第二十章
第4节
电动机
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
拔高版（适用于考试得分率高于80%的学员）
教学目的
知道磁场对通电导体有力的作用、受力方向与导体中电流方向和磁场方向有关。
2、知道电动机的制造原理，知道直流电动机换向器的作用。
重、难点
重点:磁场对通电导体有力的作用。
难点:通电线圈在磁场中受力而转动、换向器的原理
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
我们学习了电能产生磁场，通电的导体周未也存在着磁场，那么通电后的导线放在磁场中会有什么变化呢？
【新知讲解】
※知识点一：电动机
(一)磁场对通电导体的作用
1．作用：通电导体在磁场中会受到力的作用。
2．力的方向：跟导体中的电流方向和磁感线方向有关。
若导体中电流的方向或磁感线的方向有一个改变，则导体的受力方向也随之改变；若上述两个方向同时改变，则导体的受力方向不变。
(1)磁场不是对任意放置的通电直导线都有力的作用，当直导线与磁感线平行放置时，受到的力为零；
(2)当通电直导线与磁感线方向垂直时，受到的力最大。
3．能量转化：电能一机械能。
(二)磁场对通电线圈的作用
1．通电线圈在磁场中受到力的作用可以发生转动
2．磁场对通电导体的作用是“力”而不是“运动”，也就是说，通电导体在磁场中会受到磁力的作用，但不一定运动。如图乙所示，此时线圈的ab边和cd边受力的方向不但相反，而且力的作用线也在一条直线上，线圈受到平衡力，线圈会停在这个位置(即线圈平面与磁感线垂直的位置被称为平衡位置)而不运动。
(三)直流电动机
1.电动机的基本构造
（1）转子：能够转动的部分。
（2）定子：固定不动的部分。
2．工作原理：利用通电线圈在磁场里受力而发生转动的原理工作的。
3.
直流电动机为什么需装换向器？
当线圈转到如图所示位置时，ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上，而且大小相等，方向相反，线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用，所以不能连续转动下去。如何才能使线圈连续转动下去呢？我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置，恰在这时使线圈与电源线的两个接头互换，则线圈中的电流方向改变，它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反，从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。因此，要使线圈连续转动，应该在它由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向。能够完成这一任务的装置叫做换向器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。
4、磁体对电流的作用与哪些因素有关
①跟电流有关，当磁场不变，电流方向改变时，受力方向也改变
②跟磁场方向，当电流不变时，磁场方向改变时，受力方向也改变
③当电流方向和磁感线方向同时改变时，通电导线受力方向不变。
5、电动机的基本构造和原理
基本构造：电动机由能够转动的线圈和固定不动的磁体组成。能够转动的部分叫做转子；固定不动的部分叫做定子。电动机工作时转子在定子中飞快转动
换向器：
构造：两个铜制半环构成（与线圈两端连接，彼此绝缘，随线圈一起转动，且与电刷接触）
作用：能自动地改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动
电动机种类：直流电动机和交流电动机：他们的原理和构造相同，只是供电方式不同
直流电动机：利用直流电源供电的电动机
电动机工作实质：通电线圈在磁场中受力转动，实现了电能转化为动能
电动机优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高、污染小
补充：左手定则：左手掌心向着北极，四指与电流方向相同，则拇指的指向就是导体运动方向。
（四）扬声器
1、扬声器的构造：永久磁体、线圈、锥形纸盆
2、工作原理：永久磁体和线圈相当于两个磁场，当线圈中通过电流时，线圈受到磁体的吸引而向某一方向运动，当线圈中通过的电流相反时，线圈受到磁体的排斥向相反方向运动，由于通过线圈的电流是交流电，它的方向是不断变化的，线圈就不断地来回振动，带动纸盆来回振动，于是扬声器发声。
3、应用：收音机、电视机、音响等
4、作用：扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置
要点诠释：
通电直导线在磁场中受到力的作用。力的方向与磁场方向、导线电流方向有关。磁场对通电导线和通电线圈作用而运动过程中，把电能转化为机械能，电动机就是从这一理论设计制造出来的。
(1)磁场对电流的作用中磁场方向、电流方向、导体受力方向三者应互相垂直，同时改变其中两个方向另一个方向不变，若首先改变其中一个方向而另一个方向不变，则第三者方向一定改变。
(2)当通电直导线的方向与磁感线的方向平行时（如图甲所示），磁场对通电直导线（图甲中直导线ab）没有力的作用。当通电直导线的方向与磁感线的方向不平行（斜交）时，磁场对通电直导线（图乙中直导线ab）有力的作用（垂直纸面向内）。当通电直导线的方向与磁场的方向垂直时，磁场对通电导线（图丙中直导线ab）的作用力最大（方向垂直纸面向内）。
在图丙中，保持磁感线B的方向不变，而使直导线ab内电流方向相反时，ab受力的方向也相反；保持直导线内电流方向不变，而使磁感线B的方向相反时，ab受力的方向也相反。
但如果在图丙中，同时使磁感线B的方向及ab内电流方向都变为相反，则直导线ab的受力方向不发生变化。
◎例题
【例1】小明同学将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”．关于该实验，下列说法正确的是（
）
A．“电风扇发电”的原理是电磁感应
B．“电风导扇发电”的原理是通电线在磁场中受到力的作用
C．“电风赢发电”过程是把电能转化为机械能
D．小灯泡发光是把光能转化为电能
【答案】A
?练习
1、下图是一个电动机的模型，通电线圈的ab边和cd边的磁场里受到________的作用，因两边中的电流方向相反，所以两个力方向________，且__________（选填“在”或“不在”）同一直线上，所以线圈就转动起来。当转到如图（b）所示的位置（线圈平面与磁感线垂直）时，这两个力____________（选填“在”或“不在”）同一直线上，而且大小_________、方向相反，是_____________力。这个位置叫作平衡位置。线圈要能持续转动下去，就需要安装一个________________，来改变线圈中的电流。
【答案】力
相反
不在
在
相等
平衡
换向器
【解析】线圈在磁场中受力会运动，在图（a）中线圈的ab边受力向上，cd边与ab边的电流方向相反，所以受力方向也相反，向下，这两个力方向相反，但不在同一直线上，线圈会发生转动。当转到图（b）所在位置时这两条边的受力方向仍相反，但在同一直线上，所以这两个力是一对平衡力，线圈在此位置晃几下就停下来了，这个位置叫平衡位置。要使线圈在磁场中持续转动，就要使线圈转过平衡位置后，改变线圈中电流方向，所以在电动机中要安装有换向器。
2、如图所示，小明同学在做实验时，在一通电导线N内部有一个通电螺线管M，则M受力作用而（
）
A．向右运动
B．向左运动
C．绕OO’转动
D．以上都有可能
【答案】C
§知识小结
【课堂检测】
1、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
2、如图所示，干电池底部吸有强磁铁（可导电），在干电池的正极上支有一“门”字形导线框，导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接，导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动，圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。导线框转动的动力来源
A．只有线框A侧受到磁场对电流的作用
B．只有线框B侧受到磁场对电流的作用
C．线框A侧、B侧都受到磁场对电流的作用
D．线框A侧、B侧都不受到磁场对电流的作用，是受到的其它外力
3、下列电器中，利用电动机原理工作的是
A．电磁铁
B．电风扇
C．日光灯
D．电热水器
4、如图所示的用电器中，利用电动机工作的是
A．
B．
C．
D．
5、下列关于电和磁的说法正确的是
A．金属导体中的电流方向与导体中自由电子定向移动方向相同
B．家庭电路中同时工作的用电器总功率越大，通过电能表的电流越大
C．磁场中某点的磁场方向与该点小磁针静止时南极的指向相同
D．电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理工作的
6、电动机是将________能转化为________能的装置。
7、实验发现，两条平行放置的直导线，当通以相同的电流时相互吸引（如图），这是因为电流能够产生磁场，而磁场对电流又有力的作用。我们可以这样分析它的受力，对a导线：通电导线b产生的磁场对它具有向右的作用力；对b导线：________________________________。
8、如图，闭合开关后，轨道上的金属杆ab将向________（选填“左”或“右”）移动，通电后金属杆运动起来，此过程中能量的转化是________________________________。
9、扬声器是把电信号转化成________信号的一种装置，它的原理跟________（填“电动机”或“发电机”）原理相似。
10、如图所示，导体AB棒放在处于蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上。
（1）接通电源，这时会看到导体AB运动起来，这表明________________有力的作用。
（2）保持磁场方向不变，改变导体AB中的电流方向，导体AB的运动方向________（填“不变”或“改变”）。
（3）通电后导体AB运动的过程中，是把________能转化为________能的过程。
11、如图，闭合开关，导体ab向左运动，若只改变电流方向，ab会向________（选填“左”或“右”）运动；以此为原理可制成________（选填“电动机”或“发电机”）。
12、在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在________，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体________，闭合开关后，导体________，说明磁场对________导体有力的作用。
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________，说明通电导体在磁场中的受力方向与________有关。
（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________，说明通电导体在磁场中的受力方向与________有关。
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，________（填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
13、同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线烧成约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。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停的转下去。
（1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是________（填选项“A”或“B”）。
A．两端全刮掉
B．一端全部刮掉，另一端只刮半周
（2）线圈在转动过程中________能转化为________能。
（3）小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，写出一条可能造成该现象的原因______________________________________。
14、盛夏的晚上，房间很热，小强打开电风扇，感到风吹到身上凉快。根据以上情景结合所学物理知识分析并简要回答下列问题：
（1）风吹到身上感到凉快的原因；
（2）电风扇内的电动机工作的原理。
【答案】
1、A【解析】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。
2、B【解析】干电池底部吸有强磁铁，周围存在磁场，导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接，则线框B侧有电流通过（即线框B侧是通电导体），所以线框B侧受到磁场对电流的作用力而运动；而线框A侧没有通电，所以A侧没有受到磁场的作用力；故B正确，ACD错误。故选B。
3、B
4、A
5、BD
6、电
机械
【解析】所谓电动机，即通电能动，故是消耗电能产生机械能，即它就是将电能转化为机械能的装置，电动机就是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的。
7、通电导线a产生的磁场对它具有向左的作用力
【解析】由题知，两直导线通以相同的电流时相互吸引；对a导线：通电导线b产生的磁场对它具有向右的作用力；由于物体间力的作用是相互的，对b导线：通电导线a产生的磁场对它具有向左的作用力。
8、右
电能转化为机械能
【解析】如图，闭合开关后，磁场的方向是向下的，电流的方向是从b到a，根据左手定则可知，轨道上的金属杆ab将向右移动；此过程中能量的转化电能转化为机械能。
9、声
电动机
【解析】扬声器是把电流信号转化为声音信号的装置；当扬声器中的线圈中通过变化电流时，线圈会受到永久磁铁的磁场力的作用，而带动与线圈相连的纸盆振动，将电信号转化成声信号，因此与电动机的原理一致。
10、（1）磁场对通电导体
（2）改变
（3）电
机械
【解析】（1）接通电源，这时会看到导体AB运动起来，说明磁场对通电导体有力的作用；
（2）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，只要有一个因素改变，导体的受力方向就会改变；所以保持磁场方向不变，改变导体AB中的电流方向，导体AB的运动方向改变；
（3）通电后导体AB运动的过程中，消耗了电能，得到了导体运动的机械能，即把电能转化为机械能。
11、右
电动机
【解析】通电导体在磁场中受力的作用，作用力的方向与磁场方向和电流方向有关。应用此原理可制成电动机。
12、（1）磁场
（2）静止不动
运动
通电
（3）相反
磁场方向
（4）相反
电流方向
（5）不能
13、（1）B
（2）电
机械
（3）电源电压较低
【解析】（1）在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向，为了使线圈能持续转动，采取将线圈一头的绝缘漆刮去，另一头刮去一半的办法，相当于一个简易的“换向器”来改变通入线圈的电流方向，故选B；
（2）根据电动机的原理可知，电动机能转动的原因是通电线圈在磁场中受磁力的作用而转动，线圈在转动过程中消耗电能转化为机械能；
（3）小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，可能是电源电压较低、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置。
14、（1）电风扇转动时，加快了室内空气的流动，使人体表面汗液的蒸发加快，从而加快吸收人体更多的热量；（2）通电线圈在磁场中受力转动。
【课堂总结】
【家庭作业】
一、选择题（每小题3分，18分）
1．如图所示为直流电动机的工作原理图。以下相关的分析中正确的是（
）
A．电动机的工作原理是电磁感应
B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C．电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变
D．电动机工作过程中，线圈中也产生感应电流
2．图是电流表的内部结构示意图。当电流通过线圈时，线圈在磁场中转动从而带动指针偏转。下列选项与电流表工作原理相似的是
A．指南针
B．发电机
C．电动机
D．电磁铁
3．借助如图所示的实验装置，晓明探究‘磁场对通电直导线的作用’.闭合开关，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动.要使AB水乎向左运动，下列措施中可行的是
A.将A.
B两端对调
B.将滑动变阻器的滑片向右移动
C.换用磁性更强的蹄形磁体
D.将蹄形磁体的N，S极对调
4．如图所示的四幅图中，说明电动机工作原理的实验装置是（ ）
A．B．C．D．
5．线圈
abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线
a
b
所受磁场力的方向（
）
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过
ab的电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过
ab的电流方向都改变了
D．相同，是由于磁场方向、流过
ab的电流方向都没改变
6．为了使电动机的转动方向发生改变，下列措施可行的是（
）
A．同时改变电流方向和磁场方向
B．使磁场增强
C．使电动机线圈中了电流增大
D．只改变电流方向或只改变磁场方向
二、填空题（7分）
7．将一根直导线放在静止的小磁针上方，通电后小磁针发生偏转，这表明通电直导线周围存在________．如图所示装置，通电瞬间直导线向右摆动，这表明________对电流有力的作用．
8．.通电线圈附近的小磁针静止时N极指向如右图所示，则电源A端为
极；利用通电线圈在磁场中受力转动可制成
（选填“发电机”或“电动机”）.
三、实验题（25分）
9、如图所示，一矩形线圈用细线吊起来，其中一边位于蹄形磁体中。
（1）闭合开关，线圈向右摆动，断开开关后，再次闭合，线圈再次向右摆动。该现象说明
。
（2）将开关断开，把电源正、负极接线对调，闭合开关，线圈向左摆动，重做一遍实验仍如此，该现象说明
。
（3）断开开关，将蹄形磁体N极和S极位置换一下，N极在下，S极在上，闭合开关，线圈向右摆动。与前面（2）中情况对比，说明_______________________________________。
10．晓丽在研究磁场对电流作用的实验中，将直导线换为一块厚度为d、宽度为b的导体板，如图所示，将电压表连在导体板的两侧，发现电压表指针发生偏转，她进一步做了如下实验：
板的材料板的厚度通入板的电流磁场强度电压表示数甲dIBU1乙dIBU2（U2≠U1）甲2dIB0.5U1乙d2IB2U2甲dI2B2U1乙0.5d3I3B
（1）请你将表中的空格填上．
（2）请你利用上述装置及电源、滑动变阻器、弹簧、小烧杯、开关各一个，导线若干，设计一个可以通过电压表示数比较液体密度大小的装置．
①请画出装置示意图．
②说明工作过程．
③上述过程中液体密度的大小不能直接比较，而是通过电压表示数来比较的，这是利用了________法．
11．图（甲）是直流电动机模型（主要部件见文字说明），图（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
．
12．如图所示，是某互助小组制作的一台简易电动机．用硬金属丝做两个支架，分别与电池的两级相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴．用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端刮去半周漆皮将线圈放在支架上，磁体放在线圈下．接通电源并用手轻推一下线圈，线圈就会不停的转动起来．请问：
(1)推一下线圈的原因是：_________________________。
(2)线圈不停转动的原因是：________________________。
(3)要使线圈的转动方向发生改变，请提出两个方案：
①_____________________________________________。
②_____________________________________________。
【答案】
一、选择题（每小题3分，18分）
1．D
2．C
【解析】当电表中有电流通过时，指针会发生偏转，其工作原理是通电线圈在磁场中由于受到磁场力而会发生转动，与电动机的原理相同。
3．D
【解析】影响导线运动方向的又两个，一个是磁场方向一个是电流方向。所以D正确。BC只是使得导线受到更大的力但不能改变受力方向也就不能改变运动方向。A中导线两端对调没有任何影响。
4．D
5．B
6．D
【解析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，因此要改变电动机的转动方向有两种方法：①可保持磁场方向不变，改变电流方向；②可保持电流方向不变，改变磁场方向．A、同时改变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向不变，所以该选项不正确．
B、磁场的强弱与电动机的转动方向无关，所以该选项不正确．
C、电动机线圈中的电流的大小与电动机的转动方向无关，所以该选项不正确．
D、只改变电流方向或只改变磁场方向，电动机的转动方向改变，所以该选项正确．
故选D．
二、填空题（7分）
7．磁场 磁场
【解析】在静止的小磁针上方，放一根与磁针平行的导线，给导线通电时磁针将偏转，说明了通电导体周围存在磁场，这是由丹麦物理学家奥斯特首先发现的；图中导线通电时，会受力而运动，说明通电导线在磁场中受力的作用．
8．负
电动机
三、实验题（25分）
9．（1）通电导体在磁场中要受到力的作用。
（2）通电导体在磁场中受到的力的方向和导体中电流方向有关。
（3）通电导体在磁场中受到的力的方向和磁感线方向有关。
10．（1）18U2；（2）①如图所示 ②当将液体分别倒满小烧杯时，液体密度越大，滑动变阻器滑片下移越大，电流越大，电压表的示数越大 ③转换
11．（1）导电，换向器；（2）①将线圈拨转一定角度；②增大电源电压（或换一块磁性更强的磁体）；（3）①只改变电流方向；②只改变磁场方向．
（2）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；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）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，可以采取只改变电流方向或只改变磁场方向．
12．使线圈越过平衡位置；通电线圈在磁场中受到力的作用；只改变磁场方向；只改变电流方向．第二十章
第4节
电动机
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
基础版（适用于考试得分率低于60%的学员）
教学目的
知道磁场对通电导体有力的作用、受力方向与导体中电流方向和磁场方向有关。
2、知道电动机的制造原理，知道直流电动机换向器的作用。
重、难点
重点:磁场对通电导体有力的作用。
难点:通电线圈在磁场中受力而转动、换向器的原理
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
生活中很多地方用到电动机，你知道它们的工作原理吗？
【新知讲解】
※知识点一：电动机
一、通电导体在磁场中的受力
通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。（当电流方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，力的方向也随之改变；当电流方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。）
当通电导线与磁感线垂直时，磁场对通电导线的力最大；当通电导线与磁感线平行时，磁场对通电导线没有力的作用。
二、电动机
结构：
电动机由定子和转子两部分组成：
能够转动的线圈，也叫转子。
固定不动的磁体，也叫定子。
工作原理：磁场对通电导线有力的作用。
通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
为使直流电动机持续转动，必须安装换向器
换向器作用：通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次，能让线圈在磁场中持续转动。
电动机是将电能转化为机械能的装置。
◎例题
【例1】我们每一位同学家中所使用的电冰箱、洗衣机、电风扇等用电器都装配有电动机。电动机是根据下列哪种现象制成的（
）
A．通电导体在磁场中受到力的作用
B．电流周围存在磁场
C．磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用
D．电磁继电器
【答案】A
【例2】电动机在日常生活和工农业生产中的应用十分广泛，关于电动机，下列说法错误的是（
）
A．电动机是应用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
B．直流电动机中的换向器能使通电线圈持续转动
C．电动机是把电能转化成机械能的装置
D．电动机是把机械能转化成电能的装置
【答案】D
【解析】电动机的原理是磁场对通电导体有磁力的作用，它在工作时要消耗电能，获得机械能，它把电能转化为机械能。直流电动机能持续工作是靠换向器不断地改变线圈中电流的方向。
?练习
1、某实验小组装了一个直流电动机模型，接通电源后电动机不转，用手拨动一下线圈（转子）后，线圈转子就正常转动起来，则该电动机模型开始时不转的原因可能是（
）
A．线圈内部断路
B．电刷与换向器接触不良
C．磁体的磁性不强，或线圈中电流不够大
D．线圈正好处于平衡位置
【答案】D
§知识小结
【课堂检测】
1.?如图所示装置.
(1)闭合开关，通电瞬间导线ab向左运动，这表明
对通电导体有力的作用。
(2).保持磁场的方向不变，对调电源的正负极,闭合开关，观察到:导线ab向右运动，说明:
(3).
与(1)相比，保持电流的方向不变,对调磁体的N、S极,闭合开关，观察到:导线ab向右运动，说明:
(4).
与(1)相比，同时对调电源的正负极和磁体的N,S极.闭合开关,观察到:导线ab向左运动，说明:电流的方向
(填“或”或“和”)磁场的方向，有一个改变时，通电导体在磁场中的受力方向就会改变.
2.如图甲所示,矩形线圈abcd放在磁场中，给线圈通电，线圈中ab的电流方向与cd的相反,假设ab边受向上的力,则cd边受力方向向
，于是线圈沿
(填“顺时针”或“逆时针”方向转动，转到乙图的位置时,在磁场中的ab和cd边仍然受方方向
(填“相同”成“相反”)的磁场力,但这时的两个力变成一对
(填“平衡力”或“非平衡力”)，于是线圈就静止不动了.我们把乙图的位置叫
位置.要使线圈能持续地转动下去，必须在线圈靠
刚转过平衡位置时改变线圈内部的
，能完成达项任务的元件是
。
3.如图是直流电动机工作示意图,其中N、S两块磁铁提供了
,由导线abcd组成的线圈，由两个半环构成了
，与半环接触的铜块AB叫
;?整体看来,电动机是由固定不动的磁极(叫定子)和能够转动的线圈(叫转子)组成的，电动机是根据
的原理工作的.电动机工作过程中，把
能转化为?
?能.
4.
(2016河池28题3分)如图所示，是探究“磁场对通电导线的作用”的实验装置，当闭合开关S时，导线ab中电流的方向是从________(选填“a到b”或“b到a”)，导线ab受到磁场力的作用而向左运动；如果只改变电流方向，那么导线ab将向________运动．科学家在该实验基础上发明了电动机，实现了把________能转化为机械能．
5.
(2016长沙24题3分)现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快、命中率高等特点，其原理是利用磁场对通电导体的作用．下图中与此工作原理相同的是( )
6.(2016聊城)如图为直流电动机的基本构造示意图．以下相关的分析中正确的是( )
A．电动机是利用电磁感应原理工作的
B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
【答案】
1.?磁场；通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关；通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关；或。
【解析】通电导线在磁场中运动，说明受到力的作用，也就是说磁场对通电导体有力的作用；保持磁场的方向不变，对调电源的正负极,闭合开关，导体中的电流方向发生改变，导线ab向右运动，说明受力方向发生改变，也就是说:
通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关；与(1)相比保持电流的方向不变,对调磁体的N、S极,即只改变了磁场方向，闭合开关，观察到导线ab向右运动，受力方向也发生了改变，
说明:
通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关；同时对调电源的正负极和磁体的N,S极.闭合开关,观察到:导线ab向左运动，说明同时改变，受力方向不变，要想使受力方向改变，两个因素只能改变其中一个，所以填“或”。
2.下；顺时针；相反；平衡力；平衡；惯性；电流方向；换向器
【解析】通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向跟电流的方向和磁场方向都有关系，当电流方向或磁场方向改变时，通电导体受力方向改变，所以cd边受力方向向下，于是线圈沿顺时针方向转动，到乙位置时，在磁场中的ab和cd边仍然受方方向一个竖直向上和竖直向下的磁场力这时的两个力变成一对平衡力，此位置叫平衡位置；换向器的作用就是要使线圈能持续地转动下去，必须在线圈靠惯性刚转过平衡位置时自动的改变线圈内部的电流的方向，所以能完成达项任务的元件是换向器。
3.磁场；闭合电路；换向器；通电导体在磁场中会受到力的作用；电；机械能
【解析】在直流电动机中，提供磁场两块磁铁；由导线abcd组成的线圈，由两个半环构成了闭合电路
，与半环接触的铜块AB叫换向器；电动机是根据通电导体在磁场中会受到力的作用的原理工作的.电动机工作过程中，把电能转化为机械能.
4.
b到a；
【解析】在电源外部，电流方向是从电源正极经用电器，流回负极，所以导线ab中电流的方向是从b到a，通电导体在磁场中会受到力的作用，当电流方向或磁场方向改变时，通电导体受力方向改变，导线ab受到磁场力的作用而向左运动，如果只改变电流方向，那么导线ab将向右运动；电动机使实现了把电能转化为机械能的装置．
5.
B
【解析】题目里明确给出了：电磁炮，其原理是利用磁场对通电导体的作用，而这四幅图中，只有B是利用磁场对通电导体的作用，故选B。
6.D
【解析】电动机是利用磁场对通电导体的作用的原理工作的，而不是电磁感应，所以A错误；电动机工作过程中，消耗的电能转化为机械能和内能两部分，所以B错误；能使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的，所以C错误；通电导体在磁场中会受到力的作用，当电流方向或磁场方向改变时，通电导体受力方向改变，仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向是正确的，故选D。
【课堂总结】
【家庭作业】
1.（2017?泰安）通电导体在磁场中受力的方向跟磁感线方向和
方向有关．
2.
【2017.西宁】发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代，制造电动机所依据的原理是（ ）
A．电磁感应现象
B．电流的周围存在着磁场
C．磁场间的相互作用
D．通电导体在磁场中受到力的作用
3.【2017.柳州】如图3所示的用电器中，利用电动机工作的是
（
）
4.【2017.宜宾】央视2套有一档节目“是真的吗？”曾经播出过一个小实验，如图所示：上、下两个磁铁的磁力能把铁钉、电池和下面的磁铁吊起来，再用导线与上下两个磁铁接触构成闭合电路，这时电池和下面的磁铁一起旋转起来，这表明（ ）
A．通电导线在磁场中受力
B．磁能生电
C．通电导体周围存在磁场
D．地球周围存在磁场
5.（2017?德州）如图为实验室常用电流表内部构造图．多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连．当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显出电流的大小．图中与这一过程工作原理相同的是（ ）
6.（2017?衡阳）下列能说明电动机工作原理的实验是（
）
7.（2017?重庆A）关于电和磁知识，下列说法错误的是（
）
A.电动机是利用了通电导体在磁场中受到力的作用来工作的
B.有金属外壳的家用电器外壳不接地会有安全隐患
C.梳头后的塑料梳子能吸引小纸屑是因为梳子具有磁性
D.磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作的
8.（2017?成都改）图
2
是探究“让通电导体在磁场中动起来”的装置图，下列说法正确的是（
）
A.该装置探究的是电动机的原理
B.该装置探究的是电流的磁效应
C.只改变电流方向时，通电导体的受力方向不变
D.
只改变磁场方向时，通电导体的受力方向不变
9、如图所示，闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向右运动，说明了通电导体在磁场中受到
的作用，若只将电源的正、负极对调，则导体棒ab将向
运动(选填“左”“右”)，向左若只将蹄形磁铁的N.S极对调，则导体棒ab将向
运动(选填“左”或“右”)。
10、如图的四个实验中，反映电动机工作原理的是(?)
11、如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是(
)
?
A.改变做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
12、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
13、现代武器中的新型电磁炮是利用电磁技术制成的，具有速度大、命中率高的特点，其原理是利用磁场对通电导体的作用.下图中与此原理相同的是( )
14、我国未来的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，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。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是（ ）
【答案】
1.电流
【解析】通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向跟电流的方向和磁场方向都有关系，当电流方向或磁场方向改变时，通电导体受力方向改变。
2.
D
【解析】电动机是利用磁场对通电导体的作用的原理工作的，即通电导体在磁场中受到力的作用。
3.A
【解析】电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用而转动，实现电能转化为机械能，即只有A符合题意。电灯泡是将电能转化为光能和内能；电水壶和电饭锅是将电能转化为内能；故选A。
4.A
【解析】上、下两个磁铁的磁力能把铁钉、电池和下面的磁铁吊起来，再用导线与上下两个磁铁接触构成闭合电路，这时电池和下面的磁铁一起旋转起来，说明通电导体在磁场中受力而转动，故选A。
5.C
【解析】在电流表中，当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，就是说通电线圈在磁场中受到力的作用而转动，只有C选项符合题意，故选C.
6.B
【解析】电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的，有电源提供电流，使导体在磁场中受力，只有B选项符合，故选B
7.C
【解析】电动机是利用了通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，这是电动机的工作原理，是正确的；.有金属外壳的家用电器外壳必须接地，万一漏电可能发生触电事故，会有安全隐患所以是正确的；梳头后的塑料梳子能吸引小纸屑是因为梳子带上了电荷，带电体具有吸引轻小物体的性质，所以C选项错误；磁悬浮列车是利用通电后电磁铁有磁性实现同名磁极相互排斥，使轨道分离从而减小摩擦力，是利用电流的磁效应来工作的，所以D选项正确，故选C。
8.A
【解析】电动机是利用了通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，所以该装置是电动机的原理，所以A正确；通电导体在磁场中会受到力的作用，当电流方向或磁场方向改变时，通电导体受力方向改变，所以C、D是错误的。故选A。
9、力；向左；向左。
【解析】闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上运动，说明了通电导体在磁场中受到力的作用而运动；通电导体在磁场中会受到力的作用，当电流方向或磁场方向改变时，通电导体受力方向改变，所以若只将电源的正、负极对调，则导体棒ab将向左运动，若只将蹄形磁铁的N.S极对调，则导体棒ab将向左运动。
10、C【解析】电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的，有电源提供电流时，通电导体在磁场中受力，所以只有C选项符合，故选C.
11、A
【解析】通电导体在磁场中会受到力的作用，当电流方向或磁场方向改变时，通电导体受力方向改变，仅改变磁场的方向可以改变线圈转动的方向是正确的；电动机通电后不转动，还有可能时电压太小，产生的磁场力太小，不足以让电动机转动起来，也可能是通电瞬间线圈在平衡位置等，所以B选项是错误的；电动机工作过程中，消耗的电能转化为机械能和内能两部分，所以C错误；能使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的，所以D错误；，故选A。
12、A
【解析】通电导体在磁场中会受到力的作用，要使通电导体受力方向改变，可以改变电流方向或磁场方向，同时对调，受力方向不会改变，所以A正确，B是错误的；改变磁性强弱和电流大小，只能改变受力的大小，即只能改变转速，所以CD是错误的；故选A.
13、C
【解析】扬声器的作用就是将变化的电流转化为振动，还原原来的声音，即让通电导体在磁场中受到力的作用，故选C。
14、C
【解析】题目指出电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，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，说明电磁弹射器是通电后再磁场中受力而运动的原理，是电动机的基本原理，这些设备只有C电风扇是电动机的应用，故选C。第二十章
第4节
电动机
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
提升版（适用于考试得分率在60%——80%以内的学员）
教学目的
知道磁场对通电导体有力的作用、受力方向与导体中电流方向和磁场方向有关。
2、知道电动机的制造原理，知道直流电动机换向器的作用。
重、难点
重点:磁场对通电导体有力的作用。
难点:通电线圈在磁场中受力而转动、换向器的原理
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
生活中很多地方应用到电流的磁效应。
【新知讲解】
※知识点一：电动机
1、磁场对通电导线的作用
（1）闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。
（2）电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向发生了改变。
（3）磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向也发生了改变。
【结论】1．通电导线在磁场中要受到力的作用；2．通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。当电流方向与磁场方向平行时，不受力的作用或者说作用力为零。
【思考】实验中的直导线运动一段距离就会离开场，很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？
通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。
2、通电线圈在磁场中的转动情况：甲→乙→丙→丁
【思考】如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？
3、电动机的结构
（1）电动机由两部分组成： 能够转动的线圈，也叫转子。固定不动的磁体，也叫定子。
（2）换向器：通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
4、电动机的工作原理
电动机分类：直流电动机和交流电动机。
电动机通电时转子转动，电能转化为机械运动的能。由于电网供给的是交变电流，电风扇、洗衣机等家用电器中的电动机，多数是交流电动机。交流电动机也是靠着通电导体在磁场中所受的力来运转的。而电动玩具、录音机等小型电器则多数使用直流电动机。
◎例题
【例1】要改变直流电动机的转向，以下方法不可行的是（
）
A．改变线圈中的电流方向
B．改变磁场方向
C．同时对换电源的正负极和两个磁极
D．只对换电源的正负极或只对换两个磁极
【答案】C
【解析】电动机的原理是通电导线在磁场中受到力的作用，这个力的方向与通电的电流方向和磁感线的方向有关，电动机的转向与线圈的受力有关，因而转向与电流方向和磁感线的方向有关，改变其中一个方向，则转向变化，如果同时变，则转向不变。
?练习
1、如图所示是小华同学探究“让线圈转起来”的实验装置图。线圈能够转动的原因是______，在实验中为了使线圈能持续转动，采取的办法是______________；要想使线圈的转动方向与原来的相反，采用_________或者________的方法。
【答案】磁场对通电导体有力的作用
在线圈转到平衡位置时，改变线圈中电流方向
改变磁场方向
改变导线中电流的方向
【解析】磁场对放入其中的通电导线有力的作用，线圈不能在磁场中持续转动，解决方法是在线圈到达平衡位置时，改变线圈中电流方向。线圈转动方向与电流方向和磁场方向有关，要改变转向，只要改变其中一个量即可。
2、将一根直导线放在静止的小磁针上方，通电后小磁针发生偏转，这表明通电直导线周围存在
。如图所示装置，通电瞬间直导线向左摆动，这表明
对电流有力的作用；若要使直导线向右摆动，应如何操作？________________________。根据此现象的原理可以制成______________。
【答案】磁场
磁场
改变流过直导线的电流方向或对换磁铁的两个磁极
电动机
【解析】通电导线周围存在磁场，这是奥斯特实验得到的结论，并且通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。磁场对通电导线有力的作用，使直导线运动，直导线所受力的方向与电流方向和磁场方向有关，要使直导线的运动方向相反，可以改变磁场方向或改变直导线中的电流方向，只要改变其中一项即可，不能同时改变磁场方向和电流方向。根据通电导线在磁场中受力的作用可以制成电动机，把电能转化为机械能。
§知识小结
【课堂检测】
1．有一台直流电动机模型，接入电路后能正常转动。现做如下调整，哪一种做法不改变原来电动机的转动方向
A．调换电动机中磁铁的磁极
B．改变线圈中电流的方向
C．改变线圈中电流的大小
D．调换电源的正负极
2．通电线圈在磁场里处于平衡位置时，下列说法中正确的是
A．磁感线与线圈平面平行，线圈不受力
B．磁感线与线圈平面垂直，线圈不受力
C．磁感线与线圈平面平行，线圈受到平衡力
D．磁感线与线圈平面垂直，线圈受到平衡力
3．（2018·广西校级一模）我们家中所使用的电冰箱、洗衣机、电风扇等用电器都装配有电动机。电动机是根据下列哪种现象制成的
A．通电导体在磁场中受到力的作用
B．电流周围存在磁场
C．磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用
D．电磁感应现象
4．（2018·红安模拟）如图是一种电磁铁式电动摇篮，当检测电路检测到摇篮某位置的永久磁铁快接近电磁铁时，电磁铁工作，使摇篮受力加速，接近电磁铁后，电磁铁断电，以免对摇篮产生阻力，循环往复，每次经过时拉一把，就像有人站地上晃秋千。简单说就是先拉后推的，是在快接近时电磁铁与永久磁铁反相磁性拉过来，离开后转成同极性推出去。下列说法正确的是
A．电动摇篮电路中电流的方向是一直是不变的
B．电动摇篮是将机械能转换成电能
C．电动摇篮应用了磁极间的相互作用原理
D．电动摇篮可以将电能全部转换成机械能
5．小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，则小华应将
A．电池的正、负极对调一下
B．在线圈正上方增加磁体S极
C．左、右转轴下侧绝缘漆刮掉一半
D．左、右转轴绝缘漆全部刮掉
6．如图所示的实验中，闭合开关后，导体棒ab向右运动，这说明______________对通电导体有力的作用；若要使ab向左运动，你的方法是_______________________。
7．（2018·陕西模拟）如图所示，是探究“磁场对通电导线的作用”的实验装置，当闭合开关S时，导线ab中电流的方向是从________（选填“a到b”或“b到a”），导线ab受到磁场力的作用而向左运动；如果只改变电流方向，那么导线ab将向________运动。科学家在该实验基础上发明了电动机，实现了把_____能转化为机械能。
8．通电导体在磁场中要受到力的作用，如果只改变电流方向，导体的______方向随之改变；如果只改变磁感线方向，导体的______方向也随之改变，这说明通电导体在磁场中的受力方向跟______和______都有关系。
9．如图所示家用电器中，应用直流电动机工作的是
A．家用电风扇
B．电动剃须刀
C．抽油烟机
D．电吹风机
10．（2018·济宁模拟）小华把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶的发现了灯丝突然晃动起来。下列说法正确的是
A．灯丝晃动是一种电磁感应现象
B．灯丝晃动是磁场对电流的作用
C．磁体对钨这种材料有吸引作用
D．灯丝晃动是内能转化成了机械能
11．（2018·陕西模拟）如图所示的装置中，当闭合开关，导体ab就会运动起来，下列说法正确的是
A．此现象说明磁可以生电
B．电动机是利用图示装置原理来工作的
C．导体ab运动方向与电流方向无关
D．同时调换蹄形磁铁两极和电源的正负极可以改变导体ab的运动方向
12．（2018·乐山模拟）如图所示的家用电器中，利用电动机原理工作的是
A．电饭锅
B．电风扇
C．笔记本电脑
D．动圈式话筒
13．（2018·保定一模）电动自行车以其快速、安全、环保等特点迅速风靡大街小巷。电动自行车运动过程中所发生的能量变化是
A．电能转化为机械能
B．化学能转化为机械能
C．化学能转化为电能，再转化为机械能
D．电能转化为化学能
14．随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭。如图所示。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多智能功能，以下关于扫地机器人说法正确的是
A．机器人在自动吸尘过程中利用了气体流速与压强的知识
B．机器人内电动机制作原理是磁场对通电导体有力的作用
C．机器人在自动充电过程中主要把化学能转化为电能
D．机器人内部的集成电路部分主要使用了半导体材料
15．小明通过学习得到下面几个结论，请帮他补充完整：
（1）实验表明，通电导体在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟______方向和______方向有关。
（2）要使直流电动机中的线圈连续平稳地转动，必须使线圈一到______时就能自动改变线圈里的______，使它受力的方向总是相同的。在直流电动机里，完成这一任务的装置叫______。
（3）电动机可以把______能转化成______能。
16．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。图甲中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是__________________。线圈从图示位置再转动______度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置。
（2）图乙中的线圈可以持续转动，是因为它加装了______，该装置能在线圈______（选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
（3）图丙所示的电动机模型中，调换模型中器件______
（填图中的序号）的放置可以方便改变电动机的转动方向。通电后电动机模型的线圈不转动，用手拔一下，线圈就连续转动起来，则刚才线圈不转动的原因是______。
17．（2018·黄梅期中）如图所示为人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这车钥匙实质相当于一个__________，跨上自行车将右手把向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越大，车速就越快。给电动车充电时，电瓶相当于________，将_______能转化为_______能。
【答案】
1、C
2、D
3．A【解析】电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故A符合题意；电流周围存在磁场，是电流的磁效应，这一现象是电磁铁的原理，故B不符合题意；磁场的基本性质是对放人其中的磁体产生磁力的作用，故C不符合题意；电磁感应现象是发电机的原理，故D不符合题意，故选A。
4．C【解析】A、由题意可知电动摇篮电路中电流的方向是不断变化的；B、电动摇篮是将电能转换成机械能的；C、电动摇篮应用了磁极间的相互作用原理；D、电动摇篮不可能将电能全部转换成机械能。故选C。
5．C【解析】电池的正、负极对调一下，改变了磁场方向，在线圈正上方增加磁体S极，增强了磁场强弱，而磁场方向和磁场强弱都不能使线圈能连续转动，故AB错误；将左、右转轴的漆皮下侧绝缘漆刮掉，或一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，如果两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，故C正确，D错误。故选C。
6．磁场
对调电源两极（或对调磁体的两极）
【解析】导体棒发生运动是因为放在了磁场中，故是磁场对导体产生了力的作用。要使力的方向发生变化，可以改变磁场方向或电流方向，即对调电源两极或对调磁体的两极。
7．a到b
右
电
8．受力
受力
电流方向
磁感线方向
【解析】通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，若只改变电流方向，则导体受力方向会随之改变；若只改变磁感线方向，则导体的受力方向也随之改变；
9．B【解析】电风扇、抽油烟机、电吹风都是直接应用于家庭电路中的用电器，其中的电动机是交流电动机；电动剃须刀是用电池提供直流电的，所以里面的电动机是直流电动机。故选B。
10．B【解析】有电流通过的灯丝置于磁场中，灯丝发生晃动，说明了通电导体在磁场中受到力的作用（或磁场对电流有力的作用），在这个过程中，是电能转化为机械能，故ACD错误，B正确；故选B。
11．B【解析】A、当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来，此现象说明通电导线在磁场中受力的作用，故A错误；B、电动机是利用图示装置原理来工作的说法正确，故B正确；C、导体ab运动方向与电流方向和磁场方向都有关，故C错误；D、当电流方向和磁场方向有一个方向发生改变时，导体ab的运动方向就发生改变，如果两个同时改变则导体ab运动方向不变，故D错误；故选B。
12．B【解析】电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用转动，工作过程中将电能转化为机械能，A、电饭锅工作时将电能转化为内能，不符合题意；B、电风扇工作时将电能转化为机械能，符合题意；C、笔记本电脑工作时将电能转化为光能和机械能（声音），不符合题意；D、动圈式话筒工作时将声音（机械能）转化为电能，不符合题意；答案选B。
13．C【解析】电动自行车在行驶过程中由蓄电池供电，蓄电池供电时将化学能转化为电能，电动机将电能转化为自行车的动能（机械能）。故选C。
14．ABD【解析】吸尘器工作时，由于其内部空气流速增大，压强减小，所以尘土在周围大气压的作用下被压入吸尘器中，故A正确；机器人内电动机制作原理是磁场对通电导体有力的作用，故B正确；机器人在自动充电过程中主要把电能转化为化学能的过程，故C错误；机器人内部的集成电路部分主要使用了半导体材料，故D正确，故选ABD。
15．（1）电流
磁场
（2）平衡位置
电流方向
换向器
（3）电
机械
16．（1）电流（或通电线圈）
电流方向不同
90
（2）换向器
刚转过
（3）①
摩擦力较大
【解析】（1）电动机的工作原理是磁场对电流（或通电线圈）有力的作用。线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关；甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，是因为两侧的电流方向不同。当线圈从图示位置再转动90度后，线圈将恰好达到平衡位置，此时受力平衡，最终会停在该位置。
（2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，它能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
（3）①因为线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，所以丙图所示的电动机模型中，调换器件①的放置，即改变磁场的方向，可方便改变电动机的转动方向。②卡住和转动后摩擦力是不同的，卡住是静摩擦力，转动后是滑动摩擦力，静摩擦力力可以比滑动摩擦力大；故若线圈的轴与轴架间的摩擦力太大，电动机可能被卡住，即使拨动，由于动摩擦力小于静摩擦力的缘故，也会转动。
17．开关
用电器
电
化学
【解析】如图为人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点，只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶，这车钥匙其实就是一个开关，跨上自行车将右手把向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越大，车速越快，给电动车充电时，电瓶相当于用电器，将电能转化为化学能能。
【课堂总结】
【家庭作业】
一、选择题
1．电动机是一种高效率、低污染的动力设备，广泛地应用在日常生活和生产实践中。下列家用电器中应用了电动机的是
A．洗衣机
B．电饭锅
C．电热水壶
D．电热毯
2．下列装置中，利用磁场对通电导体作用的原理来工作的是（
）
A．手摇式发电机
B．动圈式话筒
C．电动赛车
D．电磁继电器
3．“玉兔号”月球车在月球上工作时，可用来驱动它的是
A．汽油机
B．柴油机
C．电动机
D．水轮机
4．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。下列方法中可行的是
A．只改变电流大小
B．只改变电流方向
C．对换磁极同时改变电流方向
D．换用磁性更强的磁铁现要线圈逆时针转动.
5．图中，能说明电动机工作原理的是（
）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，闭合开关后导体ab开始运动起来，若让导体的运动方向发生改变，则可以采取的措施正确的是(
)
A．改变磁场方向或电流方向
B．改变磁场强弱
C．改变磁场方向和电流方向
D．改变导体ab长度
二、填空题
7．根据图中
(填“甲”或“乙”)所示的实验原理可以制成电动机。探究电磁感应现象应选用图中
(填“甲”或“乙”)所示的实验装置。
8．如图所示是直流电动机的工作原理图，图中两个分别与线圈两端相连而又彼此绝缘的铜半环E和F是电动机的________________，其主要作用是当线圈转动到________________时改变线圈中的________，从而使线圈能够持续转动．电动机的线圈每转动一周，线圈中电流的方向改变________次．
9．图为我们实验室所用电流表的内部结构示意图。当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是___________________________________________。
10．如图所示，微风吊扇通电后扇叶转动，使微风吊扇转动的工作原理是
。拔下插头，在插头处接一发光二极管，用手旋转叶片，发光二极管发光，这是
现象，人们利用这一原理制成了
。
11．实际的直流电动机是通过________来实现后半周自动改变电流的方向，使电动机持续转动下去的．
三、实验题
12．如图所示的实验装置中，将一根直导线ab放在蹄形磁铁的磁场中，接通电源，根据实验现象回答以下问题：
(1)静止在导轨上的导线ab通电后，就会________，这说明________。
(2)不改变磁场的方向，只改变通过导线ab的电流方向，导线ab的运动方向________，这说明________。
(3)不改变电流的方向，只改变磁场方向，导线ab的运动方向________，这说明________。
13．在安装直流电动机模型的是实验中：
（1）小明将电动机、变阻器、电源、开关串联起来，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。造成这一现象的原因是____。当小明调节滑片，使电路中电流增大，发现电动机的线圈转速____（选填“加快”、“不变”或“减慢”）。
（2）为进一步研究直流电动机，他测得通过当电动机两端电压为5V时，通过电动机的电流为0.5A，而当电动机两端电压为1V时，电动机线圈不转，电流表示数仍为0.5A。则该电动机线圈电阻为____Ω。
（3）当电动机两端电压为5V，电动机工作1min所消耗的电能为____J，其中转化为机械能的是____J。
【答案】
一、选择题
1．A
2．C
【解析】A、手摇式发电机是利用电磁感应现象制成的，故A不合题意；
B、动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的，故B不合题意；
C、电动赛车的主要部件是电动机，是利用磁场对通电导体作用的原理来工作的，故C符合题意；
D、电磁继电器的主要部件是电磁铁，是利用了电流的磁效应，故D不合题意．
故选C．
3．C
【解析】汽油、柴油燃烧需要空气，而月球表面没有空气，故月球上的“玉兔号”不能使用汽油机、柴油机来驱动；同时月球上没有水，所以水轮机不能工作，只能使用电动机来驱动。故本题正确选项是C。
4．B
5．B
【解析】A图是电磁继电器，是电磁铁的应用，不符合题意；B图中，当闭合开关后，磁场中的导体会受力而动，即通电导线在磁场中受到力的作用，电动机就是根据此原理制成的，符合题意；C图中，当导体做切割磁感线运动时，电流表的指针会发生偏转，即会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，不符合题意；D图是用来研究电磁铁磁性强弱因素的实验，不符合题意；故应选B。
6．A
【解析】通电导体在磁场中因受到力的作用而运动，导体受力的方向或其运动的方向与磁场的方向或通过通电导体的电流方向有关。故选A。
二、填空题
7．乙
甲
8．换向器 平衡位置 电流方向 2
9．通电导线在磁场中受到力的作用或磁场对电流有力的作用
【解析】由图中电流表的内部结构示意图可知，线圈位于永磁体的中间，当线圈通电时，磁场对电流的作用使指针发生了偏转，电能转化为机械能。
10．通电线圈在磁场中受力转动；电磁感应；发电机
【解析】吊扇是靠里面的电动机带动转起来的，电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动；发光二极管发光，表明有电流产生，这是在旋转叶片时，带动线圈转动，切割了磁感线，产生了感应电流，这是电磁感应现象，发电机就是利用电磁感应的原理制成的。
11．换向器
三、实验题
12．(1)运动
通电导线在磁场中要受到力的作用
(2)发生改变
导线受力的方向与电流方向有关
(3)发生改变
导线受力的方向与磁场方向有关
【解析】明确实验中所控制不变的量和变化的量，然后对比导线运动方向，就可以得出变化量对通电导线在磁场中受力方向的影响。
13．（1）开始时线圈处于平衡位置
加快
（2）2
（3）150
120
（2）直流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，它在工作时将电能转化为机械能。根据题意电动机线圈若不动，此时是电能转化为内能，故根据欧姆定律知道线圈的电阻R=U/I=1V/0.5A=2Ω。
（3）根据题意知道当U=5V时，I=0.5A，所以此时电动机的功率是P=UI=5V×0.5A=2.5W，电动机工作t=1min所消耗的电能Q=Pt=2.5W×60s=150J，其中转化为内能Q1=I2Rt=（0.5A）2×2Ω×60s=30J，转化为机械能的是Q2=Q-Q1=150J-30J=120J。
