173科學(xué)探究電動機(jī)為什么會轉(zhuǎn)動（原卷版）

滬科版九年級第十七章《從指南針到磁浮列車》17.3科學(xué)探究：電動機(jī)為什么會轉(zhuǎn)動【知識梳理】一、電動機(jī)的構(gòu)造：直流電動機(jī)主要由：磁鐵、線圈、換向器和電刷等構(gòu)成。二、磁場對電流的作用1、通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用，其作用的方向跟磁感線方向和電流方向有關(guān)。當(dāng)磁場方向、電流方向這兩個因素中一個發(fā)生改變時，通電導(dǎo)線受力的方向發(fā)生改變；當(dāng)兩個因素同時改變時，通電導(dǎo)線受力的方向不變。2、磁場對電流產(chǎn)生作用的兩個不可缺少的條件是磁場和電流。三、電動機(jī)是怎樣轉(zhuǎn)動的1、原理：直流電動機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場中受到力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理制成的。它工作時將電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能。2、換向器的作用：每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，就自動改變通入線圈中電流的方向，使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動?！疽族e點(diǎn)】1.在探究通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向與電流的方向、磁感線的方向之間的關(guān)系時，要注意控制變量法的使用。2.直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)：電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速是兩個完全不同的概念，影響轉(zhuǎn)向的因素是電流的方向和磁感線的方向，影響轉(zhuǎn)速的因素是線圈中電流的大小、磁場的強(qiáng)弱和線圈的匝數(shù)。若要改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，只要改變電流的方向或磁感線的方向即可；若要改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，只要改變電流的大小磁場的強(qiáng)弱或線圈的匝數(shù)即可?！疽?guī)律總結(jié)】1.通電導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用，力的方向與電流的方向、磁感線的方向有關(guān)。當(dāng)導(dǎo)線中的電流方向或磁感線方向中有一個改變時，通電導(dǎo)線的受力方向改變；當(dāng)電流方向或磁感線方向同時改變時，通電導(dǎo)線的受力方向不改變。2.電動機(jī)的工作原理：電動機(jī)是利用通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的原理制成的。它把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?！镜淅治觥浚?022·江蘇常州·中考真題）小明把安裝完成的直流電動機(jī)模型接入如圖所示的電路中，閉合開關(guān)并調(diào)節(jié)滑動變阻器，電動機(jī)正常轉(zhuǎn)動，若要改變電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向，下列做法中無效的是（）A．只對調(diào)電源的正、負(fù)極B．只對調(diào)磁體的N、S極C．同時對調(diào)電源的正、負(fù)極和磁體的N、S極D．導(dǎo)線①改接G、F點(diǎn)，導(dǎo)線②改接C、E點(diǎn)【思路小結(jié)】通電導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用，力的方向與磁場的方向和電流的方向有關(guān)，當(dāng)導(dǎo)線中的電流方向或磁感線方向中有一個改變時，通電導(dǎo)線的受力方向改變。當(dāng)導(dǎo)線中的電流方向和磁感線方向同時改變時，通電導(dǎo)線的受力方向不改變【奪冠訓(xùn)練】一、單選題1．（2022·黑龍江·中考真題）下列四幅圖中，能說明洗衣機(jī)工作原理的是（）A． B．C． D．2．（2022·福建三明·九年級期末）利用圖實(shí)驗(yàn)所揭示的原理可制成（）A．電動機(jī) B．電磁鐵C．通電螺線管 D．電磁繼電器3．（2022·山東菏澤·九年級期末）如圖，閉合開關(guān)，銅棒向右運(yùn)動，為使開關(guān)閉合后銅棒向左運(yùn)動，下列操作可行的是（）A．換用更細(xì)的銅棒B．將磁體的N、S極對調(diào)C．移動滑動變阻器的滑片D．將電源正、負(fù)極和磁體N、S同時對調(diào)4．（2022·江蘇徐州·中考真題）如圖所示，線圈通電后，受磁場力作用將開始順時針旋轉(zhuǎn)。如果線圈是固定的，磁體可以繞線圈旋轉(zhuǎn)，則線圈通電后，磁體將（）A．開始順時針旋轉(zhuǎn) B．開始逆時針旋轉(zhuǎn)C．保持靜止 D．以上三種情況都有可能5．（2022·山東濟(jì)寧·九年級期末）關(guān)于直流電動機(jī)，下列敘述正確的是（）A．直流電動機(jī)正常工作時，是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．直流電動機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)C．電源的正、負(fù)極和磁場的方向同時改變，直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向也改變D．直流電動機(jī)的換向器是由兩個彼此絕緣的銅制半環(huán)組成的6．（2022·山東臨沂·九年級期末）同學(xué)們在學(xué)習(xí)電流表時善于研究的同學(xué)就拆開觀察過它的結(jié)構(gòu)、通過老師了解過它的原理。如圖所示是它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，處在磁場中的線圈有電流通過時，線圈會帶動指針一起偏轉(zhuǎn)。下列四幅圖中與此電流表工作原理相同的是（）A． B．C． D．7．（2022·河北·青龍滿族自治縣教師發(fā)展中心九年級期末）牙齒健康問題，越來越得到重視，電動牙刷已經(jīng)成為了一款比較受歡迎的小家電，如圖所示，關(guān)于電動牙刷下列說法正確的是（）A．使用電動牙刷的過程中電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．電動牙刷里的電動機(jī)工作原理是電流的磁效應(yīng)C．在給電池充電時電池相當(dāng)于電源D．電動牙刷上的指示燈主要是超導(dǎo)材料制成8．（2022·四川成都·九年級期末）如圖所示是某同學(xué)自制的玩具電動機(jī)，一塊釹鐵橢圓形磁鐵吸在干電池底部，將一段裸露的銅線折成矩形線框，上邊與電池正極接觸，下邊搭接在磁鐵上，觀察到線框順時針轉(zhuǎn)動，則（）A．該過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B．線框左右兩邊所受磁場力方向相同C．若僅調(diào)換電池兩極，線框?qū)⒛鏁r針轉(zhuǎn)動D．若僅調(diào)換磁鐵兩極，線框仍順時針轉(zhuǎn)動9．（2022·山東煙臺·九年級期末）圖示為直流電動機(jī)的工作原理圖。線圈abcd處于向右的磁場中，兩個銅半環(huán)E和F跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉(zhuǎn)動，兩半環(huán)中間斷開，彼此絕緣；A和B是電刷，它們分別跟兩個半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。在圖示位置，電流沿dcba流過線圈，dc邊受到磁場的作用力向下，則（）A．線圈在圖示位置時，ab邊受到磁場的作用力向下B．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180o時，電流沿dcba流過線圈C．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°時，dc邊受到磁場的作用力向下D．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°時，ab邊受到磁場的作用力向下二、填空題10．（2022·廣西百色·九年級期末）如圖所示，閉合開關(guān)，靜止的導(dǎo)體棒ab在軌道上向右運(yùn)動，說明了通電導(dǎo)體在_____中受到力的作用，若只將電源的正、負(fù)極對調(diào)，則導(dǎo)體棒ab將向_____運(yùn)動（選填“左”或“右”）。11．（2022·河南新鄉(xiāng)·九年級期末）電動機(jī)是利用______（選填“電流的磁效應(yīng)”、“磁場對電流的作用”或“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”）工作的。如圖所示，如果要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，則需要改變______的方向。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至平衡位置時，線圈______（選填“受力”或“不受力”）的作用。12．（2022·河南南陽·九年級期末）如圖是新型武器——電磁炮的原理簡化圖。炮彈上固定的金屬桿和金屬軌道接觸，并與電源構(gòu)成閉合電路，通電后金屬桿就會受到向右的力，于是將炮彈發(fā)射出去，電磁炮在發(fā)射過程中能量轉(zhuǎn)化情況是_____（軌道及金屬桿的電阻不計(jì)），電磁炮的發(fā)射原理是利用_____。13．（2022·安徽·六安市輕工中學(xué)九年級期末）如圖所示的簡易直流電動機(jī)模型，把線圈兩端導(dǎo)線的漆按圖中方法刮去，一端導(dǎo)線一周的漆全部刮去，另一端導(dǎo)線的漆刮去半周，線圈轉(zhuǎn)動一周時，只在半周內(nèi)線圈中有電流，但線圈仍然能沿同一方向持續(xù)轉(zhuǎn)動，這是因?yàn)榫€圈具有_____。14．（2022·山東煙臺·九年級期末）如下圖甲所示的“聰明電梯”在有、無人乘坐時會以不同的速度運(yùn)行，這樣可以節(jié)約用電。圖乙所示是其控制電路圖，R是一個壓敏電阻，其阻值隨壓力的增大而減小。當(dāng)所有人走出電梯后，則圖中線圈中的電流將_______（選填“增大”、“減小”或“不變”），電磁鐵的磁性將________（選填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變”），電動機(jī)的轉(zhuǎn)速將_______（選填“變快”、“變慢”或“不變”）。15．（2022·河南平頂山·九年級期末）揚(yáng)聲器與______的工作原理相同（選填“發(fā)電機(jī)”或“電動機(jī)”），由于通過線圈的電流是______（選填“變化”或“不變”）的電流，線圈就不斷地來回振動，帶動紙盆也來回振動，于是揚(yáng)聲器就發(fā)出了聲音。如圖所示的電路中，開關(guān)S閉合后，小磁針的指向如圖所示，則電源的正極是______（選填“A”或“B”）端。16．（2022·江西宜春·九年級期末）如圖所示是一種動圈式耳機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)音圈中有大小和方向反復(fù)變化的電流通過時，音圈帶動音膜______（選填“向左”、“向右”或“左右往復(fù)”）運(yùn)動。音圈之所以運(yùn)動，是由于磁場對______有力的作用。三、實(shí)驗(yàn)題17．（2022·河北保定·九年級期末）在探究“磁場對通電導(dǎo)體的作用”的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，導(dǎo)體棒ab用絕緣細(xì)線懸掛在蹄形磁鐵的兩極之間。（1）磁體周圍和通電導(dǎo)線周圍都存在一種特殊物質(zhì)是_____（選填“磁場”或“磁感線”）；（2）閉合開關(guān)前，導(dǎo)體棒ab靜止，閉合開關(guān)后，導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動，說明磁場對_____有力的作用；（3）斷開開關(guān)，將圖中磁鐵的N、S極對調(diào)，再閉合開關(guān)，會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體a、b的運(yùn)動方向與對調(diào)前的運(yùn)動方向_____，說明通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與_____有關(guān)；（4）斷開開關(guān)，將圖中電源的正、負(fù)極對調(diào)，再閉合開關(guān)，會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體a、b的運(yùn)動方向與對調(diào)前的運(yùn)動方向_____，說明通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與_____有關(guān)；（5）如果同時改變磁場方向和電流方向，_____（填“能”或“不能”）確定受力方向與磁場方向或電流方向是否有關(guān)。18．（2022·山東煙臺·九年級期末）如圖所示，一個綜合實(shí)踐小組用一段漆包線繞成線圈abcd，用小刀刮兩端引線的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。將線圈abcd放在用硬金屬絲做成的支架m、n上，并按圖示連接電路，則電磁鐵的上端是______極。閉合開關(guān)，用手輕推一下線圈，線圈會持續(xù)轉(zhuǎn)動，這就是簡易的_