通电导体有力的作用；对调电源正、负两极，磁场方向不变，再次闭合开关时，铝棒中的电流方向与原来相反，则铝棒受力的方向也与原来相反，所以此时铝棒会向右运动。
三、实验探究题
19．（2024八下·临海期末）图甲是欧姆在研究电学原理时，设计的一款能测量电流大小的电流扭秤（内部结构如图乙）。容器A、B中装有不同温度的水银，以导线相连构成温差电源，AB两端存在电压，其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针，导体中有电流通过时，磁针偏转，为保证测量的可靠性，欧姆对电流扭秤进行了多次测试，数据如下表：
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
1 40 10 顺时针 3θ
2 40 20 顺时针 2θ
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
（1）实验中若要保持温差电源电压不变，则必须控制温差电源的 不变。
（2）实验过程导体中有电流通过时，磁针会偏转的原因是 。
（3）根据以上实验推测，若控制A、B中水银温度分别为30℃和50℃，则磁针偏转方向和角度分别为 。
【答案】（1）温度差
（2）磁针受到了电流产生的磁场的力的作用
（3）逆时针以及转过
【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】电可以产生磁场，实验中运用转换法通过观察磁针偏转的角度来得到电流的大小。
【解答】（1） AB两端存在电压，其电压大小由温差决定 ， 实验中若要保持温差电源电压不变，则必须控制温差电源的温度差不变。
（2）因为通电导线周围存在磁场，当把小磁针放置其中后小磁针因受磁场力而发生偏转。
（3）根据表格数据分析可知，当A温度大于B温度时，小磁针顺时针偏转，当A的温度小于B的温度时，小磁针逆时针偏转，当温度差相同时，产生的电流相同，磁针偏转的角度相同，因此若控制A、B中水银温度分别为30℃和50℃，磁针偏转方向及角度为逆时针转过。
20．（2024八下·余杭期中）利用图甲所示的装置在研究“磁场对通电导体的作用”实验中：
（1）应 在 从 M 、N 之间接入 (填“小量程电流表”“电源”或“灯泡”)，装置中的导体棒应选用轻质的 (填“铁棒”或“铝棒”)。
（2）如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N 极 水 平 指 向S 极，且线圈所处的 空间磁场强弱是恒定不变的，通电后ab 段 和cd 段受到的两个力，这两个力 ( 填 “是”或“不是”) 一对平衡力。
（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装 ，自动改变线圈中的电流方向。
【答案】（1）电源；铝棒
（2）不是
（3）换向器
【知识点】通电直导线周围的磁场；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）磁体能够吸引铁、钴、镍等物质，为了避免磁体吸引导体棒，探究磁场对通电导体的作用时，导体棒不能为磁性材料；
（2）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和导体中的电流方向有关；
二力平衡的条件是大小相等、方向相反、同一物体、同一直线上，据此判断二力是否是一对平衡力；
（3）平衡位置是线圈平面与磁感线垂直的位置；为了使线圈能持续转动，需利用换向器及时改变线圈中的电流方向。
【解答】（1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对通电导体的作用”时，即必须有电源，所以在M、N之间应接入电源；
探究磁场对通电导体的作用时，因为磁铁能够吸引铁棒，所以导体棒不能选择铁棒，而应选用轻质的铝棒进行实验；
（2）在乙图中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的，通电后ab段和cd段的电流方向相反，则ab段和cd段所受磁场力的方向相反，但这两个力不在同一直线上，也不在同一物体上，所以二力不是一对平衡力；
（3）为了使线圈能持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的电流方向。
故答案为：（1）电源；铝棒；（2）不是；（3）换向器。
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