专项训练37 电动机与发电机(含跨学科实践)热点问题-2026年中考物理二轮复习热亮点重难点专项训练(全国通用)(解析版和原卷版)

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名称 专项训练37 电动机与发电机(含跨学科实践)热点问题-2026年中考物理二轮复习热亮点重难点专项训练(全国通用)(解析版和原卷版)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2026-04-08 00:00:00

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2026年中考物理二轮复习47个热亮点重难点专项训练(全国通用)
专项训练37 电动机与发电机(含跨学科实践)热点问题
1.(2025·山东滨州)如图是实验室电流表的内部结构图,磁场内的线圈中有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。下列选项中与其工作原理相同的是(  )
A.电磁铁 B.电磁继电器 C.电动机 D.发电机
2.(2025·山东潍坊)(跨学科实践)如图所示,是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁铁的上端磁极吸附在一根铁钉的底部,铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上;将导线一端接在电池负极,若另一端接在磁铁上,铁钉和磁铁就会沿图示方向转动。整个实验电路电阻较小,下列分析正确的是(  )
A.铁钉中电流的方向是从尖端指向底部
B.铁钉和磁铁转动时,机械能转化为电能
C.电路中电流较大,不能长时间进行实验
D.若将磁铁的上下磁极调换,铁钉和磁铁仍沿图示方向转动
3. 如图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员,机器狗内部电动机的工作原理是(  )
A. 电磁感应现象 B. 通电导体在磁场中受到力的作用
C. 电流的磁效应 D. 电流的热效应
4. 如图甲是直流电动机模型,图乙是小明制作的一台简易电动机(线圈左侧轴的漆皮被刮去一半,线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉)。下列说法中正确的是(  )
A.电动机是利用电流磁效应原理工作的装置
B.将图乙中金属支架的高度适当降低,线圈的转速会加快
C.将图甲中电源的正负极对调,线圈的转动方向不变
D.图乙中刮去一半漆皮的轴与图甲中换向器的作用相同,都是为了改变线圈中的电流方向
5. 电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
6. 下列四幅图中,能说明电动机工作原理的是(  )
A B C D
7.如图所示,小明同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动,一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法,你认为正确的是( )
A.此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的;
B.线圈两端(作为转轴)的漆皮应全部刮去,这样才可持续转动;
C.转动过程中,CD边始终受方向不变的磁场力;
D.线圈两端(作为转轴)的漆皮应一端全部刮去,另一端刮去半周,这样才可持续转动下去
8. 如图所示是“探究电动机转动原理”的实验装置,闭合开关后,金属杆向左运动,要使金属杆向右运动,应采取的措施是(  )
A. 磁场方向不变,改变电流方向
B. 同时改变电流方向和磁场方向
C. 电流大小不变,改变磁场强弱
D. 同时改变电流大小和磁场强弱
9. 在探究“让线圈转起来”的实验中,小明用永磁铁、一节干电池、线圈、金属支架组装了如图所示的装置,用绝缘胶带将支架固定在电池两端,将磁铁放在电池侧壁上,再将线圈一端的绝缘漆全部刮去,另一端的绝缘漆只刮去一半后,放在支架上,线圈即可持续转动,关于该实验,下列说法错误的是(  )
A.这个装置与电动机的工作原理相同
B.线圈转动过程中,电能转化为机械能和内能
C.只改变电流的方向,线圈的转动方向不会改变
D.只改变磁场的方向,线圈的转动方向可以改变
10. 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,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N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
11. 小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中,闭合开关并调节滑动变阻器,电动机正常转动,若要改变电动机转动方向,下列做法中无效的是(  )
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D. 导线①改接G、F点,导线②改接C、E点
12. 图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中,两个铜半环E和F跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘;A和B是电刷,它们分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置,电流沿dcba流过线圈,dc边受到磁场的作用力向下,则(  )
A.线圈在图示位置时,ab边受到磁场的作用力向下;
B.线圈由图示位置转过180o时,电流沿dcda流过线圈;
C.线圈由图示位置转过180°时,dc边受到磁场的作用力向下;
D.线圈由图示位置转过180°时,ab边受到磁场的作用力向下
13. 小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中,闭合开关并调节滑动变阻器,电动机正常转动。若要改变电动机转动的方向,下列做法可行的是(  )
A.换用磁性更强的磁体
B.同时对调磁铁和电源的两极
C.导线①改接G、F点,导线②改接C、E点
D.增加电池的节数
14. 英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,人们根据这一现象制成了发电机。下列四个设备中应用了电磁感应现象的是(  )
A. 麦克风 B.防水报警器 C. 电铃 D.扬声器
15. 将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是(  )
A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃
16. 为构建新型能源体系,我省已建成多个抽水蓄能电站。如图,在用电低谷时,用电将水从下水库抽至上水库蓄能;在用电高峰期,上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是(  )
A. 抽水蓄能时,水重力势能转化为电能
B. 上水库放水时,流下的水的重力势能增大
C. 放水发电时,发电机是利用电磁感应工作的
D. 放水发电时,水的机械能全部转化为了电能
17.如图,是实验创新大赛上的一件作品:用漆包线和磁体制作的一台“电动机”,制作时用刀片将线圈两端不同位置的绝缘漆按图示一半或全部刮掉并作为转动轴,实验时左端支架在A或B位置选择一个,将支架与干电池相连,发现接 (选填“AC”或“BC”)时线圈能持续转动,这种让线圈持续转动的思路与电动机中换向器的思路是 (选填“相同”或“不相同”)的。
18. 如图所示,通电线圈在磁场中发生扭转,说明 对通电导线有力的作用。利用这个原理可以制作 (填“电动机”或“发电机”)。
19.【项目提出】小梦学习小组参加了制作电动机模型活动。
【项目实施】将一段漆包线绕成约为 3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm,然后用小刀刮两端引线的漆皮,并将该线圈放在支架上。线圈两端的引线通过两个支架分别与电池的两极相连,如图所示。给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会不停地转下去。
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,刮线的要求是 (选填“A”或“B”)。
A.左端全部刮掉,右端全部刮掉 B.左端全部刮掉,右端只刮掉上半周
(2)如果整个制作过程及元件都正常,闭合开关后线圈不动,小梦应该做的尝试是 (填一项正确即可)。
【项目拓展】
(3)在制作过程中,若要改变电动机的转动方向,可采取的做法是 。(答出一点即可)
20.图(甲)是直流电动机模型(主要部件见文字说明),图22(乙)是自制简易电动机模型.现在主要讨论图(乙)简易电动机的制作与操作问题:
(1)绕制线圈的铜丝外表有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,刮漆方法见放大图.按这种方法刮漆,目的是使线圈能够 ,因此这一部位就相当于图(甲)中的 (填某一部件的名称)。
(2)如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做哪些尝试 (说出两点即可)
① ;② 。
(3)通电后线圈能转动,如要改变转动方向,可采取的做法是:
① ;② 。
21.自制的简易电动机模型如图所示。
(1)绕制线圈的铜丝外面有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,刮漆方法见放大图。按这种方法刮漆,目的是使线圈能够 。
(2)如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做哪些尝试? (多选)。
A.使线圈中电流减小 B.将线圈转动一定角度
C.增大电源电压 D.更换一块磁性更强的磁体
(3)通电后线圈能转动,若要改变转动方向,可采取的做法: ; 。
22. 电动机在我们的生活中扮演越来越重要的角色,大到电动汽车的应用,小到玩具电动汽车,无处没有它的身影。如图1为一玩具直流电动机,根据我们所学回答与之有关的问题:
(1)直流电动机的工作原理是 ,它在工作时把 能转化为 能;
(2)同时改变直流电动机的磁场和电流方向,它的转动方向 (选填“改变”“不变”);
(3)小明在学了电动机知识后,回家做了一个电动机模型如图2,他将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,要使线圈能连续转动,则另一端的漆皮应刮 (选填“半周”“全部”);
(4)按图3的电路把灯泡、电动机接入电路,观察到电机转起来,同时灯泡发光。如果用手指捏住玩具电动机的转轴使其转动变慢最后完全停下来,灯泡的亮度将变 (选填“亮”“暗”),通过电动机的电流将 (选填“变大”“不变”“变小”)。
23.在跨学科实践课上,某小组开展了“设计小型电动感应系统”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:

【项目分解】
(1)制作小型电动机
(2)设计电动感应电路
【项目实施】
(3)制作小型电动机
经过课堂学习,我们了解到电动机中有线圈和磁体,图甲是直流电动机模型(主要部件见文字说明),发现线圈不转,冬冬用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始正常转动。
①如果将图乙中的永磁体上下磁极调换一下,线圈转动的方向与原来转动的方向 (选填“相同”或“相反”);
②如图乙所示,冬冬换用三节电池供电,发现线圈转速变快了。不改变电源电压,他想在电路中增加一个元件,可以方便的调节线圈转动的速度,结合所学的物理知识,请说出该元件的名称 ,它跟电动机模型连接的方式是 (选填“串联”或“并联”);
(4)设计电动感应电路
如图丙所示是商场的电动感应门,当有人走近时,感应器会发出信息,电动门开始工作,门自动打开。如图丁所示是小组同学设计的电动感应电路,左边电路的感应器相当于一个 (填元件名称),当有人走近时,左边电路就会接通,电磁继电器 (选填“有”或“没有”)磁性,吸引衔铁又把右边电路接通,电动机开始工作,门自动打开。
24. 小明用自己安装好的直流电动机模型(如图甲)来研究电动机的工作过程;
(1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用;图乙是直流电动机工作原理图,其中C、D叫作 ,线圈左右两边框的受力方向相反,其原因是 方向相反;
(2)小明将直流电动机模型接入电路,各部分连接完好,闭合开关后电动机却不能转动;他用手轻轻地碰了一下线圈后,直流电动机模型开始正常转动;刚开始不转的原因可能是 ;(填序号)
A.蹄形磁铁磁性太弱 B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置 D.线圈中的电流太小
(3)小明按图丙电路将电动机模型连入电路,闭合开关,电动机正常转动,小明记下了电流表和电压表的示数;实验过程中,由于弧形铁片螺丝松动,电动机线圈被弧形铁片卡住了,小明惊奇地发现,电动机线圈被卡住后,电流表和电压表的示数都发生了变化,小明赶紧记下了两表的示数(如下表所示)并断开了开关;
电动机状态 电压U/V 电流I/A
正常转动 2.2 0.18
被卡住不转 2.0 0.33
为什么电动机线圈被卡住后电流会变大呢?小明经过反复思考,终于明白了其中的道理,原来线圈不转时只有线圈电阻阻碍电流,线圈电阻比较小,因此电流较大;当通电线圈在磁场中转动时,线圈同时也会在磁场中做 运动,产生感应电流,根据实验数据可以判断,感应电流的方向应该与原来线圈中的电流方向 ;在实际生活中,如果电动机转轴被卡住而不转动时,电能将全部转化为 能,很容易烧坏电动机线圈。中小学教育资源及组卷应用平台
2026年中考物理二轮复习47个热亮点重难点专项训练(全国通用)
专项训练37 电动机与发电机(含跨学科实践)热点问题
1.(2025·山东滨州)如图是实验室电流表的内部结构图,磁场内的线圈中有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。下列选项中与其工作原理相同的是(  )
A.电磁铁 B.电磁继电器 C.电动机 D.发电机
【答案】C
【解析】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动。
AB.电磁铁、电磁继电器是利用电流的磁效应原理制成的,工作原理不同,故AB不符合题意;
C.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,故C符合题意;
D.发电机是利用电磁感应原理制成的,工作原理不同,故D不符合题意。故选C。
2.(2025·山东潍坊)(跨学科实践)如图所示,是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁铁的上端磁极吸附在一根铁钉的底部,铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上;将导线一端接在电池负极,若另一端接在磁铁上,铁钉和磁铁就会沿图示方向转动。整个实验电路电阻较小,下列分析正确的是(  )
A.铁钉中电流的方向是从尖端指向底部
B.铁钉和磁铁转动时,机械能转化为电能
C.电路中电流较大,不能长时间进行实验
D.若将磁铁的上下磁极调换,铁钉和磁铁仍沿图示方向转动
【答案】AC
【解析】A.在电路中,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,在电源外部,电流从电源正极流出,经过用电器后回到电源负极。由题意可知,铁钉尖端吸在干电池正极上,磁铁吸附在铁钉底部,导线一端接电池负极、另一端接磁铁,所以电流从电池正极出发,经过铁钉尖端,流向铁钉底部,再经过磁铁和导线回到电池负极,因此铁钉中电流的方向是从尖端指向底部,故A正确;
B.简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,工作过程中是将电能转化为机械能,而不是机械能转化为电能(机械能转化为电能是发电机的工作原理),故B错误;
C.题目明确提到整个实验电路电阻较小,根据欧姆定律(电源电压U不变,电阻R较小),电路中的电流会较大。长时间通过大电流,会导致电池和导线发热严重,可能损坏电池或使导线绝缘皮熔化,所以不能长时间进行实验,故C正确;
D.铁钉和磁铁的转动方向与电流方向和磁场方向有关(通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向都有关)。若将磁铁的上下磁极调换,磁场方向发生改变,而电流方向不变,那么通电的铁钉在磁场中受到的力的方向会发生改变,因此铁钉和磁铁的转动方向会与图示方向相反,故D错误。
故选AC。
3. 如图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员,机器狗内部电动机的工作原理是(  )
A. 电磁感应现象 B. 通电导体在磁场中受到力的作用
C. 电流的磁效应 D. 电流的热效应
【答案】B
【解析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
A.电磁感应现象是发电机的原理,故A不符合题意;
B.通电导体的磁场中受到力的作用,电动机中的线圈中通以电流时,在磁场中受力转动,利用换向器改变线圈中电流方向从而使它持续转动,故B符合题意;
C.电流的磁效应是指通电导体周围存在磁场,是电磁铁的原理,故C不符合题意;
D.电流的热效应是电热器的原理,故D不符合题意。故选B。
4. 如图甲是直流电动机模型,图乙是小明制作的一台简易电动机(线圈左侧轴的漆皮被刮去一半,线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉)。下列说法中正确的是(  )
A.电动机是利用电流磁效应原理工作的装置
B.将图乙中金属支架的高度适当降低,线圈的转速会加快
C.将图甲中电源的正负极对调,线圈的转动方向不变
D.图乙中刮去一半漆皮的轴与图甲中换向器的作用相同,都是为了改变线圈中的电流方向
【答案】B
【解析】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.将图乙中金属支架的高度降低,线圈距离磁体较近,磁体磁性较强,线圈受到的作用力增大,线圈的转速会加快,故B正确;
C.将图甲中电源的正负极对调,线图中电流的方向改变,线圈的转动方向改变,故C错误;
D.将图乙中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,线圈在没有电流通过时不再受力的作用,由于具有惯性能持续的转动下去,与图甲的换向器的作用不同,故D错误。故选B。
5. 电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.该图是电铃工作原理图,利用电流的磁效应工作,故A不符合题意;
B.该图是发电机工作原理图的一部分,基于电磁感应原理(闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流),故B不符合题意;
C.该图是奥斯特实验原理图,表明电流周围存在磁场,体现电流的磁效应,故C不符合题意;
D.该图有电源,闭合开关后,导体在磁场中会受力运动,与电动机工作原理(通电导体在磁场中受力运动 )相同,故D符合题意。故选D。
6. 下列四幅图中,能说明电动机工作原理的是(  )
A B C D
【答案】C
【解析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
A.图中的原理是异名磁极相互吸引,与电动机的工作原理不相同,故A不符合题意;
B.该实验是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,与电动机的工作原理不相同,故B不符合题意;
C.该实验中,当给导体中通电时,通电导体在磁场中受力的作用而运动,与电动机的工作原理相同,故C符合题意;
D.该实验是探究电磁感应现象,是发电机的工作原理,与电动机的工作原理不相同,故D不符合题意。故选C。
7.如图所示,小明同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动,一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法,你认为正确的是( )
A.此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的;
B.线圈两端(作为转轴)的漆皮应全部刮去,这样才可持续转动;
C.转动过程中,CD边始终受方向不变的磁场力;
D.线圈两端(作为转轴)的漆皮应一端全部刮去,另一端刮去半周,这样才可持续转动下去
【答案】D
【解析】A.电动机是利用通电线圈在磁场中受力的作用制成的,工作时将电能转化为机械能。故A错误;
B.线圈两端(作为转轴)的漆皮若全部刮去,则线圈转过平衡位置时,由于线圈中的电流方向不变,则线圈始终受到一个方向不变的力,因此线圈不能持续转动,故B错误;
CD.为了使线圈能持续转动,采取的办法是将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样就可以让线圈转动时有半周通电受力转动,另外半周不通电依靠惯性继续转动,从而实现连续转动。故C错误,D正确。 故选D。
8. 如图所示是“探究电动机转动原理”的实验装置,闭合开关后,金属杆向左运动,要使金属杆向右运动,应采取的措施是(  )
A. 磁场方向不变,改变电流方向
B. 同时改变电流方向和磁场方向
C. 电流大小不变,改变磁场强弱
D. 同时改变电流大小和磁场强弱
【答案】A
【解析】AB.若要让金属杆向右运动,改变金属杆的受力方向,可以改变电流方向或改变磁场方向,但不能同时改变电流方向、磁场方向,故A正确、B错误;
CD.导体受力方向与电流的大小和磁场的强弱无关,故CD错误。故选A
9. 在探究“让线圈转起来”的实验中,小明用永磁铁、一节干电池、线圈、金属支架组装了如图所示的装置,用绝缘胶带将支架固定在电池两端,将磁铁放在电池侧壁上,再将线圈一端的绝缘漆全部刮去,另一端的绝缘漆只刮去一半后,放在支架上,线圈即可持续转动,关于该实验,下列说法错误的是(  )
A.这个装置与电动机的工作原理相同
B.线圈转动过程中,电能转化为机械能和内能
C.只改变电流的方向,线圈的转动方向不会改变
D.只改变磁场的方向,线圈的转动方向可以改变
【答案】C
【解析】A.线圈通电后可持续转动,说明通电导体在磁场中受力的作用,与电动机的原理相同,故A正确;
B.线圈转动过程中,消耗电能,产生机械能和内能,是电能转化为机械能和内能,故B正确;
CD.通电导体在磁场中受力的作用,所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,故只改变电流的方向或磁场的方向,线圈的转动方向会发生改变,故C错误,D正确。故选C。
10. 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,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N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
【解析】A.由图可知,电流从螺线管EF的左端流入,根据安培定则可知,E端为N极,F端为S极,故A不符合题意;
B.由图可知,电流从螺线管PQ的左端流入,根据安培定则可知,Q端为S极,P端为N极,故B不符合题意;
CD.由题意知,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,根据安培定则可知,螺线管的磁极改变,且电动机线圈中的电流方向与原来相反向,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C符合题意,D不符合题意。故选C。
11. 小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中,闭合开关并调节滑动变阻器,电动机正常转动,若要改变电动机转动方向,下列做法中无效的是(  )
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D. 导线①改接G、F点,导线②改接C、E点
【答案】C
【解析】A.电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关,调换电流方向或磁场方向,电动机的转动方向会发生变化,所以只对调电源的正、负极,电路中电流方向发生变化,所以电动机的转动方向发生变化,故A不符合题意;
B.只对调磁体的N、S极,磁场方向发生变化,所以电动机的转动方向发生变化,故B不符合题意;
C.同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极,电动机的转动方向不会发生变化,故C符合题意;
D.导线①改接G、F点,导线②改接C、E点,电动机中的电流方向发生变化,可以改变电动机的转动方向,故D不符合题意。故选C。
12. 图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中,两个铜半环E和F跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘;A和B是电刷,它们分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置,电流沿dcba流过线圈,dc边受到磁场的作用力向下,则(  )
A.线圈在图示位置时,ab边受到磁场的作用力向下;
B.线圈由图示位置转过180o时,电流沿dcda流过线圈;
C.线圈由图示位置转过180°时,dc边受到磁场的作用力向下;
D.线圈由图示位置转过180°时,ab边受到磁场的作用力向下
【答案】D
【解析】通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关,其中之一发生改变,则受力方向发生改变。
A.根据题意知道,此时dc边受到磁场的作用力向下,由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反,而磁场方向相同,所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反,即ab边受到磁场的作用力向上,故A错误;
B.由图知道,线圈由图示位置转过180o时,电流沿abcd流过线圈,故B错误;
C.线圈由图示位置转过180°时,dc边中电流的方向反向,则受力方向改变,即dc边受到磁场的作用力向上,故C错误;
D.线圈由图示位置转过180°时,ab边中电流的方向反向,则受力方向改变,即ab边受到磁场的作用力向下,故D正确。故选D。
13. 小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中,闭合开关并调节滑动变阻器,电动机正常转动。若要改变电动机转动的方向,下列做法可行的是(  )
A.换用磁性更强的磁体
B.同时对调磁铁和电源的两极
C.导线①改接G、F点,导线②改接C、E点
D.增加电池的节数
【答案】C
【解析】A.换用磁性更强的磁体,改变磁场作用力大小,方向不变,故A错误;
B.同时对调磁铁和电源的两极,受力方向不变,则电动机转向不变,故B错误;
C.导线①改接G、F点,导线②改接C、E点,线圈中的电流的方向发生了改变,受力运动方向改变,电动机转动方向改变,故C正确;
D.增加电池的节数,改变了电流大小,改变电动机转速,转向不变,故D错误。故选C。
14. 英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,人们根据这一现象制成了发电机。下列四个设备中应用了电磁感应现象的是(  )
A. 麦克风 B.防水报警器 C. 电铃 D.扬声器
【答案】A
【解析】A.麦克风是将声信号转换成电信号,利用电磁感应原理工作的,故A符合题意;
B.防水报警器是利用电磁继电器来工作的,原理是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.电铃是利用电流的磁效应来工作的,故C不符合题意;
D.扬声器是将电信号转换成声信号,是利用通电导体在磁场中受力的作用,故D不符合题意。
15. 将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是(  )
A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃
【答案】B
【解析】电流表指针左右摆动,是因为导体切割磁感线的运动方向不断变化,感应电流方向发生变化的结果。
A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故A不符合题意;
B.发电机是利用电磁感应现象制成的,故B符合题意;
C.电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故C不符合题意;
D.电铃的主要元件是电磁铁,其原理是利用电流的磁效应制成的,故D不符合题意.故选B。
16. 为构建新型能源体系,我省已建成多个抽水蓄能电站。如图,在用电低谷时,用电将水从下水库抽至上水库蓄能;在用电高峰期,上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是(  )
A. 抽水蓄能时,水重力势能转化为电能
B. 上水库放水时,流下的水的重力势能增大
C. 放水发电时,发电机是利用电磁感应工作的
D. 放水发电时,水的机械能全部转化为了电能
【答案】C
【解析】A.蓄能时,水被抽到上水库中,电能转化为水的重力势能,故A错误;
B.上水库放水时,流下的水的高度降低,重力势能减小,故B错误;
C.发电时,发电机将水的动能转化为电能,是利用电磁感应的原理工作的,故C正确;
D.在能量转化过程中,总存在一定能量损耗,所以放水发电时不可能将水的机械能全部转化为电能,故D错误。故选C。
17.如图,是实验创新大赛上的一件作品:用漆包线和磁体制作的一台“电动机”,制作时用刀片将线圈两端不同位置的绝缘漆按图示一半或全部刮掉并作为转动轴,实验时左端支架在A或B位置选择一个,将支架与干电池相连,发现接 (选填“AC”或“BC”)时线圈能持续转动,这种让线圈持续转动的思路与电动机中换向器的思路是 (选填“相同”或“不相同”)的。
【答案】 BC 不相同
【解析】如图A将下半圈绝缘漆刮掉,B、C将上半圈绝缘漆刮掉,则接AC时,电路始终不接通,没有电流,接BC时其中半圈接通,产生动力,另半圈电路断开,无电流,没有动力,靠惯性完成转动。所以接BC时线圈能持续转动。
电动机中换向器的作用是在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,使线圈持续转动,其核心是通过改变电流方向来维持转动;而本题中让线圈持续转动的思路是通过线圈两端不同的刮漆方式,使线圈在特定位置断开电路,利用惯性继续转动,并非改变电流方向,所以这种思路与电动机中换向器的思路是不相同的。
18. 如图所示,通电线圈在磁场中发生扭转,说明 对通电导线有力的作用。利用这个原理可以制作 (填“电动机”或“发电机”)。
【答案】磁场,电动机。
【解析】通电线圈中有电流,在磁场中发生扭转,表明导体在磁场中受到了力的作用;电动机的工作是通电导体在磁场中受到力的作用时会发生转动。
19.【项目提出】小梦学习小组参加了制作电动机模型活动。
【项目实施】将一段漆包线绕成约为 3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm,然后用小刀刮两端引线的漆皮,并将该线圈放在支架上。线圈两端的引线通过两个支架分别与电池的两极相连,如图所示。给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会不停地转下去。
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,刮线的要求是 (选填“A”或“B”)。
A.左端全部刮掉,右端全部刮掉 B.左端全部刮掉,右端只刮掉上半周
(2)如果整个制作过程及元件都正常,闭合开关后线圈不动,小梦应该做的尝试是 (填一项正确即可)。
【项目拓展】
(3)在制作过程中,若要改变电动机的转动方向,可采取的做法是 。(答出一点即可)
【答案】(1)B;(2)增大电源电压,换一块磁性更强的磁体;(3)将电源的正、负极对调/将磁体的N、S极对调
【解析】(1)在制作简易电动机模型时,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而转动,另一个半周利用惯性转动,若两端的漆皮都全部刮掉,线圈就不能持续转动。故选B。
(2,如果整个制作过程及元件都正常,闭合开关后线圈不动,可能是线圈受力太小,原因是电流太小或磁场太弱,所以可以增大电源电压来增大电流,或者换用磁性更强的磁体 。
(3)电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关,所以若要改变电动机的转动方向,可采取的做法是改变电流方向,比如对调电源正负极;或者改变磁场方向,比如对调磁体的磁极。
20.图(甲)是直流电动机模型(主要部件见文字说明),图22(乙)是自制简易电动机模型.现在主要讨论图(乙)简易电动机的制作与操作问题:
(1)绕制线圈的铜丝外表有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,刮漆方法见放大图.按这种方法刮漆,目的是使线圈能够 ,因此这一部位就相当于图(甲)中的 (填某一部件的名称)。
(2)如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做哪些尝试 (说出两点即可)
① ;② 。
(3)通电后线圈能转动,如要改变转动方向,可采取的做法是:
① ;② 。
【答案】(1) 导电 换向器 (2) 将线圈拨转一定角度 增大电源电压 (或换一块磁性更强的磁体) (3)只改变电流方向 只改变一下磁场方向
【解析】(1)漆是绝缘体,刮去以后,线圈中就会有电流,只有当线圈中有电流时,线圈才会受力发生转动,所以刮漆的目的是使线圈能够导电。
采用刮漆和使用换向器的目的是相同的,都是为了使线圈能够持续的转动下去,所以这一部位相当于图(甲)中的换向器。
(2)①电动机不转动的原因可能是在通电前线圈刚好处于平衡位置,所以可以试着用手拨动一下线圈,看线圈能否转动起来。
②电动机不转动的原因还有可能是因为线圈受力太小,而造成线圈受力太小的原因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱,所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体。
(3)①通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系,所以要想改变线圈的转动方向,可以采取保持磁场方向不变,改变电流方向。
②或者是保持电流方向不变,只改变磁场方向。
21.自制的简易电动机模型如图所示。
(1)绕制线圈的铜丝外面有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,刮漆方法见放大图。按这种方法刮漆,目的是使线圈能够 。
(2)如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做哪些尝试? (多选)。
A.使线圈中电流减小 B.将线圈转动一定角度
C.增大电源电压 D.更换一块磁性更强的磁体
(3)通电后线圈能转动,若要改变转动方向,可采取的做法: ; 。
【答案】(1)连续转动;(2)BCD;(3)只改变电流方向 只改变磁场方向
【解析】(1)如放大图显示,线圈两端引线的上半边刮掉漆皮,下半边保留漆皮。这种“半截刮漆”的作用是:当线圈转到某一位置时,只有一半周期接通电流,另一半周期靠惯性转过平衡位置,从而实现持续供电,避免线圈在平衡位置附近来回振动,保证持续转动。
(2)A.使线圈中电流减小,电流减小,更不容易启动,故A不符合题意;
B.将线圈转动一定角度,可能线圈通电时刚好停在平衡位置,稍微转动即可启动,故B符合题意;
C.增大电源电压,可增大电流,线圈受力变大,从而转动,故C符合题意;
D.更换一块磁性更强的磁体,增大磁场力,从而使线圈受力变大,从而转动,故D符合题意。
故选BCD。
(3)直流电动机转动方向由磁场方向和电流方向共同决定,改变其中任意一个即可反转。
22. 电动机在我们的生活中扮演越来越重要的角色,大到电动汽车的应用,小到玩具电动汽车,无处没有它的身影。如图1为一玩具直流电动机,根据我们所学回答与之有关的问题:
(1)直流电动机的工作原理是 ,它在工作时把 能转化为 能;
(2)同时改变直流电动机的磁场和电流方向,它的转动方向 (选填“改变”“不变”);
(3)小明在学了电动机知识后,回家做了一个电动机模型如图2,他将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,要使线圈能连续转动,则另一端的漆皮应刮 (选填“半周”“全部”);
(4)按图3的电路把灯泡、电动机接入电路,观察到电机转起来,同时灯泡发光。如果用手指捏住玩具电动机的转轴使其转动变慢最后完全停下来,灯泡的亮度将变 (选填“亮”“暗”),通过电动机的电流将 (选填“变大”“不变”“变小”)。
【答案】(1)通电线圈在磁场中受到力的作用而转动,电,机械;(2)不变;(3)半周;(4)亮,变大
【解析】(1)通电线圈在磁场中受到力的作用而转动直流是电动机的工作原理,它在工作时把电能转化为机械能。
(2)通电导体中磁场中受力作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关,同时改变直流电动机的磁场和电流方向,它的转动方向不变。
(3)小明在学了电动机知识后,回家做了一个电动机模型如图2,他将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,要使线圈能连续转动,当线圈刚绕过平衡位置时,线圈受力方向要相反或者不受力,所以另一端的漆皮应刮半周,相当于是电动机中的换向器。
(4)电动机为非纯电阻电器,工作时其对电流的阻碍作用大于其内部的电阻,如果用手指捏住玩具电动机的转轴使其转动变慢最后完全停下来,会导致电动机对电流的阻碍作用逐渐等于其内部电阻,由于其对电流的阻碍作用减小,通过电动机的电流将变大,灯泡的亮度将变亮。
23.在跨学科实践课上,某小组开展了“设计小型电动感应系统”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:

【项目分解】
(1)制作小型电动机
(2)设计电动感应电路
【项目实施】
(3)制作小型电动机
经过课堂学习,我们了解到电动机中有线圈和磁体,图甲是直流电动机模型(主要部件见文字说明),发现线圈不转,冬冬用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始正常转动。
①如果将图乙中的永磁体上下磁极调换一下,线圈转动的方向与原来转动的方向 (选填“相同”或“相反”);
②如图乙所示,冬冬换用三节电池供电,发现线圈转速变快了。不改变电源电压,他想在电路中增加一个元件,可以方便的调节线圈转动的速度,结合所学的物理知识,请说出该元件的名称 ,它跟电动机模型连接的方式是 (选填“串联”或“并联”);
(4)设计电动感应电路
如图丙所示是商场的电动感应门,当有人走近时,感应器会发出信息,电动门开始工作,门自动打开。如图丁所示是小组同学设计的电动感应电路,左边电路的感应器相当于一个 (填元件名称),当有人走近时,左边电路就会接通,电磁继电器 (选填“有”或“没有”)磁性,吸引衔铁又把右边电路接通,电动机开始工作,门自动打开。
【答案】(3) 相反 滑动变阻器 串联 (4) 开关 有
【解析】(3)电动机线圈转动方向与磁场方向和电流方向有关,永磁体上下磁极调换一下,改变了磁场方向,而电流方向不变,所以线圈转动的方向与原来转动的方向相反。
如图乙所示,冬冬换用三节电池供电,说明转速与电流大小有关,电动机线圈受力大小与电流大小有关,想在电路中增加一个元件,可以方便的调节线圈转动的速度,通过滑动变阻器调节接入电路中的电阻,进而改变电路中的电流,需要在电路中串联一个滑动变阻器。
(4)当有人走近时,感应器会发出信息,电路接通,电动门开始工作,门自动打开。说明感应器控制电路的通断,相当于电路原件中的开关。当有人走近时,左边电路就会接通,电磁继电器有磁性,吸引衔铁又把右边电路接通。
24. 小明用自己安装好的直流电动机模型(如图甲)来研究电动机的工作过程;
(1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用;图乙是直流电动机工作原理图,其中C、D叫作 ,线圈左右两边框的受力方向相反,其原因是 方向相反;
(2)小明将直流电动机模型接入电路,各部分连接完好,闭合开关后电动机却不能转动;他用手轻轻地碰了一下线圈后,直流电动机模型开始正常转动;刚开始不转的原因可能是 ;(填序号)
A.蹄形磁铁磁性太弱 B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置 D.线圈中的电流太小
(3)小明按图丙电路将电动机模型连入电路,闭合开关,电动机正常转动,小明记下了电流表和电压表的示数;实验过程中,由于弧形铁片螺丝松动,电动机线圈被弧形铁片卡住了,小明惊奇地发现,电动机线圈被卡住后,电流表和电压表的示数都发生了变化,小明赶紧记下了两表的示数(如下表所示)并断开了开关;
电动机状态 电压U/V 电流I/A
正常转动 2.2 0.18
被卡住不转 2.0 0.33
为什么电动机线圈被卡住后电流会变大呢?小明经过反复思考,终于明白了其中的道理,原来线圈不转时只有线圈电阻阻碍电流,线圈电阻比较小,因此电流较大;当通电线圈在磁场中转动时,线圈同时也会在磁场中做 运动,产生感应电流,根据实验数据可以判断,感应电流的方向应该与原来线圈中的电流方向 ;在实际生活中,如果电动机转轴被卡住而不转动时,电能将全部转化为 能,很容易烧坏电动机线圈。
【答案】(1)通电导体 换向器 电流(2) C (3)切割磁感线 相反 内
【解析】(1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用;图乙是直流电动机工作原理图,其中C、D叫作换向器,线圈左右两边框的受力方向相反,其原因是电流方向相反。
(2)A.蹄形磁铁磁性太弱,用手轻轻碰了以后也不会持续转动,故A不符合题意;
B.电源电压太低,用手轻轻碰了以后也不会持续转动,故B不符合题意;
C.线圈刚好处于平衡位置,用手轻轻碰了以后会持续转动,故C符合题意;
D.线圈中的电流太小,用手轻轻碰了以后也不会持续转动,故D不符合题意。
故选C。
(3)当通电线圈在磁场中转动时,线圈同时也会在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,根据实验数据可以判断,感应电流的方向应该与原来线圈中的电流方向相反。
在实际生活中,如果电动机转轴被卡住而不转动时,电能将全部转化为内能,很容易烧坏电动机线圈。
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