第三节 科学探究:电动机为什么会转动
考点一 磁场对通电导体的作用力
1.(2020·济南莱芜中考)如图所示的实验装置可以用来研究(电源电压不变)
(B)
A.影响通电导线受到的磁场力大小的因素
B.影响通电导线受到的磁场力方向的因素
C.导线在磁场中怎样运动才能产生感应电流
D.影响通电导线周围产生的磁场强弱的因素
2.(2021·龙岩模拟)如图所示,闭合开关,铜棒向右运动,为使开关闭合后铜棒向左运动,下列操作可行的是
(B)
A.换用更细的铜棒
B.将磁体的N、S极对调
C.向右移动滑动变阻器的滑片
D.将电源正、负极和磁体N、S极同时对调
3.(2020·柳州中考)如图电路,闭合开关,能看到蹄形磁铁中的金属棒AB运动起来,说明有电能转化为 机械 能。若只改变电路中的电流方向,AB的运动方向将 改变 (选填“改变”或“不改变”)。?
4.(2021·三明月考)在探究“电动机为什么会转动”的实验中:
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,由于通电导体周围也存在磁场,磁体会对通电导体产生力的作用吗?
(1)如图所示,将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间,未闭合开关时导体静止,闭合开关后,导体 运动起来 ,说明磁场对 通电 导体有力的作用;?
(2)断开开关,将图中磁体的N和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相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与 磁场方向 有关;?
(3)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相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与 电流方向 有关;?
(4)如果同时改变磁场方向和电流方向, 不能 (选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。?
(5)在这个实验中 电 能转化为 机械 能。?
考点二 电动机的原理
5.(2021·南平期末)如图为新能源汽车号牌,号牌中的字母“D”表示纯电动汽车,这类汽车的动力装置是电动机,下列选项符合其工作原理的是
(D)
6.如图所示是直流电动机的模式图,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,它利用 换向器 与电刷的接触方式,解决了线圈连续转动和导线缠绕问题。?
7.如图所示为小金同学制作的简易直流电动机模型。他用金属丝做成两个支架,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,磁体放在线圈下。接通电源后并用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。
(1)直流电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受力而转动 。?
(2)将线圈一端的漆全部刮去,另一端刮去一半。这样做的目的是让线圈能 持续转动 。?
(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,请你分析可能的原因是 磁场太弱 。(写出一点即可)?
8.在一次电与磁的探究活动中,小明同学将一个铜线圈放在U形磁铁中间,如图所示,线圈通电后他惊讶地发现线圈转动了,关于这种现象,下列说法正确的是(B)
A.线圈转动是因为磁铁的吸引
B.线圈转动是磁场对电流的作用
C.利用该现象原理可制成发电机
D.通电电流越大线圈转动得越慢
9.如图所示是通电导线在磁场中受力的示意图,用“?”表示导线中的电流方向垂直于纸面向里。“☉”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外,此时通电导线受到的力向上。下列力的方向判断正确的是(磁体附近磁感线未画出)
(D)
10.(2021·漳州一模)在研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”实验中。
(1)利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在a、b之间接入 电源 (选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”);?
(2)如图乙、丙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的(也称匀强磁场)。
①图乙中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向竖直向上,这两个力 不是 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。?
②图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了 换向器 ,该装置能使线圈平面刚处于 垂直磁感线 (选填“平行磁感线”“垂直磁感线”或“任一”)位置时,自动改变线圈中的电流方向。?
11.如图是小明自制的简易电动机,干电池底部吸有可导电的强磁铁,在干电池的正极D上支有一“门”字形导线框,导线框B侧和套在强磁铁上的导电圆环C连接,导线框和圆环C能一起绕干电池持续转动。
(1)要使线圈能转动起来,除导线框与正极D接触良好外,还必须保证圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。这样做的目的是 使干电池的正极导线框B侧以及套在强磁铁上的导电圆环C成为闭合电路 。?
(2)该简易电动机正常转动过程中,主要将电能转化为 机械 能。?
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考点一 磁场对通电导体的作用力
1.(2020·济南莱芜中考)如图所示的实验装置可以用来研究(电源电压不变)
(
)
A.影响通电导线受到的磁场力大小的因素
B.影响通电导线受到的磁场力方向的因素
C.导线在磁场中怎样运动才能产生感应电流
D.影响通电导线周围产生的磁场强弱的因素
2.(2021·龙岩模拟)如图所示,闭合开关,铜棒向右运动,为使开关闭合后铜棒向左运动,下列操作可行的是
(
)
A.换用更细的铜棒
B.将磁体的N、S极对调
C.向右移动滑动变阻器的滑片
D.将电源正、负极和磁体N、S极同时对调
3.(2020·柳州中考)如图电路,闭合开关,能看到蹄形磁铁中的金属棒AB运动起来,说明有电能转化为
能。若只改变电路中的电流方向,AB的运动方向将
(选填“改变”或“不改变”)。?
4.(2021·三明月考)在探究“电动机为什么会转动”的实验中:
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,由于通电导体周围也存在磁场,磁体会对通电导体产生力的作用吗?
(1)如图所示,将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间,未闭合开关时导体静止,闭合开关后,导体
,说明磁场对
导体有力的作用;?
(2)断开开关,将图中磁体的N和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相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与
有关;?
(3)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相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与
有关;?
(4)如果同时改变磁场方向和电流方向,
(选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。?
(5)在这个实验中
能转化为
能。?
考点二 电动机的原理
5.(2021·南平期末)如图为新能源汽车号牌,号牌中的字母“D”表示纯电动汽车,这类汽车的动力装置是电动机,下列选项符合其工作原理的是
(
)
6.如图所示是直流电动机的模式图,直流电动机是根据
的原理制成的,它利用
与电刷的接触方式,解决了线圈连续转动和导线缠绕问题。?
7.如图所示为小金同学制作的简易直流电动机模型。他用金属丝做成两个支架,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,磁体放在线圈下。接通电源后并用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。
(1)直流电动机的工作原理是
。?
(2)将线圈一端的漆全部刮去,另一端刮去一半。这样做的目的是让线圈能
。?
(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,请你分析可能的原因是
。(写出一点即可)?
8.在一次电与磁的探究活动中,小明同学将一个铜线圈放在U形磁铁中间,如图所示,线圈通电后他惊讶地发现线圈转动了,关于这种现象,下列说法正确的是(
)
A.线圈转动是因为磁铁的吸引
B.线圈转动是磁场对电流的作用
C.利用该现象原理可制成发电机
D.通电电流越大线圈转动得越慢
9.如图所示是通电导线在磁场中受力的示意图,用“?”表示导线中的电流方向垂直于纸面向里。“☉”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外,此时通电导线受到的力向上。下列力的方向判断正确的是(磁体附近磁感线未画出)
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10.(2021·漳州一模)在研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”实验中。
(1)利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在a、b之间接入
(选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”);?
(2)如图乙、丙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的(也称匀强磁场)。
①图乙中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向竖直向上,这两个力
(选填“是”或“不是”)一对平衡力。?
②图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了
,该装置能使线圈平面刚处于
(选填“平行磁感线”“垂直磁感线”或“任一”)位置时,自动改变线圈中的电流方向。?
11.如图是小明自制的简易电动机,干电池底部吸有可导电的强磁铁,在干电池的正极D上支有一“门”字形导线框,导线框B侧和套在强磁铁上的导电圆环C连接,导线框和圆环C能一起绕干电池持续转动。
(1)要使线圈能转动起来,除导线框与正极D接触良好外,还必须保证圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。这样做的目的是
。?
(2)该简易电动机正常转动过程中,主要将电能转化为
能。?
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