第1章 电与磁（电动机）期中专题复习（含解析）

第一章电动机期中专题复习
一．选择题（共10小题）
1．（2023 椒江区校级二模）研究人员制造了一种可以在水下工作的水母机器人（如图），伞状体中放入水磁铁，当薄膜内的导体通过一定电流时，薄膜能运动。其工作原理与下列设备或用电器一致的是（　　）
A．电动机
B．电磁继电器
C．发电机
D．电铃
2．（2023春 杭州期末）关于电动机，下面说法中正确的是（　　）
A．电动机是利用电磁感应现象制成的
B．电动机的线圈只要有电流通过，线圈就会在磁场力作用下不断地转动
C．电动机只能使用直流电供电，电动机中的换向器能自动改变线圈中的电流方向
D．要改变电动机转动的方向，可只改变电流方向或者只改变磁场方向
3．（2024春 鹿城区校级期中）公交车自动爆玻器是一种紧急破窗仪器。险情发生时，司机按下开关给爆玻器通电，爆玻器中的线转动，带动钨钢头击打车窗玻璃，使其破碎。下列装置中与自动爆玻器工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2024春 金华期中）如图是“让线圈动起来”的实验，下列关于这个实验的说法正确的是（　　）
A．该实验的工作原理是电磁感应现象
B．在此实验过程中，机械能转化为电能
C．如果降低电源电压，线圈的转速将变快
D．改变电源正负极，线圈转动方向将改变
5．（2024春 萧山区期中）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
6．（2024春 鹿城区校级期中）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
7．（2023 温州模拟）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．先顺时针流动，再逆时针流动
D．先逆时针流动，再顺时针流动
8．（2022春 杭州期中）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可能是（　　）
A．换向器与电刷未接触
B．启动时线圈恰好在平衡位置
C．磁体的磁性不够强
D．电源正负极接反了
9．（2024春 上城区期中）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．电动机是利用通电线圈能在磁场中转动的原理制成的
B．三幅图中，导线ab、cd所受的磁力方向始终没有发生改变
C．乙图中，线圈能够持续往下转动变成丙图所示，是由于惯性
D．通电一段时间后，线圈abcd一定会在甲图所示的位置静止
10．（2024春 余杭区期中）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，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
二．填空题（共5小题）
11．（2024春 萧山区期中）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 　 　 。
12．（2024春 西湖区校级期中）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）。
13．（2022春 温州期中）如图是小明将安装好的直流电动机模型接入电路的情况。
（1）请说出图中两个主要结构的名称，A是　 　 ，B是　 　 。
（2）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　 　 。
（3）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　 　 。
14．（2024 平阳县校级模拟）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
15．（2024春 温州期中）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 　 　 。
三．实验探究题（共2小题）
16．（2021 下城区校级模拟）如图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小科同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，实验记录如下表：
序号 磁场方向 ab电流方向 ab运动方向
1 向下 无电流 静止不动
2 向下 由a向b 向左运动
3 向上 由a向b 向右运动
4 向下 由b向a 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）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与　 　 有关，比较　 　 实验说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（3）小科想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图丙中的　 　 。
17．（2024春 滨江区期末）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 　 　 。
第一章电动机期中专题复习
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D A D A D C B D C
一．选择题（共10小题）
1．【解答】解：根据题意可知，当薄膜内的液体金属导体通一定电流时，薄膜能运动，这说明通电导体在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理。
故选：A。
2．【解答】解：A、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故A错误；
B、电动机的线圈要持续转动，就要使用换向器，通过改变线圈中的电流方向从而改变线圈的受力方向，故B错误；
C、实际生活中的电动机多数都是使用交流电的，故C错误；
D、当电流方向、磁场方向仅有一个改变，所受磁场力的方向就改变，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：按下开关，自动爆玻器的线圈在磁场中受到力的作用而运动，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；
A、A图是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A正确；
B、B图是电磁感应现象，机械能转化为电能，是产生电流的装置，故B错误；
C、C图说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故C错误；
D、D图说明磁极间的相互作用，故D错误。
故选：A。
4．【解答】解：A．该实验的工作原理是通电导体在磁场中受力，根据这个实验人们制成了电动机，故A错误；
B．给线圈通电，消耗电能，获得机械能，所以是将电能转化为机械能，故B错误；
C．如果降低电源电压，根据欧姆定律，线圈中的电流减小，线圈的受力变小，线圈转速变慢，故C错误；
D．只对调电源正负极，电流的方向发生改变，故线圈受到力的方向发生改变，故线圈转动方向就会发生改变，故D正确。
故选：D。
5．【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。
6．【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。
7．【解答】解：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C正确，ABD错误。
故选：C。
8．【解答】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、磁体的磁性不够强，产生的磁力较小，即使拨动线圈，线圈也不会转动，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。
故选：B。
9．【解答】解：A、电动机是利用通电线圈能在磁场中转动的原理制成的，故A正确；
B、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B正确；
C、乙图中，线圈中的ab与cd所受力在一 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，由于惯性，故C正确；
D、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D错误。
故选：D。
10．【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。
二．填空题（共5小题）
11．【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。
12．【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。
13．【解答】解：（1）直流电动机线圈两端头各连一个铜半环即换向器，它们之间彼此绝缘，并随线圈一起转动，与电刷相接触，使线圈和电源组成闭合电路，故A是电刷，B是换向器；
（2）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；
（3）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，电阻增大，电流减小，电动机转动得减慢。
故答案为：（1）电刷；换向器；（2）对调电源的正负极或对调磁极；（3）减慢。
14．【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。
15．【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。
三．实验探究题（共2小题）
16．【解答】解：（1）滑动变阻器通过改变电阻的大小，能起到保护电路的作用，防止电源被短路。
（2）比较实验2和3，电流方相相同，磁场方向不同，导体运动的方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关；
比较实验2、4，磁场方向相同，电流方向不同，导体运动方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（3）探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向。
故答案为：（1）保护电路；（2）磁场方向；2、4；（3）灵敏电流计。
17．【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。
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