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3.3 电动机及其应用（第2课时） 分层练习
科学观念：知道磁场对通电导体作用的规律；直流电动机的构造和工作原理。
科学思维：归纳磁场对电流的受力方向跟电流方向、磁场方向的关系；分析换向器的作用；归纳影响直流电动机线圈转动方向和转速的因素。
探究实践：实验、归纳影响直流电动机线圈转动方向和转速的因素；分析影响从实验中发现异常并能分析原因。
态度责任：培养通过观察来发现规律的能力；领悟电与磁之间的相互联系，培养热爱科学的态度；体验将科学知识运用于生产实践所产生的巨大作用；学习中敢于质疑、乐于与同学交流。
1．下列家用电器不含电动机的是（ ）
A．电风扇 B．洗衣机 C．电热水壶 D．抽油烟机
2．安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（ ）
A．将磁体的N、S极对调 B．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
C．改变磁性强弱 D．改变磁性强弱和电流大小
3．要使一台直流电动机的转速增大一些，下列方法中不可行的是（ ）
A．增大线圈中的电流 B．换用输出电压较多的电源
C．将磁体的磁极对调 D．换用磁性更强的磁体
4．安装直流电动机模型，在接通电路时，线圈中有电流，电动机不转，不可能造成这一现象的原因是（ ）
A．线圈刚好处于平衡位置 B．轴受到的摩擦力太大
C．电源的正负极接反 D．电源的电压太低
5．如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（ ）
A．只改变电流方向
B．只改变电流大小
C．换用磁性更强的磁铁
D．对换磁极同时改变电流方向
6．2025年春晚的舞台上，一群机器人伴随着音乐翩翩起舞，动作整齐划一，令人惊叹。这些机器人能够灵活运动，主要依赖于内部安装的电动机。下列关于电动机的说法中，正确的是（ ）
A．电动机的工作原理是电磁感应
B．电动机的转动速度与电流大小无关
C．电动机工作时，将电能主要转化为机械能
D．改变电动机中电流的方向，其转动方向不会改变
7．关于直流电动机，小宇和他的同学有不同的看法，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
8．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．图中的线圈正处于平衡位置
9．安装一台直流电动机模型，接入电路后能正常转动。下列哪一种做法不能改变电动机原来转动方向（ ）
A．调换直流电动机的磁铁极性
B．改变线圈中直流电的方向
C．调节滑动变阻器，改变电流的大小
D．调换电源的正、负极
10．如图为直流电动机的工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．只改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
B．电动机通电后不转，一定是电路断路
C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
11．如图所示为直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．这两个时刻线圈中的电流方向相同
B．这两个时刻ab边中的电流方向相同
C．这两个时刻ab边受到的磁力方向不同
D．在同一个时刻ab边受到的磁力方向与cd边受到的磁力方向相同
12．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
13．用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁（如图甲），可组装成一个演示用的简易电动机，组装后如图乙所示。电流通过磁铁和铁钉，铁钉旋转。
（1）图乙中，把铁钉尖端朝上和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上。若磁铁的N极朝上，S极朝下，则磁化后铁钉的尖端为 （填“N”或“S”）极。
（2）用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉，通电的铁钉由于受到 的作用而开始旋转。
（3）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变 的方向。
14．某科学兴趣小组制作直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；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，另一端只刮半周漆皮。
（1）作为一个完整的电路，该电路缺少了 。
（2）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 。
（3）某同学组装了如图电动机模型，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．如图所示，学校综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abdc，用小刀刮去两端的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去半周。把线圈放在用硬金属丝做成的支架mn上，并按图示连接电路。闭合开关后，用手轻推一下线圈，线圈就开始转动。若将电源的正、负极对调，则线圈的转动方向与原来 （选填“相同”或“相反”），原因是 ；若在开关和电源之间串联一个电阻，线圈的转速将 （选填“变快”、“不变”或“变慢”）。
16．如图是同学们安装过的直流电动机模型。
（1）在某次安装直流电动机模型活动中，小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路，闭合开关线圈均不转。若小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是 ；若小金用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是 ；若小星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 。
（2）线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，观察到线圈转动的 发生变化；若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的 发生变化。
（3）许多家用电器用到电动机，请你列举一种装有电动机的家用电器的名称是 。
17．如图所示是电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。下列四幅图中与此电流表工作原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
18．如图所示，小明用漆包线绕成线圈ABCD，做成电动机模型，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
19．如图为某同学所做的“让线圈动起来”的实验，关于这个实验有以下几种说法，其中正确的是（ ）
①该实验的原理是通电导体在磁场中受到力的作用
②根据这个实验，人们制作了发电机
③用刀片将作为转动轴的漆包线同侧的半边漆皮刮掉，其作用相当于换向器
④此实验过程中，机械能转化为电能
⑤如果增大电源电压，线圈的转速将变快
A．①②⑤ B．②③④ C．①②③④ D．①③⑤
20．图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，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A．螺线管F端为N极，P端为S极
B．螺线管F端为S极，P端为S极
C．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动
D．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
21．如图1是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供，abcd是线圈，闭合开关后，线圈ab边受力方向竖直向下，作逆时针旋转。将电源正负极对调后如图2（均不考虑导线MN段对线圈的影响），则下列说法正确的是（ ）
A．图1中P为磁体S极 B．图2中cd边受力方向竖直向下
C．图2中的线圈将逆时针连续转动 D．图2中的线圈中能量转化为：机械能转化为电能
22．如图所示，是“线圈不能连续转动”的三幅实验图，下列说法中不正确的是（ ）
A．三图中，导线ab与cd所受的磁力方向始终没有发生改变
B．乙图中，线圈能够连续往下转动变成丙图所示，是由于惯性
C．通电一段时间后，线圈abcd最终会停止在乙图所示的位置
D．只要开关始终闭合，线圈abcd一定会在乙图的平衡位置左右摆动，永不停止
23．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
24．图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，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则螺线管F端为 极，若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将 （填“顺时针”或“逆时针”）转动。
25．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。
26．1901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）请你举出生活中与电磁炮能量转换方式相似的一种用电器： 。
（2）在电路连接都完好的情况下，优化了摩擦因素后，实验现象还是不太明显，请你提出一种改进措施 。
（3）在电磁炮固定不动后，要朝相反方向发射，可采取的措施是 。
（第26题图） （第27题图）
27．如图甲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 （选填“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
（选填符号）。
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、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。（要求滑片向右移，电动机转速变慢）
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A的作用是 。
28．如图甲是安装好的直流电动机模型接入电路的情况。
（1）两个铜质半环组成的“ ”（填结构名称），与金属铜片A电刷交替接触，使线圈因惯性转过平衡位置时，立即改变电流的方向，从而使线圈持续转动。
（2）实验小组同学正确连接电路后，闭合开关，发现电动机不转动，接下来的操作是： ，同时考虑到线圈可能处于平衡位置，于是小组同学拨动线圈，电动机才开始转动。
（3）课外拓展：用一个金属铜线框、一块强磁铁、一节一号干电池可以做成简易的电动机。如图乙、丙分别是小瑞和小安做成的电动机。在他俩展示过程中，细心的小明同学发现两个铜线框的转动方向是相反的。铜线框的转动方向相反的原因是： 。
29．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。
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“指标上”所处的评价等级 （“优秀”“合格”“待改进”）。
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3.3 电动机及其应用（第2课时） 分层练习
科学观念：知道磁场对通电导体作用的规律；直流电动机的构造和工作原理。
科学思维：归纳磁场对电流的受力方向跟电流方向、磁场方向的关系；分析换向器的作用；归纳影响直流电动机线圈转动方向和转速的因素。
探究实践：实验、归纳影响直流电动机线圈转动方向和转速的因素；分析影响从实验中发现异常并能分析原因。
态度责任：培养通过观察来发现规律的能力；领悟电与磁之间的相互联系，培养热爱科学的态度；体验将科学知识运用于生产实践所产生的巨大作用；学习中敢于质疑、乐于与同学交流。
1．下列家用电器不含电动机的是（ ）
A．电风扇 B．洗衣机 C．电热水壶 D．抽油烟机
【答案】C
【分析】电动机的工作特点是通电以后，电动机的转子会发生转动。所以要判断哪个用电器应用了电动机，就看哪个用电器通电以后，会发生转动。
【解答】解：A、电风扇通电后扇叶能够转动，故用到了电动机，故A不符合题意；
B、洗衣机通电时，滚筒会发生转动，表明洗衣机内部有电动机，所以洗衣机应用了电动机，故B不符合题意；
C、电热水壶通电后，是将电能主要转化为内能，是利用了电流的热效应，故电热水壶没有用到电动机，故C符合题意；
D、抽油烟机通电后能够转动，故用到了电动机，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】注意电动机工作时的能量转化是电能转化为机械能，与其它的用电器能量转化不同，比较容易辨别。
2．安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（ ）
A．将磁体的N、S极对调
B．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
C．改变磁性强弱
D．改变磁性强弱和电流大小
【答案】A
【分析】电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，要想改变电动机的转动方向，可改变磁场方向或线圈中电流的方向，二者只能改变其中之一。
【解答】解：
AB、要想改变电动机的转动方向，可对调磁铁两极或改变线圈中电流的方向，二者同时改变时，电动机转动方向不变；故A正确、B错误；
CD、电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，和电流大小、磁性强弱无关，故C、D错误。
故选：A。
【点评】本题的解题关键是知道电动机转动方向的影响因素，二者只能改变其一，不能同时改变。
3．要使一台直流电动机的转速增大一些，下列方法中不可行的是（ ）
A．增大线圈中的电流
B．换用输出电压较多的电源
C．将磁体的磁极对调
D．换用磁性更强的磁体
【答案】C
【分析】要增大直流电机的转速则应增大线圈所需要的磁场力，则根据影响磁场力的因素可知可行的办法。
【解答】解：A、增大线圈中通过的电流后，线圈受力将增大，线圈转动的速度将变大，故A可行；
B、增大电压后也可增大线圈中的电流，从而增大线圈受力，故B可行；
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，故C不可行；
D、换用磁性更强的磁体可以增大线圈受力，故D可行；
本题选不可行的，故选C。
【点评】直流电机的原理为线圈在磁场中受力，故要想增大转速就应当增大线圈所受磁场力。
4．安装直流电动机模型，在接通电路时，线圈中有电流，电动机不转，不可能造成这一现象的原因是（ ）
A．线圈刚好处于平衡位置
B．轴受到的摩擦力太大
C．电源的正负极接反
D．电源的电压太低
【答案】C
【分析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动。对环境要求较为严格，既要求通电，又要有磁场，而且需要接触良好，所以很容易产生问题。电动机不工作的原因很多，需要具体情况具体分析。
【解答】解：A、线圈刚好在平衡位置，电动机的电刷和换向器的绝缘部分接触，线圈中无电流，电动机不会转动。而题目中是有电流不转动，不可能造成这一现象（有电流时，电动机不转动），故A不符合题意。
B、轴受到的摩擦力太大了，电动机中有电流不转动，电动机不会转动，故B不合题意。
C、电源的正负极接反了，电动机中有电流，会向相反方向转动，不可能造成这一现象（有电流时，电动机不转动），故C符合题意。
D、电源电压太小，电动机线圈受到的磁场力较小，电动机不能转，可能造成这一现象（有电流时，电动机不转动），故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查电动机的基本原理，需要从中找出各种问题，再加以分析。
5．如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（ ）
A．只改变电流方向
B．只改变电流大小
C．换用磁性更强的磁铁
D．对换磁极同时改变电流方向
【答案】A
【分析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，其转动速度与电流大小和磁场强弱有关；电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】解：直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关，若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变，它的转动方向将改变。但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向，线圈的转动方向将不变；改变电流的大小无法改变转动的方向，故A正确。
故选：A。
【点评】知道电动机转动方向与电流方向、磁场方向的关系以及影响电动机转动速度的因素是本题的解题关键。
6．2025年春晚的舞台上，一群机器人伴随着音乐翩翩起舞，动作整齐划一，令人惊叹。这些机器人能够灵活运动，主要依赖于内部安装的电动机。下列关于电动机的说法中，正确的是（ ）
A．电动机的工作原理是电磁感应
B．电动机的转动速度与电流大小无关
C．电动机工作时，将电能主要转化为机械能
D．改变电动机中电流的方向，其转动方向不会改变
【答案】C
【分析】电动机的原理时通电线圈在磁场中受力转动，受力方向和电流方向和磁场方向有关，只改变其中一个影响因素，受力方向改变；同时改变两个影响因素，受力方向不变；同时电动机的转速与电流方向和磁场强弱也有关。
【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、电动机的转动速度与电流大小有关，故B错误；
C、电动机工作时，将电能主要转化为机械能，故C正确；
D、改变电动机中电流的方向，其转动方向会改变，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了电动机的工作原理和影响电动机转向的因素，属于基础题，难度不大。
7．关于直流电动机，小宇和他的同学有不同的看法，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
【答案】B
【分析】解答本题需要了解电动机的原理、电动机工作的能量转化、换向器的作用、受力方向与电流方向和磁场方向的关系。
【解答】解：A、电动机是根据通电线圈在磁场中受力而发生转动的原理制成的，故A错误；
B、电动机是根据通电线圈在磁场中受力而发生转动的原理制成的，故B正确；
C、电动机工作时，消耗了电能，获得了机械能，将电能转化为机械能，故C错误；
D、换向器是当线圈刚转过平衡位置时及时改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能持续转动下去，故D错误。
故选：B。
【点评】本题综合考查了电动机的相关知识，要记住。注意区别电动机和发电机的原理。
8．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．图中的线圈正处于平衡位置
【答案】C
【分析】（1）电动机的转动方向：电动机的转动方向由电流方向和磁场方向决定；改变电动机转动方向的方法：改变电流方向（交换电压接线）或改变磁感线方向（对调极）.
（2）电动机转速：电动机转速的大小与线圈的匝数、线圈中电流的大小、磁场的强弱有关，即线圈匝数越多，电流越大，磁场越强，转速越快；提髙电动机转速的方法：增加线圈的匝数、增加磁体的磁性、增大电流。
【解答】解：A、直流电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，将电源两极对调，会改变电流方向，根据左手定则，线圈转动方向会改变，故A错误。
B、直流电动机中换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。线圈每转一周，经过平衡位置2次，所以电流方向改变2次，故B错误。
C、将电源两极和磁铁两极都同时对调，电流方向和磁场方向同时改变，线圈转动方向不变，故C正确。
D、当线圈平面与磁感线垂直时，线圈的两个边受到两个大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的力，此时线圈处于平衡位置，图中磁感线与线圈不垂直，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查直流电动机的工作原理，属于中档题。
9．安装一台直流电动机模型，接入电路后能正常转动。下列哪一种做法不能改变电动机原来转动方向（ ）
A．调换直流电动机的磁铁极性
B．改变线圈中直流电的方向
C．调节滑动变阻器，改变电流的大小
D．调换电源的正、负极
【答案】C
【分析】通电导体在磁场中受力方向跟电流方向和磁场方向有关。在磁场方向不变时，电流方向相反，通电导体的受力方向相反；电流方向一定时，对调磁极，通电导体的受力方向相反。
【解答】解：A、调换直流电动机的磁铁极性改变了磁场方向，电流方向不变，电动机转动方向发生改变。不符合题意。
B、改变线圈中直流电的方向，磁场方向不变，电动机转动方向发生改变。不符合题意。
C、调节滑动变阻器，改变电流的大小，磁场方向和电流方向都不变，不能改变电动机转动方向。符合题意。
D、调换电源的正、负极，改变线圈中直流电的方向，磁场方向不变，电动机转动方向发生改变。不符合题意。
故选：C。
【点评】通电线圈的受力方向和转速的影响因素很相似，注意区分：通电线圈受力方向跟磁场方向和电流方向有关，线圈转速跟磁场强弱、电流大小、导体长度有关。
10．如图为直流电动机的工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．只改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
B．电动机通电后不转，一定是电路断路
C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
【答案】A
【分析】（1）通电线圈受力方向跟磁场方向和电流方向有关；
（2）电动机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等；
（3）电动机工作时，主要是电能转化为机械能，还有一部分电能转化为内能；
（4）线圈刚转过平衡位置，通过换向器能自动改变线圈中的电流方向来完成线圈的连续转动。
【解答】解：A、通电线圈受力方向跟磁场方向和电流方向有关，只改变磁场方向，线圈受力方向变化，运动方向变化，故A正确；
B、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B错误；
C、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C错误；
D、线圈连续转动，是靠线圈刚转过平衡位置，通过换向器自动改变线圈中的电流方向完成的，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了电动机的工作时能的转化、电动机不转的原因、通电导体受力方向的影响因素等。
11．如图所示为直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．这两个时刻线圈中的电流方向相同
B．这两个时刻ab边中的电流方向相同
C．这两个时刻ab边受到的磁力方向不同
D．在同一个时刻ab边受到的磁力方向与cd边受到的磁力方向相同
【答案】C
【分析】电动机是根据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和电流的方向有关，据此可结合图示做出判断。
【解答】解：ABC根据电源的正负极可知，这两个时刻线圈中的电流方向不相同；
导体受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关，由图示可知，导线ab在甲图中电流方向是由b到a的，在乙图中电流方向是由a到b的，磁场的方向相同，电流方向不同，受力方向不同；故AB错误、C正确；
D、在同一个时刻ab边的电流方向与cd边电流方向不相同，ab边受到的磁力方向与cd边受到的磁力方向不相同，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了电动机的结构与工作过程，知道影响电动机转动的因素，并能结合图示做出分析与判断，是解答的关键。
12．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
【分析】（1）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；在电流方向一定时，对调磁极，通电导体的受力方向相反；
（2）（4）电动机的工作原理是通电导体的受力运动，其主要的能量转化为电能转化为机械能；
（3）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。
【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。
【点评】本题考查了电动机的工作原理和能量转化，难度不大。
13．用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁（如图甲），可组装成一个演示用的简易电动机，组装后如图乙所示。电流通过磁铁和铁钉，铁钉旋转。
（1）图乙中，把铁钉尖端朝上和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上。若磁铁的N极朝上，S极朝下，则磁化后铁钉的尖端为 N （填“N”或“S”）极。
（2）用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉，通电的铁钉由于受到 磁力 的作用而开始旋转。
（3）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变 铁钉中的电流 的方向。
【答案】（1）N；（2）磁力；（3）铁钉中的电流。
【分析】（1）根据磁极间的相互作用判断分析磁化后的铁钉的尖端的极性；（2）电源外部，电流从电源正极流向负极；通电导体在磁场中受到磁力作用；（3）通电导体在磁场中受力的方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关。
【解答】解：（1）乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的S极朝下，N极朝上，则磁化后的铁钉根据异名磁极相互吸引可得铁钉的尖端为N极；（2）用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉，由于受到磁力作用而转动；（3）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。因此要改变铁钉转动方向可以改变铁钉中的电流方向或磁场方向。故答案为：（1）N；（2）磁力；（3）铁钉中的电流。
【点评】本题考查了磁场对电流的作用、影响磁场受力方向的因素等知识，熟练应用相关基础知识即可正确解题。
14．某科学兴趣小组制作直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；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，另一端只刮半周漆皮。
（1）作为一个完整的电路，该电路缺少了 开关 。
（2）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 。
（3）某同学组装了如图电动机模型，装好后发现电动机不转，可能的原因是 ①②④⑤ （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）开关；（2）换向器；（3）①②④⑤。
【分析】（1）根据基本电路的组成分析；
（2）在直流电动机中，当线圈转过180°后，线圈的两条边受到的磁力方向与运动方向相反，这会导致线圈不能继续转动下去，而换向器就是用来改变这时线圈中的电流方向的，据此分析；
（3）分析各个选项导致的现象，哪个会出现电动机不转的情形，哪个就是正确选项。
【解答】解：（1）一个完整的电路有电源、用电器、开关、导线等组成；根据图片可知，干电池就是电源，线圈就是用电器，它们之间依靠导线相连，那么缺少的就是控制电路通断的开关；
（2）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；
（3）①接线柱接触不良，线圈中就没有电流，会导致电动机不转；
②电池没电，线圈中就没有电流，会导致电动机不转；
③磁体磁极互换，线圈受到磁力的方向改变，只会改变线圈的旋转方向，而不能导致不转；
④线圈刚好在平衡位置，电磁力的方向阻碍线圈继续转动，会导致电动机不转；
⑤转子和定子间摩擦力太大，而电磁力不足以让它转动，会导致电动机不转。
故选：①②④⑤。
故答案为：（1）开关；（2）换向器；（3）①②④⑤。
【点评】本题是一道关于直流电动机的综合题，在解题时要认真分析，找准每一个空所对应的知识点。
15．如图所示，学校综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abdc，用小刀刮去两端的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去半周。把线圈放在用硬金属丝做成的支架mn上，并按图示连接电路。闭合开关后，用手轻推一下线圈，线圈就开始转动。若将电源的正、负极对调，则线圈的转动方向与原来 相同 （选填“相同”或“相反”），原因是 电流的方向发生改变，磁场的方向也发生了改变 ；若在开关和电源之间串联一个电阻，线圈的转速将 变慢 （选填“变快”、“不变”或“变慢”）。
【答案】相同；电流的方向发生改变，磁场的方向也发生了改变；变慢。
【分析】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；通电导体在磁场中受力的大与电流大小和磁场的强弱有关。
【解答】解：由图可知，电流是从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端是N极；
闭合开关，用手轻推一下线圈，通电的线圈在磁场中由于受到磁力的作用会持续转动，这就是简易的电动机的原理；若只将电源的正负极互换，则电流的方向发生改变，磁场的方向也发生了改变，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；
若在开关和电源之间串联一个电阻，闭合开关后，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小了，则线圈受到的磁场力将变小，转速将变慢。
故答案为：相同；电流的方向发生改变，磁场的方向也发生了改变；变慢。
【点评】本题考查了简易电动机的原理、影响磁场力大小的因素，是一道基础实验题。
16．如图是同学们安装过的直流电动机模型。
（1）在某次安装直流电动机模型活动中，小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路，闭合开关线圈均不转。若小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是 线圈在平衡位置 ；若小金用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则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） ；若小星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 磁铁磁性太弱 。
（2）线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，观察到线圈转动的 方向 发生变化；若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的 速度 发生变化。
（3）许多家用电器用到电动机，请你列举一种装有电动机的家用电器的名称是 电风扇（或洗衣机等） 。
【答案】线圈在平衡位置；换向器与电刷接触不良（或摩擦过大）；磁铁磁性太弱；方向；速度；电风扇（或洗衣机等）
【分析】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；有时通电后电动机不转动，其原因主要有以下几个方面：电动机轴因为生锈而被卡住；线路接触不良，电路中无电流；电压电压过低，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。
【解答】解：（1）闭合开关线圈均不转。若小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是线圈在平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用；若小金用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则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）；若小星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磁铁磁性太弱。
（2）直流电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关；线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，观察到线圈转动的方向发生变化；若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的速度发生变化。
（3）许多家用电器用到电动机，日常家电中装有电动机的有：电风扇（或洗衣机等）。
故答案为：（1）线圈在平衡位置；换向器与电刷接触不良（或摩擦过大）；磁铁磁性太弱；（2）方向；速度；（3）电风扇（或洗衣机等）。
【点评】本题是一道关于直流电动机的综合题，在解题时要认真分析，找准每一个空所对应的知识点。
17．如图所示是电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。下列四幅图中与此电流表工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】根据题意可知电流表是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理工作的，分析各选项图所反映的原理，从而选择符合题意的答案。
【解答】解：由题知，电流表的工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大；因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。A、该装置是一个电磁铁，其原理是电流的磁效应，与电流表的工作原理无关，故A错误；B、该图为研究电流磁效应的实验，与电流表的工作原理无关，故B错误；C、该图为研究电磁感应现象的实验，与电流表的工作原理无关，故C错误。
D、该图为研究通电导体在磁场中受力而运动的实验，是电动机的原理图，与电流表的工作原理相同，故D正确；故选：D。
【点评】本题考查了对电流表工作原理的认识，特别注意要能区分电磁感应现象和通电导体在磁场中受力这两个实验的不同之处。
18．如图所示，小明用漆包线绕成线圈ABCD，做成电动机模型，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
【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。
【解答】解：没有换向器，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。
故选：C。
【点评】此题主要考查的是学生对换向器作用的理解和掌握，基础性题目。
19．如图为晓彤和小雪所做的“让线圈动起来”的实验，关于这个实验有以下几种说法，其中正确的是（ ）
①该实验的原理是通电导体在磁场中受到力的作用
②根据这个实验，人们制作了发电机
③用刀片将作为转动轴的漆包线同侧的半边漆皮刮掉，其作用相当于换向器
④此实验过程中，机械能转化为电能
⑤如果增大电源电压，线圈的转速将变快。
A．①②⑤ B．②③④ C．①②③④ D．①③⑤
【答案】D
【分析】要解答本题需掌握：电动机的原理是利用通电导体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，在制作直流电动机时安装了换向器，当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够保证持续转动；
通电线圈在磁场中受力大小跟导线中电流的大小有关，电流越大，线圈受力越大。
【解答】解：电动机的基本工作原理是：通电导体在磁场中受力；根据这个实验人们制成了电动机；将电能转化为机械能；
如果增大电源电压，根据欧姆定律，线圈中的电流增大，线圈的受力变大，线圈转速变快；
用刀片将作为转动轴的漆包线同侧的半边漆皮刮掉，其作用相当于换向器；
综上所述，①③⑤正确，②④错误；
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对：电动机原理的了解和掌握，是一道基础题。
20．图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，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A．螺线管F端为N极，P端为S极
B．螺线管F端为S极，P端为S极
C．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动
D．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
【答案】C
【分析】（1）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；
（2）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。
【解答】解：AB、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、B错误；
CD、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错误。
故选：C。
【点评】本题考查了安培定则的应用和影响电动机转动方向的因素，难度一般。
21．如图1是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供，abcd是线圈，闭合开关后，线圈ab边受力方向竖直向下，作逆时针旋转。将电源正负极对调后如图2（均不考虑导线MN段对线圈的影响），则下列说法正确的是（ ）
A．图1中P为磁体S极
B．图2中cd边受力方向竖直向下
C．图2中的线圈将逆时针连续转动
D．图2中的线圈中能量转化为：机械能转化为电能
【答案】C
【分析】在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极；根据电源的正负极判定螺线管中电流的方向，根据安培定则判定螺线管的极性。
电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的。
电动机是将电能转化为机械能的装置。
【解答】解：A、根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。在图1中，电流从右边螺线管的左端流入，所以Q为磁体N极，那么P为磁体N极，故A错误。
B、通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。将电源正负极对调后，电流方向发生改变，同时磁场方向也改变，那么导体的受力方向不会改变。图1中ab边受力方向竖直向下，在图2中，ab边电流方向与图1中相同，所以ab边受力方向竖直向下，而cd边与ab边在同一线圈中，所以cd边受力方向竖直向上，故B错误。
C、由B选项分析可知，图2中线圈的受力方向没有发生改变，所以线圈还将逆时针连续转动，故C正确。
D、图2中的装置依然是电动机模型，电动机工作时是将电能转化为机械能，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了安培定则的应用，电动机的工作原理以及能量转化。
22．如图所示，是“线圈不能连续转动”的三幅实验图，下列说法中不正确的是（ ）
A．三图中，导线ab与cd所受的磁力方向始终没有发生改变
B．乙图中，线圈能够连续往下转动变成丙图所示，是由于惯性
C．通电一段时间后，线圈abcd最终会停止在乙图所示的位置
D．只要开关始终闭合，线圈abcd一定会在乙图的平衡位置左右摆动，永不停止
【答案】D
【分析】电动机利用了通电导体在磁场中受力的原理；导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关，对线圈在磁场中的受力情况进行分析可对选项中的描述做出判断。
【解答】解：A、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A正确；
B、乙图中，线圈中的ab与cd所受磁力在一条直线上，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，是由于惯性，故B正确；
C、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C正确；
D、闭合开关，线圈abcd会在乙图的平衡位置左右摆动，但最终会因为受力平衡而停止，故D错误。
故选：D。
【点评】熟练掌握直流电动机的工作过程，知道其线圈两侧的受力方向不同，能正确分析其在乙图位置时的受力特点，是正确解答的关键。
23．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
【分析】为了使线圈能够持续转动，在制作直流电动机时安装了换向器（两个铜半环），当线圈转过平衡位置时自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，磁场对电流的作用力方向与电流方向和磁场方向有关。
【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。
【点评】本题考查电动机的工作过程分析，属于中档题。
24．图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，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则螺线管F端为 S 极，若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将 顺时针 （填“顺时针”或“逆时针”）转动。
【答案】S；顺时针。
【分析】（1）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；
（2）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。
【解答】解：由图知，电流从螺线管EF的左端流入，由安培定则可知，E端为N极，F端为S极。
闭合开关，此时从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动；线圈受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关，若将电源的正负极对调，则螺线管中电流方向与原来反向，螺线管的磁极改变，且此时电动机线圈中的电流方向与原来也相反，则线圈受到磁场力的方向不会发生改变，即从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动。
故答案为：S；顺时针。
【点评】本题考查了安培定则的应用和影响电动机转动方向的因素，难度一般。
25．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 只刮上半周或全部刮去 （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；只刮上半周或全部刮去。；滑动变阻器。
【分析】（1）当线圈处在平衡位置时，线圈受平衡力作用；
（2）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因方向改变会阻碍线圈的转动；
（3）转速大小与电流大小有关，结合欧姆定律分析。
【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；只刮上半周或全部刮去；滑动变阻器。
【点评】本题考查电动机原理，属于中档题。
26．1901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）请你举出生活中与电磁炮能量转换方式相似的一种用电器： 电动机 。
（2）在电路连接都完好的情况下，优化了摩擦因素后，实验现象还是不太明显，请你提出一种改进措施 增大通过导体的电流 。
（3）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 。
【答案】电动机；增大通过导体的电流；对调磁体的磁极。
【分析】通电导体在磁场中受到磁场力的作用而加速运动，电动机、扬声器也是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理而工作的。
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】解：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，电磁炮发射过程中将电能转化为机械能，它与生活中电动机、扬声器的原理是相同的；
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：电动机；增大通过导体的电流；对调磁体的磁极。
【点评】此题考查了电磁炮的工作原理，属于基础题。
27．如图甲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 由内而外 （选填“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 ABC （选填符号）。
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、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。（要求滑片向右移，电动机转速变慢）
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 线圈处在平衡位置 。
（4）图甲中换向器A的作用是 自动改变线圈中电流的方向 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）（2）（3）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；有时通电后电动机不转动，其原因主要有以下几个方面：电动机轴因为生锈而被卡住；线路接触不良，电路中无电流；电压电压过低，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；
（4）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，使线圈受力方向发生变化，继续转动下去。
【解答】解：
（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；
（3）①滑片向右移，电动机转速变慢，说明滑片向右移时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，
滑动变阻器用左半部分电阻丝，把电动机、滑动变阻器串联接入电路，电路图如图所示：
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）直流电动机中，换向器的作用是当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈受力发生变化。
故答案为：（1）由内而外；（2）ABC；（3）①电路图如图所示；②线圈处在平衡位置；（4）自动改变线圈中电流的方向。
【点评】本题是一道关于直流电动机的综合题，在解题时要认真分析，找准每一个空所对应的知识点。
28．如图甲是安装好的直流电动机模型接入电路的情况。
（1）两个铜质半环组成的“ 换向器 ”（填结构名称），与金属铜片A电刷交替接触，使线圈因惯性转过平衡位置时，立即改变电流的方向，从而使线圈持续转动。
（2）实验小组同学正确连接电路后，闭合开关，发现电动机不转动，接下来的操作是： 通过变阻器增大电路中电流 ，同时考虑到线圈可能处于平衡位置，于是小组同学拨动线圈，电动机才开始转动。
（3）课外拓展：用一个金属铜线框、一块强磁铁、一节一号干电池可以做成简易的电动机。如图乙、丙分别是小瑞和小安做成的电动机。在他俩展示过程中，细心的小明同学发现两个铜线框的转动方向是相反的。铜线框的转动方向相反的原因是： 与电池接触强磁铁磁极不同 。
【答案】（1）换向器；
（2）通过变阻器增大电路中电流；
（3）与电池接触强磁铁磁极不同。
【分析】（1）电动机中的换向器可以自动改变线圈中的电流方向。
（2）电动机的转速与电流的强弱和磁场的强弱有关。
（3）电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】解：（1）这两个铜质半环叫做换向器，是在线圈刚转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向。
（2）在开关闭合前，变阻器接入电路中电阻最大，电路中电流最小，磁场与通电导体间相互作用不强，线圈不转动。增大电路中的电流，增强电与磁间相互作用，可以使电动机转动。
（3）在电流方向不变时，如果与电池接触的磁极不同，即磁场方向不同，则通电导体受到力的方向不同，导致金属线框转动方向不同。
故答案为：（1）换向器；
（2）通过变阻器增大电路中电流；
（3）与电池接触强磁铁磁极不同。
【点评】本题考查的是电动机的基本原理；知道影响电动机转速和方向的因素。
29．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“指标上”所处的评价等级 合格 （“优秀”“合格”“待改进”）。
【答案】（1）改变通过电动机电流的方向；（2）变慢；（3）合格。
【分析】（1）根据图乙分析切换开关S时通过电动机电流方向的变化，进而分析电动机转向改变的原因；
（2）根据图乙分析旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时变阻器接入电路的电阻变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，进而分析电动机转速的变化；
（3）根据图丙分析吹风时有无纸屑吹出，进而判断该模型的“指标二”评价等级。
【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。
【点评】本题考查电动机的转向和转速的影响因素、变阻器的原理和欧姆定律的应用以及项目的评价，题型新颖，但难度不大。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com) 同舟共理工作室·周承秉
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