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第4课 电动机
分层练习
1．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
【解答】解：A、电动机通电后不转，可能是电路断路，故A错误；
B、电动机没有换向器不能实现持续转动，故B错误；
C、对调磁体的磁极，可以改变电动机的转动方向，不可以增大电动机的转速，故C错误；
D、改变磁场方向，可以改变线圈转动的方向，故D正确。
故选：D。
2．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
【解答】解：
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。
3．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
【答案】A
【解答】解：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。
4．如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．电动机通电后不转动，一定是电路断路
B．电动机工作时，电能主要转化为机械能
C．电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变
D．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大
【答案】B
【解答】解：A、电动机通电后不转，可能是电路断路、可能是电流过小、可能是线圈在平衡位置，故A错误；
B、电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能，故B正确；
C、电动机工作过程中，换向器会自动改变线圈中的电流方向，线圈中的电流方向是变化的，故C错误；
D、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D错误。
故选：B。
5．今年5月，我国第三艘航母福建舰顺利完成首次航行试验。该航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接（如图所示），并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器的工作原理与下列实验原理一致的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解答】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过强电流时，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、图中是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A错误；
B、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B正确；
C、图中没有电源，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C错误；
D、该实验为奥斯特实验，说明了电流周围存在着磁场，故D错误。
故选：B。
6．用如图所示的实验装置探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S0，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。若要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（ ）
A．换用磁性更强的蹄形磁体
B．将蹄形磁体的N、S极对调
C．将滑动变阻器的滑片P向右移动
D．将硬直导线的A、B两端对调
【答案】B
【解答】解：
A、换用磁性更强的蹄形磁体，不会改变运动方向，故A错误；
B、将蹄形磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素（磁场方向），受力运动方向改变，运动方向改变，故B正确；
C、将滑动变阻器的滑片P向右移动，电阻增大，电路中的电流减小，导线的运动速度减小，不会改变运动方向，故C错误；
D、将A、B两端对调，电流方向不改变，受力运动方向不改变，故D错误。
故选：B。
7．如图所示，将铜丝与磁铁、干电池连接后，铜丝就会转动起来。下列示意图中能说明该实验工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解答】解：将铜丝与磁铁、干电池连接后，铜丝就会转动起来，这是利用了通电导体在磁场中受力的原理而使铜丝转动的。
A、此图是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A错误；
B、此图是电磁感应实验装置，根据此原理可以制成发电机，故B错误；
C、通电后，原来在磁场中静止的导体运动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用，这是电动机的原理，故C正确；
D、图中是电磁铁，电磁铁利用电流的磁效应，故D错误。
故选：C。
8．如图所示，矩形线圈ABCD在电磁铁之间，线圈两端的换向器（两个半圆铜环）分别和两个电刷接触，线圈和电磁铁串联在直流电源两端，闭合开关S，线圈ABCD绕OO'轴顺时针方向转动，下列说法正确的是（ ）
A．当线圈平面与磁感线方向垂直时，磁场对AB有向上的磁场力作用
B．当线圈平面与磁感线平行时，换向器可以自动改变线圈中的电流方向
C．将电源正负极对换下，则线圈将沿着逆时针方向转动
D．将电源正负极对换下，则线圈仍沿着顺时针方向转动
【答案】D
【解答】解：A．当线圈平面与磁感线方向垂直时，即平衡位置，由于铜半环中间有空缺位置，因而此时不通电，磁场对AB没有磁场力作用，故A错误；
B．当线圈平面与磁感线平行时，不是平衡位置，换向器不可以自动改变线圈中的电流方向，故B错误；
CD．将电源正负极对换下，则线圈中电流方向改变，由于使用的是电磁铁，磁场方向同时改变，故线圈转动方向不变，则线圈仍沿着顺时针方向转动，故C错误，D正确。
故选：D。
9．我国是目前为数不多的可以生产无针注射器的国家，其中一种电动式无针注射器通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤。下列关于该注射器说法错误的是（ ）
A．它工作时将电能转化为机械能
B．它通过增大通电线圈的电流来增大推力
C．它是利用电磁感应原理工作的
D．它通过增大永磁体磁场强度来增大推力
【答案】C
【解答】解：A.通电导体在磁场中受力而运动，电能转化为机械能，故A正确。
BD.通电导体在磁场中受力的大小与电流大小和磁场强弱有关。增大导电导体受到的力，可以增大电流或者是增强磁场，故BD正确。
C.电动式无针注射器通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故C错误。
故选：C。
10．新能源汽车发动机的动力装置是电动机，如图所示实验中与其工作原理相同的（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解答】解：电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动；
A、图中是奥斯特实验，该装置说明通电导体的周围有磁场，故A不符合题意；
B、该装置说明通电导体在磁场中受到力的作用，故B符合题意；
C、该装置可以探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故C不符合题意；
D、该装置说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，发电机就是利用该原理来工作的，故D不符合题意。
故选：B。
11．新能源汽车被越来越多的家庭所接受，这类汽车的动力装置是电动机，下列各图符合其工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解答】解：电动机是利用通电导体在磁场中受力作用的原理制成的。
A、奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意；
B、图中是电磁铁，是根据电流的磁效应制成的，故B不符合题意；
C、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的，故C不符合题意；
D、通电导体在磁场中要受到力的作用，电动机就是利用该原理制成的，故D符合题意。
故选：D。
12．如图所示为直流电动机的工作原理，下列相关分析中正确的是（ ）
A．将电源两极对调，线圈转动方向不变
B．电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变4次
C．将电源两极和磁铁两极都同时对调，线圈转动方向不变
D．电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好
【答案】C
【解答】解：A、将电源两极对调，线圈转动方向改变，故A错误；
B、电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变2次，故B错误；
C、将电源两极和磁铁两极都同时对调，线圈转动方向不变，故C正确；
D、电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的，线圈质量越大，需要启动时的电流也越大，故D错误。
故选：C。
13．图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（ ）
A．利用电磁感应原理工作
B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力
C．将电能转化为机械能
D．增大线圈中的电流可改变转动方向
【答案】C
【解答】解：A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，故A错误；
B．由于线圈中有一端的漆只刮掉半周，会出现电路中无电流状态，当线圈转到该位置处，由于线圈中无电流，所以不会受到磁场力的作用，故B错误；
C．电动机消耗电能而转动起来，能量转化为电能转化为机械能，故C正确；
D．线圈转动的方向与电流的方向有关，增大线圈中的电流，只会改变线圈受到磁场力的大小，而不会改变受力的方向，故D错误。
故选：C。
14．用一枚螺丝钉、一节电池、一根导线和一块组扣状磁铁，就能做成一个最简单的电动机。如图所示，螺丝钉的尾端吸着磁铁，尖端吸在电池的正极上，然后将导线的一端接到电池负极，另一端搭在磁铁边缘，螺丝钉就开始旋转，下列叙述错误的是（ ）
A．工作时将机械能转化为电能
B．若仅改变电源正负极方向，螺丝钉会反向转动
C．若仅将组扣磁铁上下翻转（改变磁极方向），螺丝钉会反向转动
D．若将电池替换成电压更大的电池，螺丝钉转动速度加快
【答案】A
【解答】解：A、通电导体在磁场中受力转动时，将电能转化为机械能，故A错误；
BC、通电导体在磁场中转动的方向取决于其在磁场中的受力方向，其受力方向改变则其转动方向就改变；而其受力方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关。改变铁钉中的电流方向或磁场方向，螺丝钉会反向转动，故BC正确；
D、电动机中通电线圈受力大小与电流大小和磁场强度有关，若再增加一节干电池，线圈中的电流增大，线圈转动速度加快，故D正确。
故选：A。
15．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，OO'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
【解答】解：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。
16．项目化学习小组利用所学知识制作了一款简易扬声器。请根据信息完成下面小题。
制作方法：
①用木板和木条制作一个底座，在右侧木条上安装可调节距离的磁铁部件：
②四用塑料螺杆将导电线圈固定在一个剪去底部的塑料瓶外侧：
③将导线从下方塑料瓶盖上的小孔穿出来，接上音频发生器，扬声器就制成了。
要想该扬声器增大音量，下列方法不可行的是（ ）
A．增加线圈匝数 B．换用磁性更强的磁铁
C．增大线圈中的电流 D．增大线圈阻值
【答案】D
【解答】解：ABC、扬声器的工作原理与电动机的工作原理相同，根据影响电动机的转速的因素是电流大小、线圈的匝数和磁场强弱，所以增加线圈匝数、更换磁性更强的磁铁、增大线圈中的电流，均能能够增大线圈受力，从而会增大音量，故ABC不符合题意；
D、增大线圈阻值，在电压不变时，根据欧姆定律可知，会减小通过线圈的电流，根据通电导体在磁场受到力的作用可知，会减小线圈受到的力的大小，从而会减小音量，故D不可行。
故选：D。
17．项目化学习小组利用所学知识制作了一款简易扬声器。请根据信息完成下面小题。
制作方法：
①用木板和木条制作一个底座，在右侧木条上安装可调节距离的磁铁部件：
②用塑料螺杆将导电线圈固定在一个剪去底部的塑料瓶外侧：
③将导线从下方塑料瓶盖上的小孔穿出来，接上音频发生器，扬声器就制成了。
当导线接通一个电流方向可变的音频发生器时，导电线圈振动，带动塑料瓶振动，从而放大声音。与这一原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解答】解：扬声器是利用通电线圈在磁场中受到力的作用来工作的。
A、本实验说明磁极间的相互作用规律，故A不符合题意；
B、该实验说明电磁感应现象会产生感应电流，磁能生电，故B不符合题意；
C、该装置说明通电导体在磁场中会受到力的作用，与扬声器的原理相同，故C符合题意；
D、该装置可以探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故D不符合题意。
故选：C。
18．我国首段光伏路面已投入运营，电动汽车可在光伏路面上移动充电。如图所示，光伏路面中的太阳能电池板产生的电流流经连续发射线圈时，产生电磁场。汽车底盘中的接收线圈接收电磁场，产生感应电流，并充入车载电池中，实现电动汽车边行驶边充电。回答下面小题。
电动车接受线圈中产生电流的现象与下列教材示意图中涉及的原理相同的是（ ）
A．奥斯特实验
B．安培定则
C．通电导线在磁场中受力
D．探究电磁感应现象
【答案】D
【解答】解：电动车接受线圈中产生电流的现象是根据电磁感应的原理工作的；
A．这是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图中螺线管中电流方向是由左侧进入、右侧流出，利用安培定则可知通电螺线管的右端为N极，故B不符合题意；
C．图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理图，故C不符合题意；
D．图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，故D符合题意。
故选：D。
19．如图为公交车自动爆玻器，危急时刻，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。图中的实验与自动爆玻器工作原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解答】解：司机按下开关，自动爆玻器的通电线圈在磁场中受到力的作用而运动，将电能转化为机械能，
A．闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，会产生感应电流，是机械能转化为电能，故A不符合题意；
B．说明磁极间的相互作用，同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引，故B不符合题意；
C．当导体中通过电流时，通电导线在磁场中受力的作用而运动，是电能转化为机械能，与自动爆玻器工作原理相同，故C符合题意；
D．说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：C。
20．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．把电池的正、负极对调，导线运动方向不会改变
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．工作时将机械能转化为电能
【答案】B
【解答】解：A、通电导体的受力方向跟磁场方向和电流方向有关。在磁场方向一定时，改变电流方向，通电导体的受力方向相反，因此把电池的正、负极对调，导线运动方向会改变，故A错误；
B、电机的原理是通电导线在磁场中受力运动，故B正确；
C、因为水银的导电性能比水的好，其它因素（比如电压）相同的情况下，通过水银电流比水大。对于相同的电动机，通过的电流越大其转速越快，因此如果将盘内的水银换成水，那么悬挂的导线将运动得更慢，故C错误；
D、电动机工作时主要是将电能转化为机械能，故D错误。
故选：B。
21．截至2022年底，我国新能源汽车产销已连续8年保持全球第一，新能源汽车利用电动马达取代燃油发动机，将电能转化为机械能。下列物件也是利用该工作原理的是（ ）
A．电风扇 B．手摇发电手电筒
C．磁浮地球仪 D．门吸
【答案】A
【解答】解：A、电风扇中的电动机工作时将电能转化为机械能，故A符合题意；
B、手摇发电手电筒是利用电磁感应现象来工作的，工作时将机械能转化为电能，故B不符合题意；
C、磁浮地球仪是利用磁极间的相互作用来工作的，故C不符合题意；
D、门吸是利用磁铁可以吸引铁质材料的性质来工作的，故D不符合题意。
故选：A。
22．如图是一款热销的电磁桌面摆件———天体仪，在摆件下方的黑盒内装好电池，闭合开关，天体仪就会不停摆动。其工作原理与下列哪副图相似（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：在摆件下方的黑盒内装好电池，闭合开关，天体仪就会不停摆动，其工作原理与电动机相同，而电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力而运动。
A、此实验是探究闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时导体中会产生感应电流。是发电机的工作原理，故A不符合题意；
B、此实验是奥斯特实验说明通电导体周围有磁场，故B不符合题意；
C、此实验是探究通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，故C符合题意；
D、此实验是探究的是磁极间的相互作用，故D不符合题意。
故选：C。
23．一次家庭探究活动中，小明将一个蹄形磁体放到正在发光的灯泡外边，惊讶地发现灯丝在不停地晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是（ ）
A．灯丝晃动说明灯丝中的电流方向不变
B．灯丝晃动时将机械能转化为电能
C．灯丝晃动是由于磁体能吸引钨这种金属
D．灯丝晃动是由于磁场对电流的作用
【答案】D
【解答】解：A．灯丝晃动说明受到力的方向改变，因而灯丝中的电流方向改变了的，故A错误；
B．灯丝晃动时，将电能转化为机械能，故B错误；
C．灯丝的钨不是磁性材料，磁体不能吸引这种金属，故C错误；
D．灯丝晃动是由于磁场对电流有力的作用，故D正确。
故选：D。
24．某科学兴趣小组将几颗铷磁铁叠在一起，与干电池负极相连，把铜线弯折成心形线框，套在电池外面，心形线框就能绕电池转动（如图）。
（1）心形线框能绕电池转动的原理是 通电导体在磁场中会受到力的作用 。
（2）要增大心形线框的转速，可采取的措施有 增强磁场 。（写出一条即可）
【答案】（1）通电导体在磁场中会受到力的作用；（2）增强磁场。
【解答】解：图中的心形线框相当于一个简易的电动机。
（1）心形线框能绕电池转动的原理是通电导体在磁场中会受到力的作用。
（2）要增大心形线框的转速，可采取的措施有增强磁场。
故答案为：（1）通电导体在磁场中会受到力的作用；（2）增强磁场。
25．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 通电线圈在磁场中受力转动 。
（2）通过改变 电流方向或磁场方向 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？ AC （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 磁场太弱 。
【答案】（1）通电线圈在磁场中受力转动；（2）电流方向或磁场方向；（3）AC；（4）磁场太弱。
【解答】解：（1）直流电动机的工作原理是：磁场对电流的作用；
（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；
（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。
故答案为：（1）通电线圈在磁场中受力转动；（2）电流方向或磁场方向；（3）AC；（4）磁场太弱。
26．干电池的底部吸有铷磁铁（其特点是磁性强，磁性受温度影响较大，可导电，电阻不计），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）导线框能转动起来的原理是 通电导体在磁场中受到力的作用 。
（2）转动过程中，导线ab与导线cd受到的力的方向 相反 （选填“相同”或“相反”）。
（3）如果将磁铁的N、S极对调，导线框将 B 。
A．没有任何变化
B．转动方向与原来相反
C．停止转动
（4）一段时间后，发现铷磁铁温度升高，导线框转速明显下降，猜想导线框转速下降的原因是 温度升高，磁场减弱，导线框受力减小 。
（5）下列家用电器中与上述原理相同的是 BD 。
A．日光灯
B．电风扇
C．电热毯
D．洗衣机
【答案】（1）通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）相反；
（3）B；
（4）温度升高，磁场减弱，导线框受力减小；
（5）BD。
【解答】解：（1）导线框能转动起来的原理是：通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）由于电流从电源的正极流出，受力的是横着的部分，磁场方向相同，电流方向相反，故导线ab与导线cd受到的力的方向相反；
（3）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，改变其中的任何一个，受力的方向都改变，所以将磁铁的N、S极对调，电流方向不变，导线框将绕电池轴心反向转动；
（4）由题知，铷磁铁在高温下使用磁损失较大，所以工作一段时间后，温度升高，铷磁铁的磁场减弱，导线框受力减小，所以转速会下降；
（5）AC、日光灯、电热毯利用的是电流的热效应，故AC不符合题意；
BD、电风扇、洗衣机的主体是电动机，利用通电导体在磁场中受到力的作用，故BD符合题意。
故答案为：（1）通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）相反；
（3）B；
（4）温度升高，磁场减弱，导线框受力减小；
（5）BD。
27．如图是研究“磁场对通电导体作用”的部分实验装置，如果要实验正常进行，还需在a、b之间接入 电源 ，根据该原理可制成 电动机 ，将图中蹄形磁体的南北极互换位置，闭合开关后金属棒的运动方向将 改变 。
【答案】电源；电动机；改变。
【解答】解：（1）利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，即必须有电源，所以在ab间应接电源；利用该原理制成了电动机；
（2）在磁场中的通电导体受到的磁场力方向跟导体中的磁场方向有关，将图中蹄形磁体的南北极互换位置，闭合开关后金属棒的运动方向将改变。
故答案为：电源；电动机；改变。
28．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 通电导体在磁场中受力的作用 。
（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 增大驱动电流的大小 。（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 BD （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）通电导体在磁场中受力的作用；（2）增大驱动电流的大小；（3）BD。
【解答】解：（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BD符合题意，而AC都是蒸汽弹射技术的缺点，故AC不符合题意。
故答案为：（1）通电导体在磁场中受力的作用；（2）增大驱动电流的大小；（3）BD。
29．在安装直流电动机模型的实验中，小希将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。
（1）小希闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因可能是 A （填字母）。
A.线圈处于平衡位置
B.电源正负极接反了
C.磁铁没有磁性
（2）若要电动机转速加快，小希应将滑动变阻器的滑片向 左 移动。
（3）完成以上实验后，小希取下图甲中的电源换上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线，如图乙所示，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此时这模型就相当于 发电 机。
【答案】（1）A；（2）左；（3）发电。
【解答】解：（1）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动，故选A；
（2）若要电动机转速加快，可以增大电路中的电流，所以应将滑动变阻器的滑片向左移动，减小滑动变阻器的电阻，从而增大电路中的电流；
（3）取下电源换接上小灯泡，快速拉动细线，使线圈转动起来，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，小灯泡会发光，这是电磁感应现象，此时模型就相当于发电机。
故答案为：（1）A；（2）左；（3）发电。
30．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，其内部结构中有一个电动机，电动机是利用 通电线圈在磁场中由于受力而转动 的原理制成的，若想让玩具车的两个轮子转动的更快，请你说出合理的做法 增大线圈中的电压或换用磁性更强的磁体 （写出一种即可）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的道理制成的；电源电压增大、电流增大、它的转速变快，增强磁场也可以使它的转速变快。
故答案为：通电线圈在磁场中由于受力而转动；增大线圈中的电压或换用磁性更强的磁体。
31．如图所示，当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光。小明向同学介绍自己观察白炽灯的新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，可以观察到灯丝晃动的现象。这是因为通电导体在磁场中 受力 而运动。这一现象和 电动机 （选填“电动机”或“发电机”）的原理相同。
【答案】受力；电动机。
【解答】解：通电导体在磁场中受力运动，所以将磁体靠近发光的灯泡时，灯泡中有电流通过，并且是交流电，所以会受到磁场力的作用，并且方向在时刻改变，所以灯丝会晃动；电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。
故答案为：受力；电动机。
32．下图是小明将安装好的直流电动机模型接入电路的情况。
（1）合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法 对调电源的正负极或对调磁极 。
（2）合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电动机的转速将 减慢 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动可以改变电流的方向即对调电源的正负极或改变磁场方向，即对调磁极；
（2）电动机转动的快慢与电流大小和磁场强弱有关；
合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动是，电阻增大，电流减小，电动机转动得减慢。
故答案为：（1）对调电源的正负极或对调磁极；（2）减慢。
33．挪威人伯克兰曾造出世界上第一台电磁发射器。为了认识电磁炮的一些特性，小科制作了一个电磁炮模型，其原理如图。螺线管和铁质撞针通电后，撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
（1）小科要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是 AC （选填字母）。
A.增加螺线管的线圈匝数
B.改变线圈中的电流方向
C.增大通过螺线管线圈的电流
（2）通电后，撞针为什么会迅速向前移动，其工作原理是 通电导体在磁场中受到力的作用 。
【答案】（1）AC；（2）通电导体在磁场中受到力的作用
【解答】解：（1）由题意可知，要想增强电磁炮弹中螺线管磁场，可以增加螺线管的线圈的匝数或增强螺线管线圈中电流，与电流方向和线圈绕线无关，故应选AC；
（2）线圈产生磁场，撞针中有电流，磁场对电流有力的作用，使得撞针会迅速向前移动。
故答案为：（1）AC；（2）通电导体在磁场中受到力的作用。
34．小刚同学自制了一个小型电动机，把漆包线绕成约1cm×2cm的矩形线圈，线的两端各留约5cm作为引线，从矩形短边引出（如图甲），然后用小刀刮去两条引线的漆皮，其中一端全部刮去，另一端刮去上半周或下半周（如图乙），这就是电动机的线圈。电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受力转动 ，图乙一端只刮去半周漆皮，这一设想所起的作用与实际电动机中的 换向器 装置相似。
【答案】通电线圈在磁场中受力转动；换向器
【解答】解：直流电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动；
引线有一端只刮去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中，每转一周只有半周线圈中有电流通过，这样可使线圈受到非平衡力，从而使线圈可以连续转动。
这一设想所起的作用与实际电动机中换向器装置相似，目的是为了使线圈转过平衡位置时，及时改变电流方向。
故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；换向器。
35．挪威人伯克兰曾造出世界上第一台电磁发射器，开创电磁炮先河。我国新型航母装配的舰载机电磁弹射器也是应用了这一原理。为了认识电磁炮的一些特性，小科同学制作了一个电磁炮模型，其原理铁制撞针如图：给螺线管和铁质撞针都通电后，撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
（1）电磁弹射器的工作原理类似于 电动机 （填“发电机”或“电动机”）。
（2）由图可知，铁制撞针在通电螺线管内被磁化，接触炮弹的一端为 S （填“N”或“S”）极。
（3）小科要增强电磁炮中螺线管磁场，可采用的方法有 增加螺线管的线圈的匝数；增强螺线管线圈中电流 （写出两种）。
（4）小科查阅资料得知，炮弹的威力与其动能有关，但直接测量动能有困难，所以他通过测量同一炮弹的射程（炮弹落地点离出射点的水平距离）来间接比较。下列教材实验采用的方法中与此研究方法不相同的是 B （填字母编号）。
A．
通过铁屑的分布情况来显示直线电流的磁场
B．
根据锥形罩内气球的变化来说明人的呼吸运动
C．
通过红色水滴的移动来证明动物需要呼吸
D．
通过观察U形管内水柱高度的变化来说明植物蒸腾作用快慢
【答案】（1）电动机；
（2）S；
（3）增加螺线管的线圈的匝数；增强螺线管线圈中电流；
（4）B。
【解答】解：（1）电磁炮的原理是：位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动，它与生活中电动机的原理是相同的；
（2）线圈上电流方向向上，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为电磁铁的N极；当撞针被磁化时，靠近炮弹的一端与电磁铁的 N极应该为异极，因此这端为S极；
（3）由题意可知，要想增强电磁炮弹中螺线管磁场，可以增加螺线管的线圈的匝数、增强螺线管线圈中电流；
（4）炮弹的威力与其动能有关，但直接测量动能有困难，所以他通过测量同一炮弹的射程（炮弹落地点离出射点的水平距离）来间接比较，该实验属于“转换法”，
A.通过铁屑的分布情况来显示直线电流的磁场，属于转化法，故A错误；
B.根据锥形罩内气球的变化来说明人的呼吸运动，属于模型法，故B正确；
C.通过红色水滴的移动来证明动物需要呼吸，属于转化法，故C错误；
D.通过观察U形管内水柱高度的变化来说明植物蒸腾作用快慢，属于转化法，故D错误；
故选：B。
故答案为：
（1）电动机；
（2）S；
（3）增加螺线管的线圈的匝数；增强螺线管线圈中电流；
（4）B。
36．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 改变通过电动机电流的方向 。
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？ 变慢 。
（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 合格 （“优秀”、“合格”、“待改进”），并说明理由 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】（1）改变通过电动机电流的方向；（2）变慢；（3）合格；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。
【解答】解：（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）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）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。
故答案为：（1）改变通过电动机电流的方向；（2）变慢；（3）合格；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。
37．挪威人伯克兰曾造出世界上第一台电磁发射器，开创电磁炮先河。我们新型航母装配的舰载机电磁弹射器也是应用了这一原理。为了认识电磁炮的一些特性，小科制作了一个电磁炮模型，其原理如图：给螺线管和铁质撞针都通电后，撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
（1）小科要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是 AC （选填字母）。
A.增加螺线管的线圈匝数
B.改变线圈中的电流方向
C.增大通过螺线管线圈的电流
D.改变线圈的绕向
（2）通电后，撞针为什么会迅速向前移动，其工作原理是： 通电导体在磁场中受力运动 。
（3）小科测得的一组实验数据（取多次实验的平均值）如表。
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
撞针质量（克） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
射程（米） 0.48 0.54 0.81 0.46 0.41
小科得出了“在其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论。小王觉得这个结论还不可靠，建议再取不同质量的撞针进行实验。你认为选择质量范围在 0.2﹣0.4 克之间的撞针进行进一步实验比较合理。
【答案】（1）AC；（2）通电导体在磁场中受力运动；（3）0.2﹣0.4。
【解答】解：（1）由题意可知，要想增强电磁炮弹中螺线管磁场，可以增加螺线管的线圈的匝数或增强螺线管线圈中电流，故应选AC；
（2）线圈产生磁场，撞针中有电流，磁场对电流有力的作用，使得撞针会迅速向前移动；
（3）根据表格数据，在0.2﹣0.4g之间的0.3g附近出现了最大值，但不一定是0.3g是最大值，因而需要在0.2﹣0.4g克之间的撞针进行进一步实验比较合理。
故答案为：（1）AC；（2）通电导体在磁场中受力运动；（3）0.2﹣0.4。
38．如图所示，图甲是课本上探究“通电导线在磁场中受力方向与哪些因素有关”的实验示意图，小科同学实际探究时，在电路中连接了一个滑动变阻器，如图乙所示。以下是小科同学的实验过程。
实验步骤：1．将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，调节滑动变阻器滑片到某一位置后，闭合开关后，发现导体向右运动。
2．断开开关，仅将图中磁体的N极和S极对调，再闭合开关，发现导体ab向左运动。
3．断开开关，保持N极和S极位置与步骤2中相同，仅将图中电源的正负极接线对调，再闭合开关，发现导体ab向右运动。
（1）乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是 保护电路 。
（2）请根据以上实验步骤，设计记录实验结果的表格。
【答案】（1）保护电路；（2）见解答。
【解答】解：（1）甲图闭合开关是短路，容易烧坏电源，乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是保护电路；
（2）实验中改变了电流方向、磁场方向，观察了导体的运动方向，需要记录这些物理，表格如下：
序号 电流方向 磁场方向 导体运动方向
1
2
3
4
故答案为：（1）保护电路；（2）见解答。
39．小科将安装好的直流电动机模型接入电路，电路图如图。
（1）请写出电动机工作的原理 通电线圈在磁场中受力转动 。
（2）合上开关，假定电动机会逆时针方向转动，若要使电动机顺时针转动，请写出一种方法 对调电源正负极 。
（3）合上开关，使滑动变阻器的滑片向左移动，则电动机转速将 增大 。
（4）小科的同桌按照说明书也组装了一个电动机模型，装好后发现电动机不转动。下面是他思考后罗列的原因。请分析判断，可能的原因是 ①③④⑤ （填序号）。
①电池没电
②磁体磁极互换
③接线柱接触不良
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）通电线圈在磁场中受力转动；（2）对调电源正负极；（3）增大；（4）①③④⑤。
【解答】解：（1）电动机工作的原理是通电线圈在磁场中受力转动。
（2）对调电源正负极，可以改变电流的方向改变电动机的转动方向。
（3）合上开关，使滑动变阻器的滑片向左移动，电路中的电流增大，电动机的转速增大。
（4）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，故选：①③④⑤。
故答案为：（1）通电线圈在磁场中受力转动；（2）对调电源正负极；（3）增大；（4）①③④⑤。
40．在安装直流电动机模型的实验中，小科将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。
（1）小科闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因是 线圈刚好处在平衡位置 。
（2）若要电动机转速加快，小科应将滑动变阻器的滑片向 左 （选填“左”或“右”）移动。
（3）接下来，小科把永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连，使电磁铁线圈与电动机模型线圈并联后，合用一个电源。当对调接在电源正、负极上的导线时，电动机线圈转动的方向会不会改变？答： 不会 ，理由是 电流方向和磁场方向同时改变 。
【答案】（1）线圈刚好处在平衡位置；（2）左；（3）不会；电流方向和磁场方向同时改变。
【解答】解：（1）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动；
（2）若要电动机转速加快，可以增大电路中的电流，所以应将滑动变阻器的滑片向左移动，减小滑动变阻器的电阻，从而增大电路中的电流；
（3）小明把永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连，此时磁场的方向发生了改变，当对调接在电源正、负极上的导线时，通过的电流也会发生变化，则电动机线圈的受力方向不变，其转动方向不变。
故答案为：（1）线圈刚好处在平衡位置；（2）左；（3）不会；电流方向和磁场方向同时改变。
41．小金设计了如图所示的装置，验证磁场对通电导体的作用力与电流大小是否有关。实验步骤如下，请你补充完整：
（1）将一根铜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，并让铜棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
（2）给铜棒两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α1；
（3）给铜棒两端加电压U2，U2＞U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α2；
（4） 比较α1、α2的大小 ，即可知道磁场对通电导体的作用力与电流大小是否有关；
（5）小徐也利用该装置探究同样的问题，但两次实验中给铜棒所通的电流方向均与小金的相反，比较小徐和小金的做法，你认为 B ；
A.都可以
B.小金更好
C.小徐更好
（6）小金想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他仅更换了另一根较长的铜棒重复上述实验，这样改变自变量是否正确，请说明理由： 不正确，如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变 。
【答案】（4）比较α1、α2的大小；（5）B；（6）不正确；如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变。
【解答】解：（4）由题意可知，当电路中电压越大时，导体中电流越大，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；
（5）在实验中，为了准确反映导体棒受力情况与电流大小的关系，为了更好观察和比较，最好使导体棒向蹄形磁体的外部偏转，故小金的方法更好一些。故B符合题意。
（6）在实验中，如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变，这样不符合控制变量法的要求，因此，这样改变自变量的方法是不对的。
故答案为：（4）比较α1、α2的大小；（5）B；（6）不正确；如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变。
42．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 电源 （选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的 铝棒 （选填“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 不是 （选填“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 换向器 ，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。
【解答】解：（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。
43．如图甲所示是探究“磁场对电流的作用”的实验电路。
（1）开关闭合后，线圈 能 （选填“能”或“不能”）转动，但 不能 （选填“能”或“不能”）持续转动。为解决这一问题，小轩利用漆包线绕制的多匝线圈设计了如图乙所示的实验装置，他在刮去线圈两端的绝缘漆时注意到，轴的一端漆皮要 全部刮去 ，另一端漆皮只刮去 半周 。
（2）小轩发现该线圈不转动，原因可能是 线圈处于平衡位置 （写出一条即可）。
（3）排除故障后电动机正常转动，小轩想改变线圈的转向，可采取的措施有 改变电流方向（或改变磁场方向） （写出一条即可）。
【答案】（1）能；不能；全部刮去；半周；
（2）线圈处于平衡位置；
（3）改变电流方向（或改变磁场方向）。
【解答】解：（1）分析图甲能看出，这里没有换向器，所以通电后，线圈能转动，但不能连续的转动；在该实验中，为了防止线圈只能转动半圈的情况，将轴的一端漆皮要全部刮去，另一端漆皮只刮去一半，这样可以让线圈一半有动力，另一半靠惯性继续转动。
（2）若开关闭合，电动机的转动不灵活，原因可能是电动机轴因为生锈而被卡住；线路接触不良，电路中无电流；电源电压过低，使得电路中电流太小；磁铁磁性太弱，磁场对通电线圈的力太小；线圈处于平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用等。
（3）由于通电导线在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，所以开关闭合后线圈转动，改变线圈转动方向的措施是：改变电流的方向或改变磁场的方向。
故答案为：（1）能；不能；全部刮去；半周；
（2）线圈处于平衡位置；
（3）改变电流方向（或改变磁场方向）。
44．在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型电动感应系统——制作小型电动机”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程遇到的一些困难，请你帮助小组完成下列内容：
【项目实施】
①经过课堂学习，图甲是直流电动机模型，图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，小杭用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始转动。造成这一现象的原因是 当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用 。
②小组同学发现转动半圈后无法持续转动，为了让电动机持续转动，该组同学想到将线圈转轴一端的漆包线只刮上半周，另一端需 刮去下半周 （选填“刮去上半周”、“刮去下半周”或“全部刮去”）处理才能达到目的。
③如图乙所示，小杭换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中串联一个元件 滑动变阻器 ，可以方便的调节线圈转动的速度。
【答案】当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用；刮去下半周；滑动变阻器。
【解答】解：（1）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动；
（2）该线圈之所以能转动，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；
（3）改变电流大小，能调节线圈转动的速度，根据欧姆定律知，串联一个滑动变阻器，改变电路中电阻可改变电流大小。
故答案为：当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用；刮去下半周；滑动变阻器。
45．学习了电磁知识后，小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了自己的猜想。请你根据图中的实验现象回答下列问题：
（1）分析图 乙、丙 可知，通电导线之间作用力的方向与电流的方向有关。
（2）小柯得到“通电导线之间的相互作用力的大小与电流的大小有关”的结论，他的依据是 对比丙、丁可知，电流方向相同时，电流越大，导线形变程度越大 。
（3）如图戊所示，将一根柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形导线 B （填字母）。
A.不会变形
B.会变形，所围面积增大
C.会变形，所围面积减小
D.会变形，所围总面积不变
（4）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与电流大小有关外，还与什么因素有关？ 导线间距离 （写出一个即可）。
【答案】（1）乙、丙；（2）对比丙、丁可知，电流方向相同时，电流越大，导线形变程度越大；（3）B；（4）导线间距离。
【解答】解：（1）图乙中两根导线中的电流方向相同，而两根导线向中间靠拢，说明两根导线相互吸引；图丙中两根导线中的电流方向相反，而两根导线向两侧排斥，由此可知，通电导线之间作用力方向与电流方向有关。
（2）对比丙、丁两图，电流方向相同时，丁中电流为3安，丙中电流为2安，丁中电流大于丙中电流，而且丁中两根导线两侧排斥使得导线的形变程度比丙大，说明相互之间的作用大。
（3）由题意知，当电流通过导线时，会产生电磁场，而导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关，当开关闭合后，此时角上相邻靠近的两条导线电流方向相反，所以受力方向也相反，它们相互排斥，故所围面积会增大，故B正确；
（4）通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小、导线的长度、导线见的距离等因素有关。
故答案是：（1）乙、丙；（2）对比丙、丁可知，电流方向相同时，电流越大，导线形变程度越大；（3）B；（4）导线间距离。
46．项目化学习小组在老师的指导下设计了一款湖面上的电动游船，图甲是电门踏板的工作原理示意图，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。他们制定的产品评价表如下。
电动小车评价量表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一：行驶速度控制 踩下电门踏板，车速变大 踩下电门踏板，车速不变 踩下电门踏板，车速反而变小
指标二：行驶方向控制 小车能前进和后退 小车只能前进或后退 小车不能运动
他们设计如下的电路，并将电流表改装成速度表。
（1）电动机是根据怎么原理制成的？ 通电导体在磁场中受力运动 。
（2）旋钮变阻器接入电路的两个接线柱为O、E，踩下电门踏板时，电动机转速如何变化 变快 。
（3）图乙是项目化小组设计的实现电动车前进的电路图，开关S1。S2可以分别接①和③或者②和④。结合评价表判断该模型的“指标二”评价等级并说明理由 优秀，理由是由图乙可知，开关S1、S2分别接①和③与开关S1、S分别接②和④时，通过电动机的电流方向相反，因为通电导体在磁场中受力运动方向与电流方向有关，所以改变电流方向，电动机的转动方向发生改变，因此该电动车能够实现前进和倒退，由产品评价表可知为优秀等级。 。
【答案】（1）通电导体在磁场中受力运动；（2）变快；（3）优秀，理由是由图乙可知，开关S1、S2分别接①和③与开关S1、S分别接②和④时，通过电动机的电流方向相反，因为通电导体在磁场中受力运动方向与电流方向有关，所以改变电流方向，电动机的转动方向发生改变，因此该电动车能够实现前进和倒退，由产品评价表可知为优秀等级。
【解答】解：（1）电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的；
（2）旋钮变阻器接入电路的两个接线柱为O、E，踩下电门踏板时，旋钮变阻器阻值减小，电路中电流变大，电动机转速变快；
（3）由图乙可知，开关S1、S2分别接①和③与开关S1、S分别接②和④通过电动机电流方向相反，因为通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关，所以改变电流方向，电动机的转动方向发生改变，因此该电动车能够实现前进和倒退，由产品评价表可知为优秀等级。
故答案为：（1）通电导体在磁场中受力运动；（2）变快；（3）优秀，理由是由图乙可知，开关S1、S2分别接①和③与开关S1、S分别接②和④时，通过电动机的电流方向相反，因为通电导体在磁场中受力运动方向与电流方向有关，所以改变电流方向，电动机的转动方向发生改变，因此该电动车能够实现前进和倒退，由产品评价表可知为优秀等级。
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第4课 电动机
分层练习
1．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．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
3．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
4．如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．电动机通电后不转动，一定是电路断路
B．电动机工作时，电能主要转化为机械能
C．电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变
D．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大
5．今年5月，我国第三艘航母福建舰顺利完成首次航行试验。该航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接（如图所示），并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器的工作原理与下列实验原理一致的是（ ）
A． B．
C． D．
6．用如图所示的实验装置探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S0，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。若要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（ ）
A．换用磁性更强的蹄形磁体
B．将蹄形磁体的N、S极对调
C．将滑动变阻器的滑片P向右移动
D．将硬直导线的A、B两端对调
7．如图所示，将铜丝与磁铁、干电池连接后，铜丝就会转动起来。下列示意图中能说明该实验工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
8．如图所示，矩形线圈ABCD在电磁铁之间，线圈两端的换向器（两个半圆铜环）分别和两个电刷接触，线圈和电磁铁串联在直流电源两端，闭合开关S，线圈ABCD绕OO'轴顺时针方向转动，下列说法正确的是（ ）
A．当线圈平面与磁感线方向垂直时，磁场对AB有向上的磁场力作用
B．当线圈平面与磁感线平行时，换向器可以自动改变线圈中的电流方向
C．将电源正负极对换下，则线圈将沿着逆时针方向转动
D．将电源正负极对换下，则线圈仍沿着顺时针方向转动
9．我国是目前为数不多的可以生产无针注射器的国家，其中一种电动式无针注射器通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤。下列关于该注射器说法错误的是（ ）
A．它工作时将电能转化为机械能
B．它通过增大通电线圈的电流来增大推力
C．它是利用电磁感应原理工作的
D．它通过增大永磁体磁场强度来增大推力
10．新能源汽车发动机的动力装置是电动机，如图所示实验中与其工作原理相同的（ ）
A． B．
C． D．
11．新能源汽车被越来越多的家庭所接受，这类汽车的动力装置是电动机，下列各图符合其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
12．如图所示为直流电动机的工作原理，下列相关分析中正确的是（ ）
A．将电源两极对调，线圈转动方向不变
B．电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变4次
C．将电源两极和磁铁两极都同时对调，线圈转动方向不变
D．电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好
13．图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（ ）
A．利用电磁感应原理工作
B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力
C．将电能转化为机械能
D．增大线圈中的电流可改变转动方向
14．用一枚螺丝钉、一节电池、一根导线和一块组扣状磁铁，就能做成一个最简单的电动机。如图所示，螺丝钉的尾端吸着磁铁，尖端吸在电池的正极上，然后将导线的一端接到电池负极，另一端搭在磁铁边缘，螺丝钉就开始旋转，下列叙述错误的是（ ）
A．工作时将机械能转化为电能
B．若仅改变电源正负极方向，螺丝钉会反向转动
C．若仅将组扣磁铁上下翻转（改变磁极方向），螺丝钉会反向转动
D．若将电池替换成电压更大的电池，螺丝钉转动速度加快
15．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，OO'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
16．项目化学习小组利用所学知识制作了一款简易扬声器。请根据信息完成下面小题。
制作方法：
①用木板和木条制作一个底座，在右侧木条上安装可调节距离的磁铁部件：
②四用塑料螺杆将导电线圈固定在一个剪去底部的塑料瓶外侧：
③将导线从下方塑料瓶盖上的小孔穿出来，接上音频发生器，扬声器就制成了。
要想该扬声器增大音量，下列方法不可行的是（ ）
A．增加线圈匝数 B．换用磁性更强的磁铁
C．增大线圈中的电流 D．增大线圈阻值
17．项目化学习小组利用所学知识制作了一款简易扬声器。请根据信息完成下面小题。
制作方法：
①用木板和木条制作一个底座，在右侧木条上安装可调节距离的磁铁部件：
②用塑料螺杆将导电线圈固定在一个剪去底部的塑料瓶外侧：
③将导线从下方塑料瓶盖上的小孔穿出来，接上音频发生器，扬声器就制成了。
当导线接通一个电流方向可变的音频发生器时，导电线圈振动，带动塑料瓶振动，从而放大声音。与这一原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
18．我国首段光伏路面已投入运营，电动汽车可在光伏路面上移动充电。如图所示，光伏路面中的太阳能电池板产生的电流流经连续发射线圈时，产生电磁场。汽车底盘中的接收线圈接收电磁场，产生感应电流，并充入车载电池中，实现电动汽车边行驶边充电。回答下面小题。
电动车接受线圈中产生电流的现象与下列教材示意图中涉及的原理相同的是（ ）
A．奥斯特实验
B．安培定则
C．通电导线在磁场中受力
D．探究电磁感应现象
19．如图为公交车自动爆玻器，危急时刻，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。图中的实验与自动爆玻器工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
20．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．把电池的正、负极对调，导线运动方向不会改变
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．工作时将机械能转化为电能
21．截至2022年底，我国新能源汽车产销已连续8年保持全球第一，新能源汽车利用电动马达取代燃油发动机，将电能转化为机械能。下列物件也是利用该工作原理的是（ ）
A．电风扇 B．手摇发电手电筒
C．磁浮地球仪 D．门吸
22．如图是一款热销的电磁桌面摆件———天体仪，在摆件下方的黑盒内装好电池，闭合开关，天体仪就会不停摆动。其工作原理与下列哪副图相似（ ）
A． B．
C． D．
23．一次家庭探究活动中，小明将一个蹄形磁体放到正在发光的灯泡外边，惊讶地发现灯丝在不停地晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是（ ）
A．灯丝晃动说明灯丝中的电流方向不变
B．灯丝晃动时将机械能转化为电能
C．灯丝晃动是由于磁体能吸引钨这种金属
D．灯丝晃动是由于磁场对电流的作用
24．某科学兴趣小组将几颗铷磁铁叠在一起，与干电池负极相连，把铜线弯折成心形线框，套在电池外面，心形线框就能绕电池转动（如图）。
（1）心形线框能绕电池转动的原理是 。
（2）要增大心形线框的转速，可采取的措施有 。（写出一条即可）
25．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 。
26．干电池的底部吸有铷磁铁（其特点是磁性强，磁性受温度影响较大，可导电，电阻不计），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）导线框能转动起来的原理是 。
（2）转动过程中，导线ab与导线cd受到的力的方向 （选填“相同”或“相反”）。
（3）如果将磁铁的N、S极对调，导线框将 。
A．没有任何变化
B．转动方向与原来相反
C．停止转动
（4）一段时间后，发现铷磁铁温度升高，导线框转速明显下降，猜想导线框转速下降的原因是 。
（5）下列家用电器中与上述原理相同的是 。
A．日光灯
B．电风扇
C．电热毯
D．洗衣机
27．如图是研究“磁场对通电导体作用”的部分实验装置，如果要实验正常进行，还需在a、b之间接入 ，根据该原理可制成 ，将图中蹄形磁体的南北极互换位置，闭合开关后金属棒的运动方向将 。
28．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
29．在安装直流电动机模型的实验中，小希将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。
（1）小希闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因可能是 （填字母）。
A.线圈处于平衡位置
B.电源正负极接反了
C.磁铁没有磁性
（2）若要电动机转速加快，小希应将滑动变阻器的滑片向 移动。
（3）完成以上实验后，小希取下图甲中的电源换上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线，如图乙所示，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此时这模型就相当于 机。
30．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，其内部结构中有一个电动机，电动机是利用 的原理制成的，若想让玩具车的两个轮子转动的更快，请你说出合理的做法 （写出一种即可）。
31．如图所示，当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光。小明向同学介绍自己观察白炽灯的新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，可以观察到灯丝晃动的现象。这是因为通电导体在磁场中 而运动。这一现象和 （选填“电动机”或“发电机”）的原理相同。
32．下图是小明将安装好的直流电动机模型接入电路的情况。
（1）合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法 。
（2）合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电动机的转速将 。
33．挪威人伯克兰曾造出世界上第一台电磁发射器。为了认识电磁炮的一些特性，小科制作了一个电磁炮模型，其原理如图。螺线管和铁质撞针通电后，撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
（1）小科要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是 （选填字母）。
A.增加螺线管的线圈匝数
B.改变线圈中的电流方向
C.增大通过螺线管线圈的电流
（2）通电后，撞针为什么会迅速向前移动，其工作原理是 。
34．小刚同学自制了一个小型电动机，把漆包线绕成约1cm×2cm的矩形线圈，线的两端各留约5cm作为引线，从矩形短边引出（如图甲），然后用小刀刮去两条引线的漆皮，其中一端全部刮去，另一端刮去上半周或下半周（如图乙），这就是电动机的线圈。电动机的工作原理是 ，图乙一端只刮去半周漆皮，这一设想所起的作用与实际电动机中的 装置相似。
35．挪威人伯克兰曾造出世界上第一台电磁发射器，开创电磁炮先河。我国新型航母装配的舰载机电磁弹射器也是应用了这一原理。为了认识电磁炮的一些特性，小科同学制作了一个电磁炮模型，其原理铁制撞针如图：给螺线管和铁质撞针都通电后，撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
（1）电磁弹射器的工作原理类似于 （填“发电机”或“电动机”）。
（2）由图可知，铁制撞针在通电螺线管内被磁化，接触炮弹的一端为 （填“N”或“S”）极。
（3）小科要增强电磁炮中螺线管磁场，可采用的方法有 （写出两种）。
（4）小科查阅资料得知，炮弹的威力与其动能有关，但直接测量动能有困难，所以他通过测量同一炮弹的射程（炮弹落地点离出射点的水平距离）来间接比较。下列教材实验采用的方法中与此研究方法不相同的是 （填字母编号）。
A．
通过铁屑的分布情况来显示直线电流的磁场
B．
根据锥形罩内气球的变化来说明人的呼吸运动
C．
通过红色水滴的移动来证明动物需要呼吸
D．
通过观察U形管内水柱高度的变化来说明植物蒸腾作用快慢
36．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OP绕O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 。
37．挪威人伯克兰曾造出世界上第一台电磁发射器，开创电磁炮先河。我们新型航母装配的舰载机电磁弹射器也是应用了这一原理。为了认识电磁炮的一些特性，小科制作了一个电磁炮模型，其原理如图：给螺线管和铁质撞针都通电后，撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
（1）小科要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是 （选填字母）。
A.增加螺线管的线圈匝数
B.改变线圈中的电流方向
C.增大通过螺线管线圈的电流
D.改变线圈的绕向
（2）通电后，撞针为什么会迅速向前移动，其工作原理是： 。
（3）小科测得的一组实验数据（取多次实验的平均值）如表。
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
撞针质量（克） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
射程（米） 0.48 0.54 0.81 0.46 0.41
小科得出了“在其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论。小王觉得这个结论还不可靠，建议再取不同质量的撞针进行实验。你认为选择质量范围在 克之间的撞针进行进一步实验比较合理。
38．如图所示，图甲是课本上探究“通电导线在磁场中受力方向与哪些因素有关”的实验示意图，小科同学实际探究时，在电路中连接了一个滑动变阻器，如图乙所示。以下是小科同学的实验过程。
实验步骤：1．将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，调节滑动变阻器滑片到某一位置后，闭合开关后，发现导体向右运动。
2．断开开关，仅将图中磁体的N极和S极对调，再闭合开关，发现导体ab向左运动。
3．断开开关，保持N极和S极位置与步骤2中相同，仅将图中电源的正负极接线对调，再闭合开关，发现导体ab向右运动。
（1）乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是 。
（2）请根据以上实验步骤，设计记录实验结果的表格。
39．小科将安装好的直流电动机模型接入电路，电路图如图。
（1）请写出电动机工作的原理 。
（2）合上开关，假定电动机会逆时针方向转动，若要使电动机顺时针转动，请写出一种方法 。
（3）合上开关，使滑动变阻器的滑片向左移动，则电动机转速将 。
（4）小科的同桌按照说明书也组装了一个电动机模型，装好后发现电动机不转动。下面是他思考后罗列的原因。请分析判断，可能的原因是 （填序号）。
①电池没电
②磁体磁极互换
③接线柱接触不良
④线圈刚好在平衡位置
⑤转子和定子间摩擦力太大
40．在安装直流电动机模型的实验中，小科将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。
（1）小科闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因是 。
（2）若要电动机转速加快，小科应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动。
（3）接下来，小科把永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连，使电磁铁线圈与电动机模型线圈并联后，合用一个电源。当对调接在电源正、负极上的导线时，电动机线圈转动的方向会不会改变？答： ，理由是 。
41．小金设计了如图所示的装置，验证磁场对通电导体的作用力与电流大小是否有关。实验步骤如下，请你补充完整：
（1）将一根铜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，并让铜棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
（2）给铜棒两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α1；
（3）给铜棒两端加电压U2，U2＞U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α2；
（4） ，即可知道磁场对通电导体的作用力与电流大小是否有关；
（5）小徐也利用该装置探究同样的问题，但两次实验中给铜棒所通的电流方向均与小金的相反，比较小徐和小金的做法，你认为 ；
A.都可以
B.小金更好
C.小徐更好
（6）小金想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他仅更换了另一根较长的铜棒重复上述实验，这样改变自变量是否正确，请说明理由： 。
42．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 （选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的 （选填“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 （选填“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。
43．如图甲所示是探究“磁场对电流的作用”的实验电路。
（1）开关闭合后，线圈 （选填“能”或“不能”）转动，但 （选填“能”或“不能”）持续转动。为解决这一问题，小轩利用漆包线绕制的多匝线圈设计了如图乙所示的实验装置，他在刮去线圈两端的绝缘漆时注意到，轴的一端漆皮要 ，另一端漆皮只刮去 。
（2）小轩发现该线圈不转动，原因可能是 （写出一条即可）。
（3）排除故障后电动机正常转动，小轩想改变线圈的转向，可采取的措施有 （写出一条即可）。
44．在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型电动感应系统——制作小型电动机”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程遇到的一些困难，请你帮助小组完成下列内容：
【项目实施】
①经过课堂学习，图甲是直流电动机模型，图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，小杭用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始转动。造成这一现象的原因是 。
②小组同学发现转动半圈后无法持续转动，为了让电动机持续转动，该组同学想到将线圈转轴一端的漆包线只刮上半周，另一端需 （选填“刮去上半周”、“刮去下半周”或“全部刮去”）处理才能达到目的。
③如图乙所示，小杭换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中串联一个元件 ，可以方便的调节线圈转动的速度。
45．学习了电磁知识后，小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了自己的猜想。请你根据图中的实验现象回答下列问题：
（1）分析图 可知，通电导线之间作用力的方向与电流的方向有关。
（2）小柯得到“通电导线之间的相互作用力的大小与电流的大小有关”的结论，他的依据是 。
（3）如图戊所示，将一根柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形导线 （填字母）。
A.不会变形
B.会变形，所围面积增大
C.会变形，所围面积减小
D.会变形，所围总面积不变
（4）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与电流大小有关外，还与什么因素有关？ （写出一个即可）。
46．项目化学习小组在老师的指导下设计了一款湖面上的电动游船，图甲是电门踏板的工作原理示意图，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。他们制定的产品评价表如下。
电动小车评价量表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一：行驶速度控制 踩下电门踏板，车速变大 踩下电门踏板，车速不变 踩下电门踏板，车速反而变小
指标二：行驶方向控制 小车能前进和后退 小车只能前进或后退 小车不能运动
他们设计如下的电路，并将电流表改装成速度表。
（1）电动机是根据怎么原理制成的？ 。
（2）旋钮变阻器接入电路的两个接线柱为O、E，踩下电门踏板时，电动机转速如何变化 。
（3）图乙是项目化小组设计的实现电动车前进的电路图，开关S1。S2可以分别接①和③或者②和④。结合评价表判断该模型的“指标二”评价等级并说明理由 。
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