沪粤版物理九年级下册?课时同步训练
第十七章 电动机与发电机
17.2 探究电动机转动的原理
自主预习 要点感知
要点1 探究磁场对电流的作用
1. 通电导体在磁场中会受到 的作用，其方向跟 方向和 方向有关，当 方向和 方向同时改变时，导体的受力方向 。
2. 平衡位置是指线圈的平面与磁感线 时线圈平面的位置。
要点2 换向器的作用
1. 组成：换向器由两个彼此绝缘的 组成。
2. 作用：当线圈刚越过平衡位置时，能自动改变线圈中的 ，使线圈继续转动下去。
要点3 电动机的工作原理
1. 电动机是根据 的原理制成的，即通电导体在磁场中受到 使线圈转动，同时通过 及时改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。
2. 磁场对通电导体作用原理的应用有电动机、 、电动玩具和机器人等。
课后集训 巩固提升
1. 关于磁场对电流作用的相关知识，下列说法正确的是( )
A．通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向无关
B．通电导体在磁场中的受力方向只与磁场方向有关
C．通电导体在磁场中的受力方向与电流大小无关
D．要改变通电导体在磁场中的受力方向，必须同时改变电流方向和磁场方向
2. 如图所示，导体棒ab向右运动，下列操作能使导体棒向左运动的是( )
A．调换磁极 B．取走一节干电池
C．将导体棒a、b端对调 D．向左移动滑动变阻器滑片
3. 直流电动机中换向器的作用是( )
A．改变直流电源中的电流方向 B．改变电动机线圈中的电流方向
C．改变电动机输出电流的方向 D．改变电动机线圈的转动方向
4. 下列关于直流电动机的线圈中的电流方向和外部电流的方向的说法中，正确的是( )
A．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是不变的
B．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是变化的
C．线圈中的电流方向是不变的，外部电路中的电流方向是改变的
D．线圈中的电流方向是变化的，外部电路中的电流方向是不变的
5. 用如图所示的电路研究“磁场对通电导线的作用”时，下列做法可以改变导线受力方向的是( )
A．只改变电流方向 B．增大电流
C．减小电流 D．对调磁极同时改变电流方向
6. 直流电动机的线圈经过平衡位置时( )
A．线圈受力平衡，速度为零 B．线圈受力平衡，速度不为零
C．线圈受力不平衡，速度为零 D．线圈受力不平衡，速度不为零
7. 如图所示，线圈abcd位于磁场中，K与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力 ( )
A．方向向下 B．方向向上
C．为零，因为电源反接 D．为零，因为电路一定是断路
8. 在物理学中，用表示电流的方向垂直于纸面向里，表示电流的方向垂直于纸面向外。如图表示直导体a在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的力F，选项中所示的四种情况中，通电导体b受到的磁场力方向水平向左的是( )
A B C D
9. 王鹏同学按照物理教材的要求安装了一台如图所示的直流电动机模型，图中A处的两个半圆铜环称为 ；它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的 。
10. 在直流电动机的工作过程中，“换向器”起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的 ，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时是把电能转化为 。
11. 在如图所示的装置中，闭合开关时，观察到导体ab发生运动。此现象表明：通电导体在磁场中受 的作用。 机是根据这个原理制的。
12. 如图所示是扬声器的构造示意图，当线圈中有电流通过时，线圈受到磁场力的作用而运动，这与 的工作原理相同，由于通过线圈的电流是 电流，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出声音。
13. 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的武器，具有速度快、命中率高等优点。它的主要原理如图所示，通电导体在磁场中受到力的作用下沿导轨加速运动，即在通电导体上的弹体以10km/s的速度发射出去，电磁炮的发射过程是 能向 能的转化过程。
14. 电压表、电流表等电学仪表工作时，它们的指针会发生偏转，可以想象这些仪表里面除了导线和指针外，还一定有 。你所依据的原理 。
15. 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
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)。
16. 如图所示的线圈abcd能绕轴转动的原理是 ，若需持续转动，需给线圈安装 。我们如果将线圈看作一个单匝的通电螺线管，就可以将其等效为一个条形磁铁，将其上方看成是N极，下方看成是S极，两极均在磁场的作用下向异名磁极靠近，则 (选填“A”或“B”)是电源的正极。
17. 小明利用刷子、电动机、软塑料杆棉签、电池、导线等器材，制作了一个如图所示的装置。他在电动机的转轴中插上被 的棉签，接通电源，电动机带着棉签转动，产生离心现象从而使刷子上下振动，刷毛就会不断的弯曲与伸直，利用刷毛与桌面之间 ，这样刷子就像长了腿似的走起来了。请你列举一个生活中利用此原理的例子： 。
18. 如图所示实验装置，是用来研究磁场对通电导线的作用的。实验中把导线ab放在磁场里，接通电源。让电流通过导线ab，会观察到导线向右运动；如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线ab向 (选填“左”或“右”)运动；如果不对调电源正、负极，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，会观察到导线ab向 (选填“左”或“右”)运动；如果把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换一下，则会观察到导线ab向 (选填“左”或“右”)运动。
19. 如图所示，进行通电导线在磁场中受力运动实验，回答下列问题：
(1)把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会发现导线ab (选填“运动”或“静止”)。
(2)把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线的电流方向与原来相反，这时导线ab 。
(3)保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极，使磁场的方向与原来相反，这时导线ab将反向运动。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用，而且受力的方向跟 的方向和 的方向都有关系。
(4)若增加电源电压或增强磁体的磁性，导体的运动速度会 (选填“加快”或“减慢”)，这说明导体在磁场中受到力的作用，力的大小跟 和 有关。
20. 电流表是怎样测量电流的？
电流表是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制造的。但是只靠这一点是不够的，它还有其特殊性。如图所示是一种电流表的结构示意图，4是一块永久性磁铁，在磁体周围产生磁场，线圈1装在轴2上，转轴的两端连有一对游丝弹簧3，待测电流通过游丝弹簧流过线圈，电流使线圈受磁场的作用而转动时引起弹簧卷曲，产生弹力。通过线圈的电流越大，则作用于线圈的磁力也就越大，它与弹簧的弹力达到平衡时指针5转过的角度也就越大。这样，通过指针偏转角度的大小就可以测定出电流的大小了。
(1)电流表的制作原理是什么？
(2)为什么指针偏转角度越大表明电流越大？
(3)这种电流表需要换向器吗？为什么？
参考答案
自主预习 要点感知
要点1 1. 磁场力 电流 磁场 电流 磁场 不变 2. 垂直
要点2 1. 金属半环 2. 电流方向
要点3 1. 通电线圈在磁场中受力转动 磁场中的力的作用 换向器 2. 动圈式扬声器
课后集训 巩固提升
1. C 2. A 3. B 4. D 5. A 6. B 7. A 8. C
9. 换向器 电流的方向
10. 电流方向 机械能
11. 力 电动
12. 电动机 交变
13. 电 机械
14. 磁体 通电时指针在磁场中受力转动
15. 通电线圈在磁场中受力而转动 增大线圈中的电压或换用磁性更强的磁体
16. 磁场对电流有力的作用 换向器 B
17. 折弯 相互作用力 手机的振动功能
18. 左 左 右
19. (1)运动 (2)反向运动 (3)电流 磁场 (4)加快 电流的大小 磁场的强弱
20. 解：(1)电流表的制作原理是通电线圈在磁场中受力而转动。
(2)因为电流越大，磁场对通电线圈产生的作用力也越大，使得线圈的偏转角增大。
(3)不需要，因为指针的偏转角小于180°。
