沪科版九年级全一册物理习题课件 第十七章 17.3科学探究：电动机为什么会转动（33张）

科学探究：电动机为什么会转动
第三节
沪科版 九年级
第十七章 从指南针到磁浮列车
B
D
1
2
3
4
5
力；左；左
6
7
8
10
答 案 呈 现
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9
A
A
C
C
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14
电；机械
答 案 呈 现
如图所示，把线圈放在磁场里，接通电源，发现线圈发生扭转。对此，下列说法不正确的是(　　)
A．通电线圈在磁场中受到力的作用
B．通电线圈在磁场中的受力方向与
电流方向无关
C．电能能够转化为机械能
D．磁场与通电线圈中电流产生的磁场发生相互作用
B
1
【点拨】
将通电线圈置于磁场中，由于通电线圈周围也存在磁场，磁场与通电线圈中电流产生的磁场发生相互作用，使通电线圈受到磁场力的作用而扭转，将电能转化为机械能。可见，选项A、C、D是正确的。
下列说法你觉得不合理的是(　　)
A．通电线圈转动的方向可能与电流的方向有关
B．通电线圈转动的方向可能与磁场的方向有关
C．通电线圈转动，可能是线圈在磁场中受到力的作用
D．通电线圈转动的方向可能与电流的大小有关
D
2
【点拨】
通电线圈转动的方向与电流大小无关。
【中考?广东】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________(填“左”或“右”)运动；若只将蹄形磁体的N、S极对调，
则导体棒ab将向________
(填“左”或“右”)运动。
3
力
左
左
【中考?百色】下列电器以“磁场对通电导体具有力的作用”为工作原理的是(　　)
A．电动机　　　　　　　B．电饭锅
C．电热水器 D．电磁铁
A
4
【中考?扬州】如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是(　　)
A．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
5
A
小明将安装好的直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不工作，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，其原因可能是(　　)
A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良
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
6
C
【点拨】
接通电源后电动机不转动的原因有下列几种可能性：①电源电压太低；②磁体磁性太弱；③电动机换向器与电刷接触不良；④线圈开始时处于平衡位置；⑤轴间和电刷与换向器之间的摩擦力太大。
如图所示简易电动机正在实现的能量转化是把________________________________。图中的两个分别与线圈两端相连，而又彼此绝缘的铜半环E和F叫_______。
电能转化为机械能
7
换向器
【2020?盐城】如图所示，在“探究磁场对电流的作用”实验中，给直导线通电，观察到它向右运动，只改变直导线中电流的________，导线的运动方向会发生改变。这个过程将________能转
化为直导线的机械能。日常生活中的
________(填“电动机”或“发电机”)
就是利用这个原理制成的。
方向
8
电
电动机
【中考?株洲】如图所示，导线ab放在磁场中，接通电源后，ab向右运动，如要使其向左运动，下列方法可行的是(　　)
A．增大电路中的电流
B．换用磁性更强的磁铁　
C．将电源正、负极对调
D．同时对调磁铁两极和电源正、负极
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C
【点拨】
通电导线在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关，所以改变磁场方向或者改变电流方向，都可以改变通电导线的受力方向。需要注意的是，如果同时改变电流方向和磁场方向，则通电导线的受力方向不会改变。将电源正、负极对调，改变了电流的方向，同时磁场方向不变，所以通电导线的受力方向会改变，使导线向左运动，故选C。
如图是演示“通电导线在磁场中受到力”的实验装置。
(1)根据闭合开关后，放在磁场里的导线ab的___________确定磁场对通电导线产生了力的作用；根据导线ab的_________确定磁场对通电导线的力的方向。
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运动状态
运动方向
(2)这一实验的结论是：通电导线在磁场中受力方向与________方向和________方向有关。
(3)力是有大小的，如果还想进一步探究“磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关？”请提出一条你的猜想，并写出你猜想的依据。
猜想：磁场对通电导线作用力的大小与________有关。
依据：_________________________________________
______________________________________。
磁场
磁场
电流大小
电路电流越大，导线的运动速度就越大(或磁场
强弱；磁场越强，导线的运动速度就越大)
如图甲的线圈abcd位于磁场中：
(1)通电后，cd段导线的电流方向________________(填“由c到d”或“由d到c”)。
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由c到d
【点拨】
根据图示信息，线圈中电流从电源的正极出发回到负极，线圈中cd段导线的电流方向由c到d。
(2)cd段导线受磁场力的方向如图甲所示，在图甲中画出ab段导线受磁场力的方向。
解：如图所示。
【点拨】
ab段的电流方向和cd段的电流方向相反，磁感线方向不变，则ab段导线受磁场力的方向与cd段相反。
(3)当线圈转到竖直位置时，如图乙所示，ab段和cd段导线受到的力是平衡力。物理学中把这一位置叫做____________，线圈最终将
在这一位置静止。
平衡位置
【点拨】
如图乙，ab段导线受到竖直向上的力，cd段导线受到竖直向下的力，因此，线圈abcd受到的磁场力是一对平衡力，线圈abcd最终将在这一位置保持静止。
(4)为了使线圈能够持续转动，可以在电路中接入______。
换向器
【点拨】
电动机换向器的作用：在线圈由于惯性刚转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而改变线圈受力方向，可以让线圈abcd能够持续转动。
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，通电导体在磁场力的作用下沿导轨加速运动，系在通电导体上的弹体以10 km/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。
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电
机械
如图所示是小明制作的一台简易电动机。当闭合开关，用力轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
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(1)要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是________________、________________；(写出两点)
改变电流方向
改变磁场方向
【点拨】
通电线圈在磁场中的受力方向与磁场的方向和线圈中电流的方向有关，因此改变磁场的方向或改变线圈中电流的方向均能改变线圈的转动方向。
(2)开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是________________、__________________；(写出两点)
接线柱接触不良
磁体的磁性不够强
【点拨】
线圈不转动的原因很多，如：①接线柱接触不良，②磁铁的磁性不够强，③线圈匝数太少，④电池电压不够高。
(3)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是______________，并在虚线框内画出实验电路图(电动机用 符号表示)。
滑动变阻器
解：电路图如图所示。
【点拨】
电动机的原理是磁场对电流的作用，因此磁场越强，电流越大，力越大，在磁场和线圈不变的情况下，通过改变线圈中电流大小可调节电动机的转速。
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(如图甲)，这是因为电流能够产生________，而它对电流又有________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：通电导线a产生的磁场对
它具有____________。如果两根平行导
线中通过方向相反的电流(如图乙)，那
么它们会相互__________。
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磁场
力
向左的作用力
排斥
【方法规律】
解答本题可利用推理法。由题知，两导线中电流方向相同时，它们相互吸引，b的磁场对a有向右的作用力，则a的磁场对b有向左的作用力。若两导线中电流方向相反时，受力情况应与同向时相反，即相互排斥。