1.4 电动机 一课一练（含解析）

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浙教版八年级下册科学1.4 电动机
一、选择题
1．（2019·浙江九年级期末）小江设计了一个如图所示的线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极，浮在液面上的线圈就能指示方向了。关于该装置的分析错误的是
A．线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B．线圈能够指示方向是因为存在地磁场
C．利用该装置可以判断磁铁的南北极
D．交换铜片和锌片位置不会改变线圈的磁极
2．（2020·浙江宁波市·九年级一模）洗衣机的核心装置是电动机，下列哪个实验揭示了电动机的工作原理（ ）
A． B．
C． D．
3．（2019·浙江杭州市·八年级单元测试）如图所示为直流电动机的工作原理，以下相关的分析中正确的是（?? ）
A．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
B．电动机工作过程中，线圈中也会产生感应电流
C．电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变4次
D．电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好
4．（2017·浙江全国·八年级单元测试）（福州中考）如图是“混合动力汽车”原理结构的示意图，该车行驶过程中把电能转化为机械能的部件是（ ）
A．汽油发动机 B．电池 C．发电机 D．电动机
5．（2019·全国八年级单元测试）某同学制作了如图 1 所示的装置：风吹动时，风车带动磁体上方的线圈转动（线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉），灵敏电流计的指针会发生偏转。如图 2 是该同学设计的另一种由轻质材料制成的风车模型， 则下列说法正确的是( )
A．图 1 装置是利用电流磁效应工作的
B．图 1 装置的工作原理与电动机相同
C．若图 1 中电流计换成干电池，则无风吹时，线圈能持续转动
D．若用图 2 所示风车模型替换图 1 中风车，则有风吹时，电流计指针也能发生偏转
6．（2020·浙江杭州市·八年级期末）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（）
A．换向器与电刷未接触 B．启动时线圈在平衡位置
C．电刷与换向器摩擦太大 D．电源正负极接反了
7．（2020·浙江丽水市·八年级期中）下列实验探究图示中，与洗衣机洗衣时的工作原理相同的是(　　)
A．
B．
C．
D．
8．（2019·杭州市余杭区塘栖第二中学九年级期中）如图是当今世界最大的水利发电工程—三峡水电站的主体工程。下列说法中正确的是（ ）
A．大坝使上游的水位升高，提高了水的动能
B．水从大坝的上游流下时，重力势能不变
C．水轮机发电利用了磁场对电流的作用
D．水轮机发电过程，是将机械能转化为电能的过程
9．（2020·浙江八年级月考）小林对如图所示的甲、乙两个探究实验进行比较后有了以下几点认识，其中正确的是(　　)
A．甲实验是发电机的原理，乙实验是电动机的原理
B．甲实验中机械能转化为电能，乙实验中电能转化为机械能
C．实验时，甲实验中导体ab相当于电路中的电源，乙实验中导体ab相当于电路中的用电器
D．甲实验是探究磁场对通电导体的作用的实验装置，乙实验是探究磁生电的实验装置
10．（2014·浙江嘉兴市·八年级月考）将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接，在小电动机转轴上绕线，然后用力拉线，使电动机转动，小灯泡发光，该现象中：
①电产生了磁，使电动机转动，②磁产生了电，使小灯泡发光，
③电动机相当于电源，④转动停止，灯泡熄灭．以上说法正确的是（ ）
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④
二、填空题
11．（2020·浙江温州市·八年级期末）如图为实验室常用的电压表内部结构示意图，线圈通过导线与接线柱相连。
（1）当线圈中有电流通过时，指针发生偏转，其原理是________。
（2）该电压表有两个量程，若使用小量程，则应把导线接在图中________两个接线柱上。（填字母）
12．（2019·浙江）小烨制作了如图甲所示的简易电动机，但是却无法转动，于是他查阅资料后对电动机进行了改进。
（1）图甲中将轴的一端漆皮全部刮去，另一端刮去半周漆皮，目的是_______________________。
（2）闭合开关后线圈无法转动，得用手轻推一下线圈才能转动，是因为此时______________________。
于是查找原因后对线圈进行了改进，采用两个相互垂直的线圈（如图乙），请对比甲乙两图线圈的不同谈谈改进后有什么优点：________________________________________。
（3）图___________是电动机的模型图（填“丙”或“丁”），电动机工作时_____________能转化为_____________能。线圈转动一周，线圈内部电流方向改变______________次。
13．（2019·浙江八年级期末）一台简易电动机如图所示。用硬金属丝做两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴。用小刀刮去轴一端的全部漆皮,再刮去另一端的_____（填“全部”或“半周”）漆皮，并将线圈放在支架上，磁体放在线圈下，接通电源并用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。若要改变线圈转动方向，你会怎么做_____。
14．（2019·浙江九年级一模）小明同学做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：
（1）实验装置中的甲部分，应用的物理原理是________________。
（2）此装置中________（填“甲”或“乙”）部分产生的现象，与生活中电动机的工作原理是相似的。
15．（2019·浙江八年级期末）如图为电动机的原理示意图，请回答以下问题。
（1）甲乙丙三幅图中，线圈处于平衡位置的是________。
（2）通电后，图甲中ab段导线受磁场力的方向向上，用箭头标示出图丙中cd段导线
所受磁场力的方向，为了让通电线圈持续同向转动，需要增加什么装置________。
三、探究题
16．（2020·浙江八年级月考）如图所示为小明和小华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：用漆包线绕成矩形线圈，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)线圈能够转动的原因是________________________________。
(2)将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中的_______作用相同。
(3)只改变___________方向，都可以改变线圈的转动方向。
(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是_________________________________________。（写出一点即可）
17．（2020·浙江九年级专题练习）我们中考复习备考时，天气闷热，小明同学购买了一台可调速手持式电风扇，他在使用时发现有三个调速挡位，激发了他对直流电动机的转动快慢进行探究的欲望。
提出问题：电动机转动的快慢跟哪些因素有关呢？
实验前，小明提出了以下猜想：
猜想一：与电动机两端的电压高低有关；
猜想二：与通过电动机的电流大小有关；
为了验证自己的猜想，小明从学校实验室借来如下仪器进行实验：直流电动机、学生电源(电压可调)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线等，并设计了图甲所示的电路图；
(1)根据甲图，在乙图中用笔画线代替导线把实物图连接完整__________；
(2)为了验证猜想一，他调节电源电压和改变滑动变阻器滑片P的位置进行实验，记录了电压表的示数、电动机转动的快慢如下表：
电压表示数/V 1.0 2.0 3.0 4.0
电动机转动快慢 非常缓慢 慢 快 很快
根据数据得出的结论是：在一定电压范围内电动机两端的电压越高，转动越________；
(3)为了验证猜想二，他保持电源电压不变，仅改变滑动变阻器滑片P的位置，记录了电流表的示数、电动机转动的快慢如下表：
电流表示数/A 0.10 0.20 0.30 0.40
电动机转动快慢 非常缓慢 慢 快 很快
根据数据得出的结论是：在一定电流范围内通过电动机的电流越大，转动越________；
(4)电动机在转动时，主要把电能转化为______能；
(5)为了改变电动机的转动方向，小明采取了如下措施，你认为可行的有________。
A．换用磁性强弱不同的磁铁
B．只改变电流的方向
C．只改变磁场的方向
D．同时改变电流的方向和磁场的方向
18．（2017·浙江全国·八年级课时练习）如图所示，把一根直导线AB放在马蹄形磁铁的磁场里，当闭合开关，AB中出现由B到A的电流时，AB向右摆动，这说明_____；若保持磁铁的磁极位置不变，改变AB中的电流方向，则AB向左摆动；若保持AB中的电流方向由B到A不变，而将蹄形磁铁的两个磁极对调，则AB向左摆动。这说明通电导体在磁场中受力的方向跟_____和_____有关。若将电流方向和磁极方向同时改变，则AB向_____摆动。
19．（2020·浙江绍兴市·）如图所示为小科和小江制作的一种直流电动机模型，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，蹄形磁体放在线圈周围。
（1）根据所学知识，分析按他们这种刮漆的方法使线圈在______位置会切断线圈中的电流，目的是使线圈能够________。
（2）可以通过改变_______方向来改变线圈的转动方向。（填一种方法）
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下， 并不转动，原因可能是__________，这时可进行的有效尝试是___________。
答案部分
1．D
【解析】
【详解】
A．铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极，而与上面的线圈相连时，该线圈相当于一个通电螺线管，故其外部磁场与条形磁铁的外部磁场相类似；故A不符合题意；
B．同时据安培定则能看出，此时该线圈的右端是N极，左端是S极，故在地磁场的作用下，其会指示南北，故线圈能够指示方向是由于地磁场造成的；故B不符合题意；
C．该题实际相当于原电池，铜片相当于正极，锌片相当于负极，据安培定则可知，铜片一端时N极，另一端是S极；故C不符合题意；
D．通电螺线管的磁极与电流的方向和线圈的绕法有关，故交换铜片和锌片位置，相当于改变了电流的方向，故该线圈的磁极方向会改变，故D选项符合题意；
2．D
【详解】
A．电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用；图A中是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图中研究的是电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系，是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．图中没有电源，导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流计指针发生偏转，说明产生了感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C不符合题意；
D．图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，揭示了电动机工作原理，故D符合题意。
故选D。
3．B
【解析】
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；通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。这就是电磁感应现象。
解答：A、电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，但也有少部分转化为内能，故A错误；
B、电动机工作过程中，线圈在磁场中切割磁感线，因此在线圈中也产生感应电流，故B正确；
C、电动机工作过程中，线圈中的电流方向周期性变化，转一周电流方向改变2次，故C错误；
D、电动机中的线圈转动是利用了惯性，但线圈的质量不能太大，太大启动时也困难，故D错误。
故选：B。
【点睛】此题主要考查的是学生对电动机原理、能量转化和产生感应电流条件的了解和掌握，基础性题目。
4．D
【分析】
混合动力电动汽车”是消耗了电能得到机械能，据此来判断各选项中的描述是否相符．
【详解】
“混合动力电动汽车”在工作过程中消耗电能获得机械能，是依靠电动机实现这一能量的转化，故D正确。故选D。
5．D
【解析】
试题分析：该装置是利用线圈在磁场中转动时切割磁感线产生感应电流的原理工作的，故A错误；该装置的工作原理与发电机是相同，电动机的原理是通电导体在磁场中受力转动，故B错误；由于干电池能提供的电流的方向是确定的，线圈只能动一下，不能持续转动，故C错误；在该装置中，只要能让线圈转动起来就会有感应电流的产生，电流计的指针就会偏转，故D正确；应选D。
【考点定位】电磁感应
6．B
【详解】
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. .若是电刷与换向器之间的阻力太大，即磁场力不能克服摩擦力，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，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
7．A
【分析】
洗衣机工作的时候，需要接电源，因而洗衣机的马达转动是使用了电动机的原理。
电动机在工作的时候将电能转化成机械能和内能。
【详解】
A.闭合开关后，电流经过导体，这时导体会在磁场中受力运动起来，这是电动机的原理，故A符合题意；
B.和小球带有同种电荷的玻璃棒靠近悬挂的小球时，小球会被排斥，说明同种电荷相互排斥，故B不合题意；
C.闭合开关后，金属棒在磁场中做切割磁感线运动时，电流计的指针摆动，说明有电流产生，这就是电磁感应现象，故C不合题意；
D.闭合开关后，通过两个电磁铁的电流相同，线圈匝数多的吸引的大头针数量多，说明当电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁场越强，故D不合题意。
故选A。
8．D
【详解】
A．拦河大坝使上游的水位升高，水量增大，提高了水的重力势能，故A错误；
B．水从大坝的上游流下时，高度减小，重力势能减小，故B错误；
C．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，发电机是利用电磁感应原理工作的，故C错误；
Ｄ．水轮机发电的过程，消耗机械能，得到电能，是将机械能转化为电能的过程，故D正确。
9．D
【分析】
当通电导体在磁场中通电时，会受到磁场的作用，将电能转换成机械能，导体相当于用电器。
当导体所在的回路在切割磁场的时候，导体会产生感应电压，回路中会产生感应电流，此时导体相当于电源，并机械能转化成电能。
甲图：闭合开关后，通过电流的金属棒在磁场中受力运动；
乙图：闭合开关后，磁场中的金属棒做切割磁感线运动，电流计的指针摆动，这是电磁感应现象。
【详解】
A.甲实验是电动机的原理，乙实验是发电机的原理，故A错误；
B.甲实验中电能转化为机械能，乙实验中机械能转化为电能，故B错误；
C.实验时，甲实验中导体ab相当于电路中用电器，乙实验中导体ab相当于电路中的电源，故C错误；
D.甲实验是探究磁场对通电导体的作用的实验装置，乙实验是探究磁生电的实验装置，故D正确。
故选D
10．C
【详解】
如图所示的电路连接，在小电动机转轴上绕线，然后用力拉线，使电动机转动，此时电动机相当于发电机，把机械能转化为电能，发电机是利用电磁感应制成的，是磁生电，转动停止，灯泡就熄灭。故②③④正确。
故选C.
11．通电线圈在磁场中受力转动 A、B
【详解】
（1）当线圈中有电流通过时，指针发生偏转，其原理是：通电线圈在磁场中受力转动。
（2）根据图片可知，线圈和电阻串联，那么AC两点之间的电压等于线圈电压和电阻上电压之和，即AC上电压肯定大于AB两点之间的电压，因此使用小量程，应该把导线接在图中AB两个接线柱上。
12．使通电线圈在磁场中能持续转动 磁场太弱或开始线圈处在平衡位置 相同情况下受到的磁场力变强 丙 电 机械 2
【详解】
(1)[1]在实验中，用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端刮去半周漆皮来改变通入线圈的电流方向，使线圈能持续转动；
(2)[2][3]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，可能是磁场太弱或开始线圈处在平衡位置，图乙改进后线圈匝数变多，相同情况下受到的磁场力变强；
(3)[4][5][6][7]电动机工作时需要电源，所以丙是电动机模型；电动机工作时将电能转化为机械能，线圈转动一周，线圈内部电流方向改变2次。
13．半周 只对调电源正负极改变电流方向或只对调磁体磁极改变磁场方向
【详解】
[1]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，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动；
[2]影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向，所以，若要使线圈的转动方向发生改变，只需要改变其中一个因素即可。
14．电磁感应现象 乙
【详解】
(1)[1]由题干图可知：闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，这是利用电磁感应现象的原理实现的，此时导体ab相当于电源；
(2)[2]电动机是利用通电导线在磁场中受力作用的原理工作的，故与乙装置产生的现象相类似。
15．乙 ；换向器
【详解】
(1)[1]根据左手定则可知，在乙图所示位置时，ab段受力方向向上，cd段受力方向向下，此时处于平衡位置；
(2)[2]当导线转过平衡位置后需要改变磁场内导线中的电流方向，此时需要使用换向器保持通电线圈同向持续转动；cd段导线电流方向由里向外，根据左手定则可知，其受力方向竖直向下，作图如下
16．通电线圈在磁场中受力转动 换向器 磁场或电流 磁场太弱（或开始线圈处在平衡位置）
【分析】
(1)直流电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动；
(2)该线圈之所以能转动，是据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，若不改变电流的方向，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；而真正的直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的方向，使线圈持续的转动下去，这项任务由换向器完成；
(3)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，因此要从这两方面入手考虑；
(4)线圈不转动的原因可能是无电流、磁场太弱、开始线圈处在平衡位置。
【详解】
(1)[1]直流电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动。
(2)[2]将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用等同于直流电动机的换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变电流的方向，保证了线圈持续的转动下去。
(3)[3]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。
(4)[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，可能是磁场太弱或开始线圈处在平衡位置。
17． 快 快 机械 BC
【详解】
(1)[1]由电路图知道，滑动变阻器与电动机串联在电路中，电流表选用的是小量程，实物图连接如下
(2)[2]由表格中的数据知道，当电动机两端的电压升高时，转速变快，故结论是：在一定电压范围内电动机两端的电压越高，转动越快。
(3)[3]表格中的数据知道，当通过电动机的电流变大时，转速变快，故结论是：在一定电流范围内通过电动机的电流越大，转动越快。
(4)[4]电动机是用电器，消耗电能主要转化为机械能和一小部分因为电流的热效应转化为内能。
(5)[5]电动机转动方向与电流的方向和磁场的方向有关，与磁铁磁性的强弱无关；只改变电流方向或磁场的方向，电动机转动的方向会改变，若同时改变电流的方向和磁场的方向，则电动机转动方向不变，故BC符合题意。
故选BC。
18．通电导体在磁场中受到力的作用 电流方向 磁场方向 右
【详解】
当闭合开关， 导线AB中会有电流通过，此时发现导线AB向右摆动，说明通电导线在磁场中受力的作用；
若保持磁极不变，改变AB中的电流方向，则AB向左摆动，说明通电导线AB受力向左；
若保持AB中的电流方向由B到A不变，而将蹄形磁铁的两个磁极对调，则AB向左摆动。. 说明通电导线AB受力向左；
综上说明通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向有关；
若将电流方向和磁极方向同时改变，则AB受力方向不变，即向右摆动。
19．刚过平衡位置 持续转动 电流方向或磁场方向 见解析 见解析
【详解】
(1)[1][2]将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，线圈由于惯性转过另半圈，保证了线圈持续的转动下去。
(2)[3]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)[4][5]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，可能是电流太弱、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置、摩擦力太大等，可进行有针对性的尝试，包括换新电池使电流增大，换较强的磁场，用手推一下线圈使其转过平衡位置、转轴处加润滑油等。
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