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苏科版九年级全册安装直流电动机模型练习题
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这是一份苏科版九年级全册安装直流电动机模型练习题，共40页。试卷主要包含了研究电动机的工作过程，电动机等内容，欢迎下载使用。
16.3-16.4磁场对电流有力的作用 电动机 安装直流电动机
课后培优练级练
培优第一阶——基础过关练
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．改变电流大小
B．将磁体的N、S极对调
C．改变磁性强弱
D．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
2．如图所示，小明同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动，一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法，你认为正确的是（ ）
A．此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动
C．转动过程中，CD边始终受方向不变的磁场力
D．线圈两端（作为转轴）的漆皮应一端全部刮去，另一端刮去半周，这样才可持续转动下去
3．小明同学用如图所示的装置研究通电线圈在磁场中将如何运动的实验，闭合开关，下列关于此实验说法正确的是（ ）
A．根据此装置的原理制成了发电机
B．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈受平衡力作用
C．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈中无电流，ab边和cd边将不受力的作用
D．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈由于惯性会越过平衡位置持续转动
4．小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（ ）
A．只对调电源的正、负极
B．只对调磁体的N、S极
C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
5．某同学研究磁场对通电导体的作用时，实验情景如图所示。由电源、开关、导体ab、磁铁、滑轨、滑动变阻器、导线组成闭合电路，导体ab置于蹄形磁体磁场中的滑轨上（导体ab的运动方向用箭头表示），观察导体ab的运动情况。下列说法中正确的（ ）
A．由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
B．由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
C．由甲、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
D．由乙、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
6．矩形铜线框在某磁场中的位置如图甲所示，电流I1从O点流入线圈，从P点流出，流出的电流为I2，AB段受到的磁场力方向向上则（ ）
A．电流I1大于I2
B．CD段受到的磁场力方向向下
C．让线圈转180°到图乙位置，AB段受到的磁场力方向向下
D．让线圈转180°到图乙位置，CD段受到的磁场力方向向上
7．如图甲是直流电动机模型，图乙是小明制作的一台简易电动机（线圈左侧轴的漆皮被刮去一半，线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉）。下列说法中正确的是（ ）
A．电动机是利用电磁感应原理工作的装置
B．图乙中刮去一半漆皮的轴与图甲中换向器的作用相同，都是为了改变线圈中的电流方向
C．将图甲中电源的正负极对调，线圈的转动方向不变
D．将图乙中金属支架的高度降低，线圈的转速会加快
8．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同时对调
9．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。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是___；
（2）乙图中的线圈所在的位置____（选填“是”或“不是”）平衡位置，图中C、D组成的装置叫___，它的作用是在线圈____（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，从而使线圈持续转动；
（3）①小明将丙图中直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不能转动，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。模型刚开始不转的原因可能是__；
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
②调换器件___（填器件名称）的放置可方便改变电动机的转动方向。
10．电动机：
（1）改变电动机转动方向的方法：改变______（交换电源接线）或改变______（对调磁极）；
（2）提高电动机转速的方法：增加线圈______、增加磁体______、增大______。
11．如图甲所示，“×”代表磁场方向垂直纸面向里，通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关，如果导体ab的电流方向向上，导体ab受到向左的力的作用，如果电流方向向下，导体ab受到向右的力；若磁场方向不变，一电子沿图乙所示的速度方向向上运动，该电子受到向______（选填“左”或“右”）的力。
12．文天祥写过“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句。这里的“磁针石”要“指南方”是由于受到地磁场的作用，“指南方”的一端是“磁针石”的_____极（N/S）。如图是小华制作的”神奇转框”，金属框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的金属柱形物两侧，框能绕电池转动，该金属柱状物为_____（导体/绝缘体），转框的原理与_____（电动机/发电机）相同。
13．如图甲是研究通电导体在磁场中受力情况的实验示意图,将开关闭合之后,铜棒能在磁场中向左运动。由此请你猜想：在图乙中,如果一个电子沿虚线方向快速进入磁场,则它在磁场中______ （选填“向纸外偏转”“向纸内偏转”或“继续沿直线运动”）。
14．电动机是利用 ___________（选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 ___________（填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置 ___________（选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 ___________会继续转动，从而越过此位置。
15．在如图所示的实验装置中，当给金属棒通电时，观察到金属棒在轨道上运动起来。此实验现象说明___________，___________机就是利用这个原理制成的。实验中将磁极对调，观察金属棒的运动情况，这样操作是为了探究___________，当滑动变阻器的滑片向左移动后，金属棒的移动速度将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
16．小明利用如图所示装置做“探究通电导体在磁场中受力的方向和大小与什么因素有关”实验。
（1）闭合开关，悬挂的导体棒向右运动，对调电源正负极后，发现导体棒向左运动，说明通电导体在磁场中受力方向与___________方向有关；
（2）若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，接下来的操作是___________；
（3）通电导体在磁场中受力的大小与什么有关？小明有两个猜想：
①与电流大小有关； ②与磁场强弱有关；
实验采取的研究方法是___________，针对猜想①，可添加的器材是___________；针对猜想②，可添加的器材是___________；
（4）小明由实验得到启发，想要导体棒持续左右摇摆，可采取的方法是___________。
17．老师带领同学们探究“磁场对通电直导线的作用”活动中，按照图组装好了实验器材。
（1）连接好电路，开关未闭合时无论如何调节滑动变阻器的滑片，导体棒ab不动；闭合开关并将滑动变阻器的滑片移动到适当位置，看到导体棒ab向右运动。为使实验现象更明显，有同学把导体棒换用轻质塑料棒，实验 ___________（填“能”或“不能”）成功，塑料棒是 ___________（选填“导体”或“绝缘体”），上述实验现象说明磁场对 ___________有力的作用，___________（选填“发电机”、“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的；
（2）将滑动变阻器的滑片向右端移动一定距离，发现导体棒ab向右运动的现象缓慢而不明显，这说明此现象中产生力的大小与 ___________有关；
（3）若要使导体棒ab向左运动，可采取的方法（写出1种）：___________；
（4）若想用上述器材研究发电机的工作原理，闭合开关前，应将电路中的电源换成 ___________（选填“小灯泡”、“电压表”或“灵敏电流计”），再闭合开关，让导体棒ab左右切割磁感线运动，观察实验现象。
培优第二阶——拓展培优练
1．如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（ ）
A．该过程中机械能转化为电能
B．线框左右两边所受磁场力方向相同
C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动
D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动
2．图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（ ）
A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcba流过线圈
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
3．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（ ）
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
4．在探究“让线圈转起来”的实验中，小明用永磁铁、一节干电池、线圈、金属支架组装了如图所示的装置，用绝缘胶带将支架固定在电池两端，将磁铁放在电池侧壁上，再将线圈一端的绝缘漆全部刮去，另一端的绝缘漆只刮去一半后，放在支架上，线圈即可持续转动，关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．这个装置与发电机的工作原理相同 B．线圈转动过程中，机械能转化为电能
C．只改变电流的方向，线圈的转动方向不会改变 D．只改变磁场的方向，线圈的转动方向可以改变
5．将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的极都向外，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸属于______（选填“导体”或“绝缘体”），滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动的原理是______。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是______（①仅将滚轮左右换个方向；②仅将电池正负极对调一下；③将两端磁铁的、极和电池的正负极均对调）
6．有一种电加热恒温箱如图甲所示，控制电路由电源U1、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，工作电路由电压为U2=220V的电源和电热丝R0组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求：
(1)高压220V的电源中_____（a、b）端为电源的火线端；
(2)分析此电路图，可以确定热敏电阻R1的阻值是随着温度的升高而_____（增大、减小）的；
(3)要使恒温箱设定的温度值升高一些，可向_____移动R2的滑片。
7．某校刚刷完地坪漆的地下室内。弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体，兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是______。在讨论时，物理老师指出该方案的不足：每当线圈平面转过与磁感线相______（平行/垂直）的位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态，极易激发电火花，成为火灾隐患。
8．如图所示，是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）刮漆皮的目的是使线圈能够________ ．线圈一端刮去半周漆皮的作用相当于________ （填实际电动机某一部件的名称）
（2）推一下线圈的原因是：________
（3）线圈不停转动的原因是：________
（4）要使线圈的转动方向发生改变，请提出两个方案：________
9．小敏同学探究“通电导线在磁场中受力”的实验电路如图甲所示，实验记录如下表：
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
（1）比较实验2和4，说明通电导线在磁场中受力方向与 ___________有关；
（2）小敏通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的科学方法是 ___________；
（3）小敏想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图乙中的 ___________。
10．小娟为了弄清电动机的工作原理，做了如下实验；
（1）她利用图所示装置探究磁场对通电导体的作用，为了使实验顺利进行，导体棒ab应选用______（选填“铁棒”或“铜棒”）；
（2）闭合开关时，发现导体棒ab向右运动，若只对调磁体两极，再次闭合开关，观察到导体棒ab将向左运动，说明磁场对通电导体的作用力的方向与______方向有关，这一过程中电能主要转化为______能；
（3）将导体棒换成线圈放入磁场中，如图甲所示，闭合开关，线圈中的电流方向是从a至b，此时a边受到磁场对它竖直向上的力，使线圈顺时针转动，当线圈转至如图乙所示的位置时，ab边中电流方向______发生改变（选填“会”或“不会”），此时ab边所受磁场对它作用力的方向不变，力会阻碍线圈继续转动；
（4）为使电动机的线圈能持续转动，在如图甲所示结构的基础上加上两个半铜环，用电刷与铜环接触，如图丙所示。当线圈转至图丙所示的位置时，电流方向从a至b，ab边所受磁场对它作用力方向竖直向上，线圈转至图丁所示的位置时，ab边中电流方向从______，ab边所受磁场对它作用力的方向______，从而使得线圈能够持续转动，所加的这个结构称为______。
培优第三阶——中考沙场点兵
1．（2021·江苏无锡·中考真题）用如图的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，下列做法中可行的是（ ）
A．仅换用磁性更强的磁体 B．仅增加AB中的电流强度
C．仅将磁体的N、S极对调 D．仅将铝棒AB换成铜棒
2．（2021·广东广州·中考真题）如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（ ）
A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上
3．（2021·内蒙古内蒙古·中考真题）如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同（ ）
A．AB段与BC段 B．AB段与ED段 C．BC段与ED段 D．ED段与FE段
4．（2022·江苏徐州·中考真题）如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（ ）
A．开始顺时针旋转 B．开始逆时针旋转
C．保持静止 D．以上三种情况都有可能
5．（2018·湖北恩施·中考真题）如图，闭合开关后，轨道上的金属杆ab将向__移动（选填“左”或“右”）通电后金属杆运动起来，此过程中能量的转化是____．
6．（2019·江苏徐州·中考真题）两个磁体之间有力的作用，同名磁极相_____；通电导线能使小磁针发生偏转，这是因为通电导线周围存在_____；如图所示，把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线的力垂直指向纸里，如果导线中电流方向相反，则磁极对导线的力垂直指向_____（填“纸里”或“纸外”）．
7．（2020·江苏徐州·中考真题）如图所示，铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向左侧摆动，这是因为受到了______对它的作用力，若改变电流方向，通电后铝棒将向______侧摆动，若铝棒中的电流变大，铝棒的摆动幅度将变______。
8．（2018·甘肃·中考真题）手机已经成为我们生活中不可缺少的通信工具，用手机拨打、接听电话或连接WiFi无线上网都是利用了_____来传递信息；调成振动模式后，来电时电流驱动内部的马达产生振动提示来电接听。能说明这个马达振动原理的是图中的_____（选填“甲”或“乙”）。
9．（2018·江苏徐州·中考真题）如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通电后线圈能否连续转动？______．如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变______．如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将______．
10．（2022·江苏无锡·中考真题）如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对____________有力的作用，利用这一原理可以制成____________机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向____________运动。
11．（2022·四川成都·中考真题）小郑使用电流表测量小灯泡的电流，连接的实验电路如图甲所示。
（1）如果不能估计电流大小，他应把导线a接到电流表标有___________（选填“-”、“0.6”或“3”）的接线柱上，通过开关来试触并观察；
（2）闭合开关后，他观察到小灯泡正常发光，而电流表指针偏转角度很小，对于该现象，下列分析合理的是___________。
A．可能某处导线断了 B．可能电流表烧坏
C．电流表的量程过大 D．电源的电压过低
（3）某次测量中，小郑不小心将电流表的正、负接线柱接反了，造成表的指针反向偏转，为弄清原因，他查看了说明书，表头结构示意图如图乙，他作出如下分析：当反接时，电流方向改变，磁场对通电线圈的作用力方向改变，带动指针反偏，你认为小郑的上述分析_______（选填“有”或“没有”）道理。
12．（2010·江苏泰州·中考真题）图(甲)是直流电动机模型(主要部件见文字说明)，图22(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_____________________________。
答案与解析
课后培优练级练
培优第一阶——基础过关练
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．改变电流大小
B．将磁体的N、S极对调
C．改变磁性强弱
D．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
【答案】B
【详解】AC．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AC不符合题意；BD．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B符合题意，D不符合题意。故选B。
2．如图所示，小明同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动，一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法，你认为正确的是（ ）
A．此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动
C．转动过程中，CD边始终受方向不变的磁场力
D．线圈两端（作为转轴）的漆皮应一端全部刮去，另一端刮去半周，这样才可持续转动下去
【答案】D
【详解】A．电动机是利用通电线圈在磁场中受力的作用制成的，工作时将电能转化为机械能。故A错误；
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮若全部刮去，则线圈转过平衡位置时，由于线圈中的电流方向不变，则线圈始终受到一个方向不变的力，因此线圈不能持续转动，故B错误；CD．为了使线圈能持续转动，采取的办法是将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样就可以让线圈转动时有半周通电受力转动，另外半周不通电依靠惯性继续转动，从而实现连续转动。故C错误，D正确。故选D。
3．小明同学用如图所示的装置研究通电线圈在磁场中将如何运动的实验，闭合开关，下列关于此实验说法正确的是（ ）
A．根据此装置的原理制成了发电机
B．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈受平衡力作用
C．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈中无电流，ab边和cd边将不受力的作用
D．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈由于惯性会越过平衡位置持续转动
【答案】B
【详解】A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，根据此装置的原理制成了电动机，故A错误；B．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈受到大小相等、方向相反、作用在同一个线圈上，作用在同一条直线的两个平衡力，故B正确；C．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈中有电流，ab边受到力的方向向上，cd边受到力的方向向下，故C错误；D．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈由于惯性会越过平衡位置，此刻ab、cd段导线受到的磁场力使线圈反方向转动，回到平衡位置，故D错误。故选B。
4．小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（ ）
A．只对调电源的正、负极
B．只对调磁体的N、S极
C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
【答案】C
【详解】A．电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关，调换电流方向或磁场方向，电动机的转动方向会发生变化，所以只对调电源的正、负极，电路中电流方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故A不符合题意；B．只对调磁体的N、S极，磁场方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故B不符合题意；C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极，电动机的转动方向不会发生变化，故C符合题意；D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点，电动机中的电流方向发生变化，可以改变电动机的转动方向，故D不符合题意。故选C。
5．某同学研究磁场对通电导体的作用时，实验情景如图所示。由电源、开关、导体ab、磁铁、滑轨、滑动变阻器、导线组成闭合电路，导体ab置于蹄形磁体磁场中的滑轨上（导体ab的运动方向用箭头表示），观察导体ab的运动情况。下列说法中正确的（ ）
A．由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
B．由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
C．由甲、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
D．由乙、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
【答案】A
【详解】AB．甲、乙两图，磁场方向相同，电流的方向相反，导体运动的方向相反，由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关，故A正确，B错误；C．甲、丙两图，电流方向相同，磁场的方向相反，导体运动的方向相反，由甲、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关，故C错误；D．乙、丙两图，磁场的方向相反，电流的方向相反，导体运动的方向相同，由乙、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向，磁场方向都有关，故D错误；故选A。
6．矩形铜线框在某磁场中的位置如图甲所示，电流I1从O点流入线圈，从P点流出，流出的电流为I2，AB段受到的磁场力方向向上则（ ）
A．电流I1大于I2
B．CD段受到的磁场力方向向下
C．让线圈转180°到图乙位置，AB段受到的磁场力方向向下
D．让线圈转180°到图乙位置，CD段受到的磁场力方向向上
【答案】D
【详解】A．电流I1从O点流入线圈，从P点流出，可以看作是由ODCP段铜线和OABP段铜线组成的并联电路，I1、I2是干路电流，都等于支路电流之和，所以I1等于I2，故A不符合题意；B．通电导体在磁场中受力方向跟电流方向和磁场方向有关。AB段和CD段处于同一磁场中，磁场方向相同，电流方向也相同，所受磁场力方向相同，向上，故B不符合题意；CD．让线圈转180°到图乙位置，AB段和CD段中电路方向和所处的磁场方向都没有变化，受到的磁场力方向不变，仍然向上，故C不符合题意，D符合题意。故选D。
7．如图甲是直流电动机模型，图乙是小明制作的一台简易电动机（线圈左侧轴的漆皮被刮去一半，线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉）。下列说法中正确的是（ ）
A．电动机是利用电磁感应原理工作的装置
B．图乙中刮去一半漆皮的轴与图甲中换向器的作用相同，都是为了改变线圈中的电流方向
C．将图甲中电源的正负极对调，线圈的转动方向不变
D．将图乙中金属支架的高度降低，线圈的转速会加快
【答案】D
【详解】A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，故A错误；B．将图乙中线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，线圈在转动的过程中，电流的方向不变，只有半周有电流，线圈由于具有惯性能持续的转动下去，与图甲的换向器的作用不同，故B错误；C．将图甲中电源的正负极对调，线图中电流的方向改变，线圈的转动方向改变，故C错误；D．将图乙中金属支架的高度降低，磁性增强，线圈的转速会加快，故D正确。故选D。
8．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同时对调
【答案】B
【详解】A．换用更细的铜棒，使电阻变大电流变小，但不能改变受力的方向，故A错误；B．将磁体的N、S极对调，磁场方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向左运动，故B正确；C．向右移动滑动变阻器的滑片，只能改变电流的大小，不能改变电流的方向，故C错误；D．将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向右运动，故D错误。故选B。
9．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。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是___；
（2）乙图中的线圈所在的位置____（选填“是”或“不是”）平衡位置，图中C、D组成的装置叫___，它的作用是在线圈____（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，从而使线圈持续转动；
（3）①小明将丙图中直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不能转动，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。模型刚开始不转的原因可能是__；
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
②调换器件___（填器件名称）的放置可方便改变电动机的转动方向。
【答案】 通电线圈 电流方向不同 是 换向器 刚转过 C 磁体
【详解】（1）[1][2]磁场对通电线圈有力的作用为电动机的工作原理，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。
（2）[3][4][5]乙图中的线圈刚好处于平衡位置，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[6]A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良，形成开路，电路中没有电流，形不成通电导体，故电动机始终不会工作，故不符合题意；
B．若是线圈两端的电压太低，即线圈中的电流很小，线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故不符合题意；
C．平衡位置时电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动，但是用手轻轻地碰了一下线圈后，线圈越过平衡位置，继续转动，故符合题意；
D．若是线圈中的电流太小，同样线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故不符合题意。
故选C。
②[7]因为线圈受力的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，调换器件磁体的放置，即改变磁场的方向，可方便改变电动机的转动方向。
10．电动机：
（1）改变电动机转动方向的方法：改变______（交换电源接线）或改变______（对调磁极）；
（2）提高电动机转速的方法：增加线圈______、增加磁体______、增大______。
【答案】 电流方向 磁场方向 匝数 磁性 电流
【详解】（1）[1][2]通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，要改变电动机的转动方向可以改变线圈中的电流方向或者磁场方向。
（2）[3][4][5]线圈匝数越多、磁体的磁性越强、通过线圈的电流越大，电动机转到的速度就越快。
11．如图甲所示，“×”代表磁场方向垂直纸面向里，通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关，如果导体ab的电流方向向上，导体ab受到向左的力的作用，如果电流方向向下，导体ab受到向右的力；若磁场方向不变，一电子沿图乙所示的速度方向向上运动，该电子受到向______（选填“左”或“右”）的力。
【答案】右
【详解】电子带负电，电子定向移动的方向与电流的方向相反，由图可知，电子向上运动，则电流的方向是向下的；与甲图对比可知，磁场方向不变，而电流方向与I'相同，所以电子受到力的方向为向右。
12．文天祥写过“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句。这里的“磁针石”要“指南方”是由于受到地磁场的作用，“指南方”的一端是“磁针石”的_____极（N/S）。如图是小华制作的”神奇转框”，金属框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的金属柱形物两侧，框能绕电池转动，该金属柱状物为_____（导体/绝缘体），转框的原理与_____（电动机/发电机）相同。
【答案】 S 导体 电动机
【详解】[1]地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。小磁针在地磁场的作用下，始终指向南北方向，其中，指南的一端叫南极，即S极。
[2]据题意可知，若使得线框转动，即必须有电流，且有磁场，所以对于柱形体来说，必须有磁性，为磁体，且必须具有导电性，所以它是导体。
[3]这一转框在通电时受到磁场力的作用而转动，所以它的原理与电动机的原理相同。
13．如图甲是研究通电导体在磁场中受力情况的实验示意图,将开关闭合之后,铜棒能在磁场中向左运动。由此请你猜想：在图乙中,如果一个电子沿虚线方向快速进入磁场,则它在磁场中______ （选填“向纸外偏转”“向纸内偏转”或“继续沿直线运动”）。
【答案】向纸外偏转
【详解】通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向和磁场方向有关，图甲和图乙中磁场方向相同，图乙中电子由左向右穿过磁场，则电流方向是由右向左穿过磁场。图甲中将开关闭合之后,铜棒能在磁场中向左运动，说明通电导体受到磁场力的方向是沿着电流方向向左，则图乙中电子的受力方向是向纸外，故它在磁场中将向纸外偏转。
14．电动机是利用 ___________（选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 ___________（填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置 ___________（选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 ___________会继续转动，从而越过此位置。
【答案】 磁场对电流的作用 换向器 是 惯性
【详解】[1]电动机里是线圈，工作特点是当给电动机通电时，电动机就会转动，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，即电动机是利用磁场对电流的作用工作的。
[2]电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置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][4]当线圈转至图中所示位置时，线圈上下两个边所受的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上，所以这两个力属于平衡力，是平衡位置；线圈由于具有惯性，会继续运动，从而越过平衡位置。
15．在如图所示的实验装置中，当给金属棒通电时，观察到金属棒在轨道上运动起来。此实验现象说明___________，___________机就是利用这个原理制成的。实验中将磁极对调，观察金属棒的运动情况，这样操作是为了探究___________，当滑动变阻器的滑片向左移动后，金属棒的移动速度将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 通电导体在磁场中受力运动 电动 通电导线在磁场中受力方向与磁场方向的关系 变大
【详解】[1][2]给金属棒通电时，金属棒在轨道上运动起来，说明通电导体在磁场中受力运动，电动机就是利用这个原理制成的。
[3]将磁极上下对调，改变了磁场方向，这样操作是为了研究：通电导线在磁场中受力方向与磁场方向的关系。
[4]由电路图可知，滑动变阻器与金属棒串联，当滑动变阻器的滑片向左移动后，滑动变阻器接入电路的阻值变小，由欧姆定律可知，电路电流变大，因此通电导体受到磁场力的作用越大，所以金属棒移动的速度将变大。
16．小明利用如图所示装置做“探究通电导体在磁场中受力的方向和大小与什么因素有关”实验。
（1）闭合开关，悬挂的导体棒向右运动，对调电源正负极后，发现导体棒向左运动，说明通电导体在磁场中受力方向与___________方向有关；
（2）若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，接下来的操作是___________；
（3）通电导体在磁场中受力的大小与什么有关？小明有两个猜想：
①与电流大小有关；
②与磁场强弱有关；
实验采取的研究方法是___________，针对猜想①，可添加的器材是___________；针对猜想②，可添加的器材是___________；
（4）小明由实验得到启发，想要导体棒持续左右摇摆，可采取的方法是___________。
【答案】 电流 控制电流的方向不变，把N、S对调 控制变量法 滑动变阻器 磁性更强的磁铁 把电源换成交流电源
【详解】（1）[1]当闭合开关，观察到导体ab在导轨上向右运动；只对调电源正负极接线，电路中电流的方向与原来相反，导体ab会向左运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
（2）[2]若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，需要控制电流的方向不变，改变磁场的方向，即把磁体的N、S对调。
（3）[3]当影响实验结论的因素有多个时，要求只改变其中的一个因素，需要控制其他因素不变，故实验中采取控制变量法。
[4]探究受力大小与电流大小关系时，需要改变电路中电流的大小，故需要在电路中加上滑动变阻器。
[5]探究受力大小与磁场强弱时，需要改变磁场的强弱，故需要磁性更强的磁铁。
（4）[6]想要导体棒持续左右摇摆，需要周期性改变通过导体的电流的方向，故可采取的方法是把直流电源换成交流电源。
17．老师带领同学们探究“磁场对通电直导线的作用”活动中，按照图组装好了实验器材。
（1）连接好电路，开关未闭合时无论如何调节滑动变阻器的滑片，导体棒ab不动；闭合开关并将滑动变阻器的滑片移动到适当位置，看到导体棒ab向右运动。为使实验现象更明显，有同学把导体棒换用轻质塑料棒，实验 ___________（填“能”或“不能”）成功，塑料棒是 ___________（选填“导体”或“绝缘体”），上述实验现象说明磁场对 ___________有力的作用，___________（选填“发电机”、“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的；
（2）将滑动变阻器的滑片向右端移动一定距离，发现导体棒ab向右运动的现象缓慢而不明显，这说明此现象中产生力的大小与 ___________有关；
（3）若要使导体棒ab向左运动，可采取的方法（写出1种）：___________；
（4）若想用上述器材研究发电机的工作原理，闭合开关前，应将电路中的电源换成 ___________（选填“小灯泡”、“电压表”或“灵敏电流计”），再闭合开关，让导体棒ab左右切割磁感线运动，观察实验现象。
【答案】 不能 绝缘体 通电导体 电动机 电流大小 改变磁场方向或改变导体中电流方向 灵敏电流计
【详解】（1）[1][2]为使实验现象更明显，把导体棒换用轻质塑料棒，塑料棒是绝缘体，不容易导电，塑料棒中没有电流，所以实验不能成功。
[3][4]ab棒为导体时，有电流通过，在磁场中会运动，而换成塑料棒，其中没有电流通过，不会运动，说明磁场对通电导体有力的作用，据此人们制成了电动机。
（2）[5]将滑动变阻器的滑片向右端移动一定距离，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，发现导体棒ab向右运动的现象缓慢而不明显，这说明此现象中产生力的大小与电流大小有关。
（3）[6]导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场方向有关，所以要使直导线ab向左运动，可以改变磁场方向或改变导体中电流方向。
（4）[7]研究电磁感应现象时，利用灵敏电流计显示是否有电流产生，因此应将电路中的电源换成灵敏电流计。
培优第二阶——拓展培优练
1．如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（ ）
A．该过程中机械能转化为电能
B．线框左右两边所受磁场力方向相同
C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动
D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动
【答案】C
【详解】A．该过程中电能转化为机械能，故A不符合题意；B．左右两段导线周围的磁场方向不同，电流方向相同，所受磁场力方向不同，故B不符合题意；CD．若仅调换电池两极，电流方向改变，线框将逆时针转动，若仅调换磁铁两极，磁场方向改变，线框将逆时针转动，故C符合题意，D不符合题意。故选C。
2．图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（ ）
A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcba流过线圈
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
【答案】D
【详解】通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其中之一发生改变，则受力方向发生改变。A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误；B．由图知道，线圈由图示位置转过180o时，电流沿abcd流过线圈，故B错误；C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流的方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误；D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。故选D。
3．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（ ）
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
【答案】D
【详解】A．由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确，不符合题意；B．平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确，不符合题意；C．读图由左手定则可知：电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确，不符合题意；D．电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误，符合题意。故选D。
4．在探究“让线圈转起来”的实验中，小明用永磁铁、一节干电池、线圈、金属支架组装了如图所示的装置，用绝缘胶带将支架固定在电池两端，将磁铁放在电池侧壁上，再将线圈一端的绝缘漆全部刮去，另一端的绝缘漆只刮去一半后，放在支架上，线圈即可持续转动，关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．这个装置与发电机的工作原理相同 B．线圈转动过程中，机械能转化为电能
C．只改变电流的方向，线圈的转动方向不会改变 D．只改变磁场的方向，线圈的转动方向可以改变
【答案】D
【详解】A．线圈通电后可持续转动，说明通电导体在磁场中受力的作用，与电动机的原理相同，故A错误；B．线圈转动过程中，消耗电能，产生机械能和内能，故B错误；CD．通电导体在磁场中受力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故只改变电流的方向或磁场的方向，线圈的转动方向会发生改变，故C错误，D正确。故选D。
5．将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的极都向外，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸属于______（选填“导体”或“绝缘体”），滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动的原理是______。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是______（①仅将滚轮左右换个方向；②仅将电池正负极对调一下；③将两端磁铁的、极和电池的正负极均对调）
【答案】 导体 磁场对电流有力的作用 ①②
【详解】[1][2]将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸是导体，容易导电，所以通过锡箔纸有电流，干电池在磁体的磁场中受力运动，所以滚轮立刻开始向前滚动。
[3]通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向、磁场的方向有关，若让滚轮向相反的方向滚动，可以改变磁场的方向或电流的方向，即将滚轮左右换个方向或将电池正负极对调一下；若同时将两端磁铁的、极和电池的正负极均对调，则受力的方向不变，故可行的是①和②。
6．有一种电加热恒温箱如图甲所示，控制电路由电源U1、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，工作电路由电压为U2=220V的电源和电热丝R0组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求：
(1)高压220V的电源中_____（a、b）端为电源的火线端；
(2)分析此电路图，可以确定热敏电阻R1的阻值是随着温度的升高而_____（增大、减小）的；
(3)要使恒温箱设定的温度值升高一些，可向_____移动R2的滑片。
【答案】 a 减小 右
【详解】(1)[1]电磁继电器相当于一个控制开关，在家庭电路中，火线先连接开关再接用电器，故a端为电源的火线端。
(2)[2]由题意可知，当温度升高到一定值时，通过电磁继电器电流增加，衔铁被吸下来，工作电路断开停止加热，故热敏电阻R1的阻值是随着温度的升高而减小。
(3)[3]从图及题意可知，要提高恒温箱的设定温度，就要减小热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为60mA，根据欧姆定律就要增大电阻箱连入的电阻值，即R2的阻值必须调大，应向右调节滑片。
7．某校刚刷完地坪漆的地下室内。弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体，兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是______。在讨论时，物理老师指出该方案的不足：每当线圈平面转过与磁感线相______（平行/垂直）的位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态，极易激发电火花，成为火灾隐患。
【答案】 通电线圈在磁场中受力转动 垂直
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用；换向器的作用是：线圈刚转过平衡位置时，便会自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈继续转动。
【详解】[1][2]直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动；换向器是在线圈转过平衡位置的一瞬间改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使得线圈能够持续转动，平衡位置即为线圈平面与磁感线垂直的位置。
【点睛】此题主要考查的是学生对换向器的作用和线圈平衡位置的认识和了解，基础性题目。
8．如图所示，是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）刮漆皮的目的是使线圈能够________ ．线圈一端刮去半周漆皮的作用相当于________ （填实际电动机某一部件的名称）
（2）推一下线圈的原因是：________
（3）线圈不停转动的原因是：________
（4）要使线圈的转动方向发生改变，请提出两个方案：________
【答案】 导电，且在刚转过平衡位置时，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 换向器 使线圈越过平衡位置 线圈由于惯性转过另半圈，在刚转过平衡位置时，线圈中的电流变化、受力方向变化，保证了线圈持续的转动下去 只改变磁场方向；只改变电流方向
【分析】（1）通电直导线在磁场中受到力的作用；换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时，能够自动改变线圈中的电流方向，使线圈能够持续转动下去；
（2）当线圈在平衡位置时，此时线圈受力平衡，故线圈不能转动．
（3）通电线圈转动起来后，线圈在磁场中就受到力的作用而转动下去．
（4）根据影响线圈转动方向的因素得到两个方案．
【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；它的作用就相当于电动机中的换向器；
（2）当线圈在平衡位置时，此时线圈受力平衡，则线圈不能转动；所以，需要用手轻推一下线圈，使线圈越过平衡位置后，线圈在磁场力的作用下不停的转动起来；
（3）线圈由于惯性转过另半圈，在刚转过平衡位置时，线圈中的电流变化、受力方向变化，保证了线圈持续的转动下去；
（4）影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向．故要使线圈的转动方向发生改变，只要改变其中一个因素即可，只改变磁场方向或只改变电流方向．
9．小敏同学探究“通电导线在磁场中受力”的实验电路如图甲所示，实验记录如下表：
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
（1）比较实验2和4，说明通电导线在磁场中受力方向与 ___________有关；
（2）小敏通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的科学方法是 ___________；
（3）小敏想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图乙中的 ___________。
【答案】 电流方向 转换法 灵敏电流计
【详解】（1）[1]比较实验2和4，磁场方向相同，电流方向不同，导体运动方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（2）[2]实验中通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到了转换法。
（3）[3]探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向。
10．小娟为了弄清电动机的工作原理，做了如下实验；
（1）她利用图所示装置探究磁场对通电导体的作用，为了使实验顺利进行，导体棒ab应选用______（选填“铁棒”或“铜棒”）；
（2）闭合开关时，发现导体棒ab向右运动，若只对调磁体两极，再次闭合开关，观察到导体棒ab将向左运动，说明磁场对通电导体的作用力的方向与______方向有关，这一过程中电能主要转化为______能；
（3）将导体棒换成线圈放入磁场中，如图甲所示，闭合开关，线圈中的电流方向是从a至b，此时a边受到磁场对它竖直向上的力，使线圈顺时针转动，当线圈转至如图乙所示的位置时，ab边中电流方向______发生改变（选填“会”或“不会”），此时ab边所受磁场对它作用力的方向不变，力会阻碍线圈继续转动；
（4）为使电动机的线圈能持续转动，在如图甲所示结构的基础上加上两个半铜环，用电刷与铜环接触，如图丙所示。当线圈转至图丙所示的位置时，电流方向从a至b，ab边所受磁场对它作用力方向竖直向上，线圈转至图丁所示的位置时，ab边中电流方向从______，ab边所受磁场对它作用力的方向______，从而使得线圈能够持续转动，所加的这个结构称为______。
【答案】 铜棒 磁场 机械 不会 从b到a 竖直向下 换向器
【详解】（1）[1]因为铜的导电性比铁好，所以探究磁场对通电导体的作用时，用铜棒的实验效果更明显，有助于实验探究。
（2）[2]实验中，只改变磁场方向，导体棒的运动方向反向，所以可以推出磁场对通电导体的作用力的方向与磁场方向有关。
[3]电流通过导体棒，导体棒在磁场力作用下发生运动，获得机械能，将大部分电能转化为机械能，还有部分电能转化为内能。
（3）[4]图甲和乙中，电源正极和线圈a点相连，电源负极和线圈d点相连，所以图甲和乙中，线圈中电流方向始终是从a至b至c至d。
（4）[5]图丁中，电源正极和线圈d点相连，电源负极和线圈a点相连，电路中电流方向是从d至c至b至a。
[6]整个过程中磁场方向没变，当电流从a至b，a边受到磁场对它竖直向上的力，则当电流从b至a，a边受到磁场对它竖直向下的力。
[7]要实现线圈持续向一个方向转动，所以线圈每转动90°就要改变线圈中电流方向，这就靠图丙和丁中的两个半铜环来实现，我们将这两个半铜环称之为换向器。
培优第三阶——中考沙场点兵
1．（2021·江苏无锡·中考真题）用如图的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，下列做法中可行的是（ ）
A．仅换用磁性更强的磁体 B．仅增加AB中的电流强度
C．仅将磁体的N、S极对调 D．仅将铝棒AB换成铜棒
【答案】C
【详解】通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关；A．换用磁性更强的磁体，不会改变运动方向，故A不符合题意；B．增加AB中的电流强度，不会改变运动方向，故B不符合题意；C．磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素（磁场方向），受力运动方向改变，运动方向改变，故C符合题意；D．将铝棒AB换成铜棒，不会改变运动方向，故D不符合题意。故选C。
2．（2021·广东广州·中考真题）如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（ ）
A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上
【答案】D
【详解】AB．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，已知甲图中磁场对导体的力F竖直向上，乙图中磁场方向与甲图一致，而导体ab电流方向与甲图相反，所以Fab方向竖直向下，导体cd电流方向与甲图一致，所以Fcd方向竖直向上，故AB错误；CD．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，甲图中磁场对导体的力F竖直向上，图丙磁场方向与图甲相反，导体a′b′电流方向与图甲相同，所以Fa′b′竖直向下，导体c′d′电流方向与图甲相反，所以Fc′d′竖直向上，故C错误，D正确。故选D
3．（2021·内蒙古内蒙古·中考真题）如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同（ ）
A．AB段与BC段 B．AB段与ED段 C．BC段与ED段 D．ED段与FE段
【答案】B
【详解】导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关，由图可知，各段导线所处磁场方向相同，AB段与BC段电流方向相反，AB段与ED段电流方向相同，BC段与ED段电流方向相反，ED段与FE段电流方向相反，所以AB段与ED段受力方向相同，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
4．（2022·江苏徐州·中考真题）如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（ ）
A．开始顺时针旋转 B．开始逆时针旋转
C．保持静止 D．以上三种情况都有可能
【答案】B
【详解】线圈通电后，受磁场力作用，线圈开始顺时针旋转；如果线圈是固定的，根据静止和运动的相对性可知，则线圈通电后，磁体开始逆时针旋转，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
5．（2018·湖北恩施·中考真题）如图，闭合开关后，轨道上的金属杆ab将向__移动（选填“左”或“右”）通电后金属杆运动起来，此过程中能量的转化是____．
【答案】 右 电能转化为机械能
【详解】[1]如图，根据左手定则判断：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；
[2]根据此原理制成的了电动机，过程中消耗了电能，获得了机械能，所以能量的转化情况为：电能转化为机械能。
6．（2019·江苏徐州·中考真题）两个磁体之间有力的作用，同名磁极相_____；通电导线能使小磁针发生偏转，这是因为通电导线周围存在_____；如图所示，把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线的力垂直指向纸里，如果导线中电流方向相反，则磁极对导线的力垂直指向_____（填“纸里”或“纸外”）．
【答案】 斥 磁场 纸外
【详解】第一空．磁极间的作用规律：同名磁极相斥，异名磁极相吸；
第二空．通电导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应，磁场使小磁针发生偏转；
第三空．通电导线在磁场中受力运动，运动方向与电流的方向及磁场方向有关，只改变电流的方向，受力方向相反，则磁极对导线的力垂直指向纸外．
7．（2020·江苏徐州·中考真题）如图所示，铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向左侧摆动，这是因为受到了______对它的作用力，若改变电流方向，通电后铝棒将向______侧摆动，若铝棒中的电流变大，铝棒的摆动幅度将变______。
【答案】 磁场 右 大
【详解】[1]铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向左侧摆动，说明受到了磁场对它的作用力。
[2][3]力的方向与磁场方向及电流方向有关；若改变电流方向，通电后铝棒受力方向改变，将向右侧摆动；若铝棒中的电流变大，铝棒受力变大，摆动幅度将变大。
8．（2018·甘肃·中考真题）手机已经成为我们生活中不可缺少的通信工具，用手机拨打、接听电话或连接WiFi无线上网都是利用了_____来传递信息；调成振动模式后，来电时电流驱动内部的马达产生振动提示来电接听。能说明这个马达振动原理的是图中的_____（选填“甲”或“乙”）。
【答案】 电磁波 乙
【详解】[1]电磁波能够准确快速的传递信息，用手机拨打、接听电话或连接WiFi无线上网都是利用了电磁波来传递信息。
[2]调成振动模式后，来电时电流驱动内部的马达产生振动提示来电接听，是将电能转化为机械能，是电动机的工作原理，甲图是发电机的原理，乙图是电动机原理，故甲图不符合题意，乙图符合题意。
9．（2018·江苏徐州·中考真题）如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通电后线圈能否连续转动？______．如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变______．如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将______．
【答案】 能 大 改变
【详解】[1]如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，即一端刮去一半，另一端全部刮去，这样当线圈通过电流时，受磁场力转动，转到平衡位置时，电流被切断，线圈可以利用惯性继续转动，所以通电后线圈能连续转动；
[2]如果通过线圈的电流变大，线圈受到的磁场力变大，所以转动速度将变大；
[3]如果改变线圈中的电流方向，线圈受到的磁场力方向相反，所以转动方向将改变．
【点睛】注意理解导线一端刮去半周时，有类似换向器的作用，但又不完全相同，换向器是改变电流方向，而刮去半周只是切断电流，让线圈依靠惯性继续转动下去．
10．（2022·江苏无锡·中考真题）如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对____________有力的作用，利用这一原理可以制成____________机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向____________运动。
【答案】 通电导体 电动 右
【详解】[1]通电导体在磁场中受到力的作用。铝棒在磁场中，闭合开关，铝棒通电，铝棒由静止向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
[2]电动机就是利用了通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。
[3]对调电源正、负两极，改变了导体中电流的方向，再次闭合开关，铝棒将向与之前相反的方向运动，故铝棒向右运动。
11．（2022·四川成都·中考真题）小郑使用电流表测量小灯泡的电流，连接的实验电路如图甲所示。
（1）如果不能估计电流大小，他应把导线a接到电流表标有___________（选填“-”、“0.6”或“3”）的接线柱上，通过开关来试触并观察；
（2）闭合开关后，他观察到小灯泡正常发光，而电流表指针偏转角度很小，对于该现象，下列分析合理的是___________。
A．可能某处导线断了 B．可能电流表烧坏
C．电流表的量程过大 D．电源的电压过低
（3）某次测量中，小郑不小心将电流表的正、负接线柱接反了，造成表的指针反向偏转，为弄清原因，他查看了说明书，表头结构示意图如图乙，他作出如下分析：当反接时，电流方向改变，磁场对通电线圈的作用力方向改变，带动指针反偏，你认为小郑的上述分析_______（选填“有”或“没有”）道理。
【答案】 3 C 有
【详解】（1）[1]如果不能估计电流大小，为了不损坏电流表，应先选择电流表的大量程进行试触，即把导线a接到电流表标有3的接线柱上，通过开关来试触并观察。
（2）[2]闭合开关后，小灯泡正常发光，则说明电路处于通路状态，而电流表指针偏转角度很小，则原因可能是电流表的量程过大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[3]通电导线在磁场中的受力方向与磁场和电流的方向均有关，当反接时，磁场的方向不变，而电流的方向相反，故此时通电线圈在磁场中的受力方向相反，带动指针反偏，故小郑的上述分析有道理。
12．（2010·江苏泰州·中考真题）图(甲)是直流电动机模型(主要部件见文字说明)，图22(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_____________________________。
【答案】 导电 换向器 将线圈拨转一定角度 增大电源电压 （或换一块磁性更强的磁体） 只改变电流方向 只改变一下磁场方向
【分析】（1）电动机是靠通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，所以要想使线圈在磁场中受力转动，必须先给线圈中通入电流；为了让线圈持续转动下去，可以采用两种方法：一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即停止给它供电；另一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即改变线圈中的电流方向；
（2）电动机不转动的原因有以下几种情况：①启动前线圈刚好处于平衡位置；②线圈中的电流太小或磁场太弱；
（3）通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。
【详解】(1)[1]漆是绝缘体，刮去以后，线圈中就会有电流，只有当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动，所以刮漆的目的是使线圈能够导电。
[2]采用刮漆和使用换向器的目的是相同的，都是为了使线圈能够持续的转动下去，所以这一部位相当于图（甲）中的换向器。
(2)①[3]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。
②[4]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)①[5]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，可以采取保持磁场方向不变，改变电流方向。
②[6]或者是保持电流方向不变，只改变磁场方向。
16.3-16.4磁场对电流有力的作用 电动机 安装直流电动机
课后培优练级练
培优第一阶——基础过关练
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．改变电流大小
B．将磁体的N、S极对调
C．改变磁性强弱
D．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
2．如图所示，小明同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动，一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法，你认为正确的是（ ）
A．此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动
C．转动过程中，CD边始终受方向不变的磁场力
D．线圈两端（作为转轴）的漆皮应一端全部刮去，另一端刮去半周，这样才可持续转动下去
3．小明同学用如图所示的装置研究通电线圈在磁场中将如何运动的实验，闭合开关，下列关于此实验说法正确的是（ ）
A．根据此装置的原理制成了发电机
B．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈受平衡力作用
C．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈中无电流，ab边和cd边将不受力的作用
D．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈由于惯性会越过平衡位置持续转动
4．小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（ ）
A．只对调电源的正、负极
B．只对调磁体的N、S极
C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
5．某同学研究磁场对通电导体的作用时，实验情景如图所示。由电源、开关、导体ab、磁铁、滑轨、滑动变阻器、导线组成闭合电路，导体ab置于蹄形磁体磁场中的滑轨上（导体ab的运动方向用箭头表示），观察导体ab的运动情况。下列说法中正确的（ ）
A．由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
B．由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
C．由甲、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
D．由乙、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
6．矩形铜线框在某磁场中的位置如图甲所示，电流I1从O点流入线圈，从P点流出，流出的电流为I2，AB段受到的磁场力方向向上则（ ）
A．电流I1大于I2
B．CD段受到的磁场力方向向下
C．让线圈转180°到图乙位置，AB段受到的磁场力方向向下
D．让线圈转180°到图乙位置，CD段受到的磁场力方向向上
7．如图甲是直流电动机模型，图乙是小明制作的一台简易电动机（线圈左侧轴的漆皮被刮去一半，线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉）。下列说法中正确的是（ ）
A．电动机是利用电磁感应原理工作的装置
B．图乙中刮去一半漆皮的轴与图甲中换向器的作用相同，都是为了改变线圈中的电流方向
C．将图甲中电源的正负极对调，线圈的转动方向不变
D．将图乙中金属支架的高度降低，线圈的转速会加快
8．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同时对调
9．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。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是___；
（2）乙图中的线圈所在的位置____（选填“是”或“不是”）平衡位置，图中C、D组成的装置叫___，它的作用是在线圈____（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，从而使线圈持续转动；
（3）①小明将丙图中直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不能转动，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。模型刚开始不转的原因可能是__；
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
②调换器件___（填器件名称）的放置可方便改变电动机的转动方向。
10．电动机：
（1）改变电动机转动方向的方法：改变______（交换电源接线）或改变______（对调磁极）；
（2）提高电动机转速的方法：增加线圈______、增加磁体______、增大______。
11．如图甲所示，“×”代表磁场方向垂直纸面向里，通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关，如果导体ab的电流方向向上，导体ab受到向左的力的作用，如果电流方向向下，导体ab受到向右的力；若磁场方向不变，一电子沿图乙所示的速度方向向上运动，该电子受到向______（选填“左”或“右”）的力。
12．文天祥写过“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句。这里的“磁针石”要“指南方”是由于受到地磁场的作用，“指南方”的一端是“磁针石”的_____极（N/S）。如图是小华制作的”神奇转框”，金属框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的金属柱形物两侧，框能绕电池转动，该金属柱状物为_____（导体/绝缘体），转框的原理与_____（电动机/发电机）相同。
13．如图甲是研究通电导体在磁场中受力情况的实验示意图,将开关闭合之后,铜棒能在磁场中向左运动。由此请你猜想：在图乙中,如果一个电子沿虚线方向快速进入磁场,则它在磁场中______ （选填“向纸外偏转”“向纸内偏转”或“继续沿直线运动”）。
14．电动机是利用 ___________（选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 ___________（填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置 ___________（选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 ___________会继续转动，从而越过此位置。
15．在如图所示的实验装置中，当给金属棒通电时，观察到金属棒在轨道上运动起来。此实验现象说明___________，___________机就是利用这个原理制成的。实验中将磁极对调，观察金属棒的运动情况，这样操作是为了探究___________，当滑动变阻器的滑片向左移动后，金属棒的移动速度将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
16．小明利用如图所示装置做“探究通电导体在磁场中受力的方向和大小与什么因素有关”实验。
（1）闭合开关，悬挂的导体棒向右运动，对调电源正负极后，发现导体棒向左运动，说明通电导体在磁场中受力方向与___________方向有关；
（2）若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，接下来的操作是___________；
（3）通电导体在磁场中受力的大小与什么有关？小明有两个猜想：
①与电流大小有关； ②与磁场强弱有关；
实验采取的研究方法是___________，针对猜想①，可添加的器材是___________；针对猜想②，可添加的器材是___________；
（4）小明由实验得到启发，想要导体棒持续左右摇摆，可采取的方法是___________。
17．老师带领同学们探究“磁场对通电直导线的作用”活动中，按照图组装好了实验器材。
（1）连接好电路，开关未闭合时无论如何调节滑动变阻器的滑片，导体棒ab不动；闭合开关并将滑动变阻器的滑片移动到适当位置，看到导体棒ab向右运动。为使实验现象更明显，有同学把导体棒换用轻质塑料棒，实验 ___________（填“能”或“不能”）成功，塑料棒是 ___________（选填“导体”或“绝缘体”），上述实验现象说明磁场对 ___________有力的作用，___________（选填“发电机”、“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的；
（2）将滑动变阻器的滑片向右端移动一定距离，发现导体棒ab向右运动的现象缓慢而不明显，这说明此现象中产生力的大小与 ___________有关；
（3）若要使导体棒ab向左运动，可采取的方法（写出1种）：___________；
（4）若想用上述器材研究发电机的工作原理，闭合开关前，应将电路中的电源换成 ___________（选填“小灯泡”、“电压表”或“灵敏电流计”），再闭合开关，让导体棒ab左右切割磁感线运动，观察实验现象。
培优第二阶——拓展培优练
1．如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（ ）
A．该过程中机械能转化为电能
B．线框左右两边所受磁场力方向相同
C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动
D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动
2．图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（ ）
A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcba流过线圈
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
3．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（ ）
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
4．在探究“让线圈转起来”的实验中，小明用永磁铁、一节干电池、线圈、金属支架组装了如图所示的装置，用绝缘胶带将支架固定在电池两端，将磁铁放在电池侧壁上，再将线圈一端的绝缘漆全部刮去，另一端的绝缘漆只刮去一半后，放在支架上，线圈即可持续转动，关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．这个装置与发电机的工作原理相同 B．线圈转动过程中，机械能转化为电能
C．只改变电流的方向，线圈的转动方向不会改变 D．只改变磁场的方向，线圈的转动方向可以改变
5．将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的极都向外，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸属于______（选填“导体”或“绝缘体”），滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动的原理是______。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是______（①仅将滚轮左右换个方向；②仅将电池正负极对调一下；③将两端磁铁的、极和电池的正负极均对调）
6．有一种电加热恒温箱如图甲所示，控制电路由电源U1、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，工作电路由电压为U2=220V的电源和电热丝R0组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求：
(1)高压220V的电源中_____（a、b）端为电源的火线端；
(2)分析此电路图，可以确定热敏电阻R1的阻值是随着温度的升高而_____（增大、减小）的；
(3)要使恒温箱设定的温度值升高一些，可向_____移动R2的滑片。
7．某校刚刷完地坪漆的地下室内。弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体，兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是______。在讨论时，物理老师指出该方案的不足：每当线圈平面转过与磁感线相______（平行/垂直）的位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态，极易激发电火花，成为火灾隐患。
8．如图所示，是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）刮漆皮的目的是使线圈能够________ ．线圈一端刮去半周漆皮的作用相当于________ （填实际电动机某一部件的名称）
（2）推一下线圈的原因是：________
（3）线圈不停转动的原因是：________
（4）要使线圈的转动方向发生改变，请提出两个方案：________
9．小敏同学探究“通电导线在磁场中受力”的实验电路如图甲所示，实验记录如下表：
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
（1）比较实验2和4，说明通电导线在磁场中受力方向与 ___________有关；
（2）小敏通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的科学方法是 ___________；
（3）小敏想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图乙中的 ___________。
10．小娟为了弄清电动机的工作原理，做了如下实验；
（1）她利用图所示装置探究磁场对通电导体的作用，为了使实验顺利进行，导体棒ab应选用______（选填“铁棒”或“铜棒”）；
（2）闭合开关时，发现导体棒ab向右运动，若只对调磁体两极，再次闭合开关，观察到导体棒ab将向左运动，说明磁场对通电导体的作用力的方向与______方向有关，这一过程中电能主要转化为______能；
（3）将导体棒换成线圈放入磁场中，如图甲所示，闭合开关，线圈中的电流方向是从a至b，此时a边受到磁场对它竖直向上的力，使线圈顺时针转动，当线圈转至如图乙所示的位置时，ab边中电流方向______发生改变（选填“会”或“不会”），此时ab边所受磁场对它作用力的方向不变，力会阻碍线圈继续转动；
（4）为使电动机的线圈能持续转动，在如图甲所示结构的基础上加上两个半铜环，用电刷与铜环接触，如图丙所示。当线圈转至图丙所示的位置时，电流方向从a至b，ab边所受磁场对它作用力方向竖直向上，线圈转至图丁所示的位置时，ab边中电流方向从______，ab边所受磁场对它作用力的方向______，从而使得线圈能够持续转动，所加的这个结构称为______。
培优第三阶——中考沙场点兵
1．（2021·江苏无锡·中考真题）用如图的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，下列做法中可行的是（ ）
A．仅换用磁性更强的磁体 B．仅增加AB中的电流强度
C．仅将磁体的N、S极对调 D．仅将铝棒AB换成铜棒
2．（2021·广东广州·中考真题）如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（ ）
A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上
3．（2021·内蒙古内蒙古·中考真题）如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同（ ）
A．AB段与BC段 B．AB段与ED段 C．BC段与ED段 D．ED段与FE段
4．（2022·江苏徐州·中考真题）如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（ ）
A．开始顺时针旋转 B．开始逆时针旋转
C．保持静止 D．以上三种情况都有可能
5．（2018·湖北恩施·中考真题）如图，闭合开关后，轨道上的金属杆ab将向__移动（选填“左”或“右”）通电后金属杆运动起来，此过程中能量的转化是____．
6．（2019·江苏徐州·中考真题）两个磁体之间有力的作用，同名磁极相_____；通电导线能使小磁针发生偏转，这是因为通电导线周围存在_____；如图所示，把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线的力垂直指向纸里，如果导线中电流方向相反，则磁极对导线的力垂直指向_____（填“纸里”或“纸外”）．
7．（2020·江苏徐州·中考真题）如图所示，铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向左侧摆动，这是因为受到了______对它的作用力，若改变电流方向，通电后铝棒将向______侧摆动，若铝棒中的电流变大，铝棒的摆动幅度将变______。
8．（2018·甘肃·中考真题）手机已经成为我们生活中不可缺少的通信工具，用手机拨打、接听电话或连接WiFi无线上网都是利用了_____来传递信息；调成振动模式后，来电时电流驱动内部的马达产生振动提示来电接听。能说明这个马达振动原理的是图中的_____（选填“甲”或“乙”）。
9．（2018·江苏徐州·中考真题）如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通电后线圈能否连续转动？______．如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变______．如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将______．
10．（2022·江苏无锡·中考真题）如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对____________有力的作用，利用这一原理可以制成____________机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向____________运动。
11．（2022·四川成都·中考真题）小郑使用电流表测量小灯泡的电流，连接的实验电路如图甲所示。
（1）如果不能估计电流大小，他应把导线a接到电流表标有___________（选填“-”、“0.6”或“3”）的接线柱上，通过开关来试触并观察；
（2）闭合开关后，他观察到小灯泡正常发光，而电流表指针偏转角度很小，对于该现象，下列分析合理的是___________。
A．可能某处导线断了 B．可能电流表烧坏
C．电流表的量程过大 D．电源的电压过低
（3）某次测量中，小郑不小心将电流表的正、负接线柱接反了，造成表的指针反向偏转，为弄清原因，他查看了说明书，表头结构示意图如图乙，他作出如下分析：当反接时，电流方向改变，磁场对通电线圈的作用力方向改变，带动指针反偏，你认为小郑的上述分析_______（选填“有”或“没有”）道理。
12．（2010·江苏泰州·中考真题）图(甲)是直流电动机模型(主要部件见文字说明)，图22(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_____________________________。
答案与解析
课后培优练级练
培优第一阶——基础过关练
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．改变电流大小
B．将磁体的N、S极对调
C．改变磁性强弱
D．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
【答案】B
【详解】AC．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AC不符合题意；BD．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B符合题意，D不符合题意。故选B。
2．如图所示，小明同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动，一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法，你认为正确的是（ ）
A．此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动
C．转动过程中，CD边始终受方向不变的磁场力
D．线圈两端（作为转轴）的漆皮应一端全部刮去，另一端刮去半周，这样才可持续转动下去
【答案】D
【详解】A．电动机是利用通电线圈在磁场中受力的作用制成的，工作时将电能转化为机械能。故A错误；
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮若全部刮去，则线圈转过平衡位置时，由于线圈中的电流方向不变，则线圈始终受到一个方向不变的力，因此线圈不能持续转动，故B错误；CD．为了使线圈能持续转动，采取的办法是将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样就可以让线圈转动时有半周通电受力转动，另外半周不通电依靠惯性继续转动，从而实现连续转动。故C错误，D正确。故选D。
3．小明同学用如图所示的装置研究通电线圈在磁场中将如何运动的实验，闭合开关，下列关于此实验说法正确的是（ ）
A．根据此装置的原理制成了发电机
B．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈受平衡力作用
C．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈中无电流，ab边和cd边将不受力的作用
D．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈由于惯性会越过平衡位置持续转动
【答案】B
【详解】A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，根据此装置的原理制成了电动机，故A错误；B．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈受到大小相等、方向相反、作用在同一个线圈上，作用在同一条直线的两个平衡力，故B正确；C．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈中有电流，ab边受到力的方向向上，cd边受到力的方向向下，故C错误；D．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈由于惯性会越过平衡位置，此刻ab、cd段导线受到的磁场力使线圈反方向转动，回到平衡位置，故D错误。故选B。
4．小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（ ）
A．只对调电源的正、负极
B．只对调磁体的N、S极
C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
【答案】C
【详解】A．电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关，调换电流方向或磁场方向，电动机的转动方向会发生变化，所以只对调电源的正、负极，电路中电流方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故A不符合题意；B．只对调磁体的N、S极，磁场方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故B不符合题意；C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极，电动机的转动方向不会发生变化，故C符合题意；D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点，电动机中的电流方向发生变化，可以改变电动机的转动方向，故D不符合题意。故选C。
5．某同学研究磁场对通电导体的作用时，实验情景如图所示。由电源、开关、导体ab、磁铁、滑轨、滑动变阻器、导线组成闭合电路，导体ab置于蹄形磁体磁场中的滑轨上（导体ab的运动方向用箭头表示），观察导体ab的运动情况。下列说法中正确的（ ）
A．由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
B．由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
C．由甲、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
D．由乙、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
【答案】A
【详解】AB．甲、乙两图，磁场方向相同，电流的方向相反，导体运动的方向相反，由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关，故A正确，B错误；C．甲、丙两图，电流方向相同，磁场的方向相反，导体运动的方向相反，由甲、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关，故C错误；D．乙、丙两图，磁场的方向相反，电流的方向相反，导体运动的方向相同，由乙、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向，磁场方向都有关，故D错误；故选A。
6．矩形铜线框在某磁场中的位置如图甲所示，电流I1从O点流入线圈，从P点流出，流出的电流为I2，AB段受到的磁场力方向向上则（ ）
A．电流I1大于I2
B．CD段受到的磁场力方向向下
C．让线圈转180°到图乙位置，AB段受到的磁场力方向向下
D．让线圈转180°到图乙位置，CD段受到的磁场力方向向上
【答案】D
【详解】A．电流I1从O点流入线圈，从P点流出，可以看作是由ODCP段铜线和OABP段铜线组成的并联电路，I1、I2是干路电流，都等于支路电流之和，所以I1等于I2，故A不符合题意；B．通电导体在磁场中受力方向跟电流方向和磁场方向有关。AB段和CD段处于同一磁场中，磁场方向相同，电流方向也相同，所受磁场力方向相同，向上，故B不符合题意；CD．让线圈转180°到图乙位置，AB段和CD段中电路方向和所处的磁场方向都没有变化，受到的磁场力方向不变，仍然向上，故C不符合题意，D符合题意。故选D。
7．如图甲是直流电动机模型，图乙是小明制作的一台简易电动机（线圈左侧轴的漆皮被刮去一半，线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉）。下列说法中正确的是（ ）
A．电动机是利用电磁感应原理工作的装置
B．图乙中刮去一半漆皮的轴与图甲中换向器的作用相同，都是为了改变线圈中的电流方向
C．将图甲中电源的正负极对调，线圈的转动方向不变
D．将图乙中金属支架的高度降低，线圈的转速会加快
【答案】D
【详解】A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，故A错误；B．将图乙中线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，线圈在转动的过程中，电流的方向不变，只有半周有电流，线圈由于具有惯性能持续的转动下去，与图甲的换向器的作用不同，故B错误；C．将图甲中电源的正负极对调，线图中电流的方向改变，线圈的转动方向改变，故C错误；D．将图乙中金属支架的高度降低，磁性增强，线圈的转速会加快，故D正确。故选D。
8．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同时对调
【答案】B
【详解】A．换用更细的铜棒，使电阻变大电流变小，但不能改变受力的方向，故A错误；B．将磁体的N、S极对调，磁场方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向左运动，故B正确；C．向右移动滑动变阻器的滑片，只能改变电流的大小，不能改变电流的方向，故C错误；D．将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向右运动，故D错误。故选B。
9．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。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是___；
（2）乙图中的线圈所在的位置____（选填“是”或“不是”）平衡位置，图中C、D组成的装置叫___，它的作用是在线圈____（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，从而使线圈持续转动；
（3）①小明将丙图中直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不能转动，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。模型刚开始不转的原因可能是__；
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
②调换器件___（填器件名称）的放置可方便改变电动机的转动方向。
【答案】 通电线圈 电流方向不同 是 换向器 刚转过 C 磁体
【详解】（1）[1][2]磁场对通电线圈有力的作用为电动机的工作原理，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。
（2）[3][4][5]乙图中的线圈刚好处于平衡位置，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[6]A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良，形成开路，电路中没有电流，形不成通电导体，故电动机始终不会工作，故不符合题意；
B．若是线圈两端的电压太低，即线圈中的电流很小，线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故不符合题意；
C．平衡位置时电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动，但是用手轻轻地碰了一下线圈后，线圈越过平衡位置，继续转动，故符合题意；
D．若是线圈中的电流太小，同样线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故不符合题意。
故选C。
②[7]因为线圈受力的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，调换器件磁体的放置，即改变磁场的方向，可方便改变电动机的转动方向。
10．电动机：
（1）改变电动机转动方向的方法：改变______（交换电源接线）或改变______（对调磁极）；
（2）提高电动机转速的方法：增加线圈______、增加磁体______、增大______。
【答案】 电流方向 磁场方向 匝数 磁性 电流
【详解】（1）[1][2]通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，要改变电动机的转动方向可以改变线圈中的电流方向或者磁场方向。
（2）[3][4][5]线圈匝数越多、磁体的磁性越强、通过线圈的电流越大，电动机转到的速度就越快。
11．如图甲所示，“×”代表磁场方向垂直纸面向里，通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关，如果导体ab的电流方向向上，导体ab受到向左的力的作用，如果电流方向向下，导体ab受到向右的力；若磁场方向不变，一电子沿图乙所示的速度方向向上运动，该电子受到向______（选填“左”或“右”）的力。
【答案】右
【详解】电子带负电，电子定向移动的方向与电流的方向相反，由图可知，电子向上运动，则电流的方向是向下的；与甲图对比可知，磁场方向不变，而电流方向与I'相同，所以电子受到力的方向为向右。
12．文天祥写过“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句。这里的“磁针石”要“指南方”是由于受到地磁场的作用，“指南方”的一端是“磁针石”的_____极（N/S）。如图是小华制作的”神奇转框”，金属框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的金属柱形物两侧，框能绕电池转动，该金属柱状物为_____（导体/绝缘体），转框的原理与_____（电动机/发电机）相同。
【答案】 S 导体 电动机
【详解】[1]地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。小磁针在地磁场的作用下，始终指向南北方向，其中，指南的一端叫南极，即S极。
[2]据题意可知，若使得线框转动，即必须有电流，且有磁场，所以对于柱形体来说，必须有磁性，为磁体，且必须具有导电性，所以它是导体。
[3]这一转框在通电时受到磁场力的作用而转动，所以它的原理与电动机的原理相同。
13．如图甲是研究通电导体在磁场中受力情况的实验示意图,将开关闭合之后,铜棒能在磁场中向左运动。由此请你猜想：在图乙中,如果一个电子沿虚线方向快速进入磁场,则它在磁场中______ （选填“向纸外偏转”“向纸内偏转”或“继续沿直线运动”）。
【答案】向纸外偏转
【详解】通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向和磁场方向有关，图甲和图乙中磁场方向相同，图乙中电子由左向右穿过磁场，则电流方向是由右向左穿过磁场。图甲中将开关闭合之后,铜棒能在磁场中向左运动，说明通电导体受到磁场力的方向是沿着电流方向向左，则图乙中电子的受力方向是向纸外，故它在磁场中将向纸外偏转。
14．电动机是利用 ___________（选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 ___________（填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置 ___________（选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 ___________会继续转动，从而越过此位置。
【答案】 磁场对电流的作用 换向器 是 惯性
【详解】[1]电动机里是线圈，工作特点是当给电动机通电时，电动机就会转动，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，即电动机是利用磁场对电流的作用工作的。
[2]电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置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][4]当线圈转至图中所示位置时，线圈上下两个边所受的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上，所以这两个力属于平衡力，是平衡位置；线圈由于具有惯性，会继续运动，从而越过平衡位置。
15．在如图所示的实验装置中，当给金属棒通电时，观察到金属棒在轨道上运动起来。此实验现象说明___________，___________机就是利用这个原理制成的。实验中将磁极对调，观察金属棒的运动情况，这样操作是为了探究___________，当滑动变阻器的滑片向左移动后，金属棒的移动速度将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 通电导体在磁场中受力运动 电动 通电导线在磁场中受力方向与磁场方向的关系 变大
【详解】[1][2]给金属棒通电时，金属棒在轨道上运动起来，说明通电导体在磁场中受力运动，电动机就是利用这个原理制成的。
[3]将磁极上下对调，改变了磁场方向，这样操作是为了研究：通电导线在磁场中受力方向与磁场方向的关系。
[4]由电路图可知，滑动变阻器与金属棒串联，当滑动变阻器的滑片向左移动后，滑动变阻器接入电路的阻值变小，由欧姆定律可知，电路电流变大，因此通电导体受到磁场力的作用越大，所以金属棒移动的速度将变大。
16．小明利用如图所示装置做“探究通电导体在磁场中受力的方向和大小与什么因素有关”实验。
（1）闭合开关，悬挂的导体棒向右运动，对调电源正负极后，发现导体棒向左运动，说明通电导体在磁场中受力方向与___________方向有关；
（2）若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，接下来的操作是___________；
（3）通电导体在磁场中受力的大小与什么有关？小明有两个猜想：
①与电流大小有关；
②与磁场强弱有关；
实验采取的研究方法是___________，针对猜想①，可添加的器材是___________；针对猜想②，可添加的器材是___________；
（4）小明由实验得到启发，想要导体棒持续左右摇摆，可采取的方法是___________。
【答案】 电流 控制电流的方向不变，把N、S对调 控制变量法 滑动变阻器 磁性更强的磁铁 把电源换成交流电源
【详解】（1）[1]当闭合开关，观察到导体ab在导轨上向右运动；只对调电源正负极接线，电路中电流的方向与原来相反，导体ab会向左运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
（2）[2]若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，需要控制电流的方向不变，改变磁场的方向，即把磁体的N、S对调。
（3）[3]当影响实验结论的因素有多个时，要求只改变其中的一个因素，需要控制其他因素不变，故实验中采取控制变量法。
[4]探究受力大小与电流大小关系时，需要改变电路中电流的大小，故需要在电路中加上滑动变阻器。
[5]探究受力大小与磁场强弱时，需要改变磁场的强弱，故需要磁性更强的磁铁。
（4）[6]想要导体棒持续左右摇摆，需要周期性改变通过导体的电流的方向，故可采取的方法是把直流电源换成交流电源。
17．老师带领同学们探究“磁场对通电直导线的作用”活动中，按照图组装好了实验器材。
（1）连接好电路，开关未闭合时无论如何调节滑动变阻器的滑片，导体棒ab不动；闭合开关并将滑动变阻器的滑片移动到适当位置，看到导体棒ab向右运动。为使实验现象更明显，有同学把导体棒换用轻质塑料棒，实验 ___________（填“能”或“不能”）成功，塑料棒是 ___________（选填“导体”或“绝缘体”），上述实验现象说明磁场对 ___________有力的作用，___________（选填“发电机”、“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的；
（2）将滑动变阻器的滑片向右端移动一定距离，发现导体棒ab向右运动的现象缓慢而不明显，这说明此现象中产生力的大小与 ___________有关；
（3）若要使导体棒ab向左运动，可采取的方法（写出1种）：___________；
（4）若想用上述器材研究发电机的工作原理，闭合开关前，应将电路中的电源换成 ___________（选填“小灯泡”、“电压表”或“灵敏电流计”），再闭合开关，让导体棒ab左右切割磁感线运动，观察实验现象。
【答案】 不能 绝缘体 通电导体 电动机 电流大小 改变磁场方向或改变导体中电流方向 灵敏电流计
【详解】（1）[1][2]为使实验现象更明显，把导体棒换用轻质塑料棒，塑料棒是绝缘体，不容易导电，塑料棒中没有电流，所以实验不能成功。
[3][4]ab棒为导体时，有电流通过，在磁场中会运动，而换成塑料棒，其中没有电流通过，不会运动，说明磁场对通电导体有力的作用，据此人们制成了电动机。
（2）[5]将滑动变阻器的滑片向右端移动一定距离，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，发现导体棒ab向右运动的现象缓慢而不明显，这说明此现象中产生力的大小与电流大小有关。
（3）[6]导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场方向有关，所以要使直导线ab向左运动，可以改变磁场方向或改变导体中电流方向。
（4）[7]研究电磁感应现象时，利用灵敏电流计显示是否有电流产生，因此应将电路中的电源换成灵敏电流计。
培优第二阶——拓展培优练
1．如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（ ）
A．该过程中机械能转化为电能
B．线框左右两边所受磁场力方向相同
C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动
D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动
【答案】C
【详解】A．该过程中电能转化为机械能，故A不符合题意；B．左右两段导线周围的磁场方向不同，电流方向相同，所受磁场力方向不同，故B不符合题意；CD．若仅调换电池两极，电流方向改变，线框将逆时针转动，若仅调换磁铁两极，磁场方向改变，线框将逆时针转动，故C符合题意，D不符合题意。故选C。
2．图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（ ）
A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcba流过线圈
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
【答案】D
【详解】通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其中之一发生改变，则受力方向发生改变。A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误；B．由图知道，线圈由图示位置转过180o时，电流沿abcd流过线圈，故B错误；C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流的方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误；D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。故选D。
3．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（ ）
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
【答案】D
【详解】A．由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确，不符合题意；B．平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确，不符合题意；C．读图由左手定则可知：电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确，不符合题意；D．电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误，符合题意。故选D。
4．在探究“让线圈转起来”的实验中，小明用永磁铁、一节干电池、线圈、金属支架组装了如图所示的装置，用绝缘胶带将支架固定在电池两端，将磁铁放在电池侧壁上，再将线圈一端的绝缘漆全部刮去，另一端的绝缘漆只刮去一半后，放在支架上，线圈即可持续转动，关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．这个装置与发电机的工作原理相同 B．线圈转动过程中，机械能转化为电能
C．只改变电流的方向，线圈的转动方向不会改变 D．只改变磁场的方向，线圈的转动方向可以改变
【答案】D
【详解】A．线圈通电后可持续转动，说明通电导体在磁场中受力的作用，与电动机的原理相同，故A错误；B．线圈转动过程中，消耗电能，产生机械能和内能，故B错误；CD．通电导体在磁场中受力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故只改变电流的方向或磁场的方向，线圈的转动方向会发生改变，故C错误，D正确。故选D。
5．将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的极都向外，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸属于______（选填“导体”或“绝缘体”），滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动的原理是______。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是______（①仅将滚轮左右换个方向；②仅将电池正负极对调一下；③将两端磁铁的、极和电池的正负极均对调）
【答案】 导体 磁场对电流有力的作用 ①②
【详解】[1][2]将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸是导体，容易导电，所以通过锡箔纸有电流，干电池在磁体的磁场中受力运动，所以滚轮立刻开始向前滚动。
[3]通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向、磁场的方向有关，若让滚轮向相反的方向滚动，可以改变磁场的方向或电流的方向，即将滚轮左右换个方向或将电池正负极对调一下；若同时将两端磁铁的、极和电池的正负极均对调，则受力的方向不变，故可行的是①和②。
6．有一种电加热恒温箱如图甲所示，控制电路由电源U1、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，工作电路由电压为U2=220V的电源和电热丝R0组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求：
(1)高压220V的电源中_____（a、b）端为电源的火线端；
(2)分析此电路图，可以确定热敏电阻R1的阻值是随着温度的升高而_____（增大、减小）的；
(3)要使恒温箱设定的温度值升高一些，可向_____移动R2的滑片。
【答案】 a 减小 右
【详解】(1)[1]电磁继电器相当于一个控制开关，在家庭电路中，火线先连接开关再接用电器，故a端为电源的火线端。
(2)[2]由题意可知，当温度升高到一定值时，通过电磁继电器电流增加，衔铁被吸下来，工作电路断开停止加热，故热敏电阻R1的阻值是随着温度的升高而减小。
(3)[3]从图及题意可知，要提高恒温箱的设定温度，就要减小热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为60mA，根据欧姆定律就要增大电阻箱连入的电阻值，即R2的阻值必须调大，应向右调节滑片。
7．某校刚刷完地坪漆的地下室内。弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体，兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是______。在讨论时，物理老师指出该方案的不足：每当线圈平面转过与磁感线相______（平行/垂直）的位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态，极易激发电火花，成为火灾隐患。
【答案】 通电线圈在磁场中受力转动 垂直
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用；换向器的作用是：线圈刚转过平衡位置时，便会自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈继续转动。
【详解】[1][2]直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动；换向器是在线圈转过平衡位置的一瞬间改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使得线圈能够持续转动，平衡位置即为线圈平面与磁感线垂直的位置。
【点睛】此题主要考查的是学生对换向器的作用和线圈平衡位置的认识和了解，基础性题目。
8．如图所示，是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）刮漆皮的目的是使线圈能够________ ．线圈一端刮去半周漆皮的作用相当于________ （填实际电动机某一部件的名称）
（2）推一下线圈的原因是：________
（3）线圈不停转动的原因是：________
（4）要使线圈的转动方向发生改变，请提出两个方案：________
【答案】 导电，且在刚转过平衡位置时，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 换向器 使线圈越过平衡位置 线圈由于惯性转过另半圈，在刚转过平衡位置时，线圈中的电流变化、受力方向变化，保证了线圈持续的转动下去 只改变磁场方向；只改变电流方向
【分析】（1）通电直导线在磁场中受到力的作用；换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时，能够自动改变线圈中的电流方向，使线圈能够持续转动下去；
（2）当线圈在平衡位置时，此时线圈受力平衡，故线圈不能转动．
（3）通电线圈转动起来后，线圈在磁场中就受到力的作用而转动下去．
（4）根据影响线圈转动方向的因素得到两个方案．
【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；它的作用就相当于电动机中的换向器；
（2）当线圈在平衡位置时，此时线圈受力平衡，则线圈不能转动；所以，需要用手轻推一下线圈，使线圈越过平衡位置后，线圈在磁场力的作用下不停的转动起来；
（3）线圈由于惯性转过另半圈，在刚转过平衡位置时，线圈中的电流变化、受力方向变化，保证了线圈持续的转动下去；
（4）影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向．故要使线圈的转动方向发生改变，只要改变其中一个因素即可，只改变磁场方向或只改变电流方向．
9．小敏同学探究“通电导线在磁场中受力”的实验电路如图甲所示，实验记录如下表：
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
（1）比较实验2和4，说明通电导线在磁场中受力方向与 ___________有关；
（2）小敏通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的科学方法是 ___________；
（3）小敏想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图乙中的 ___________。
【答案】 电流方向 转换法 灵敏电流计
【详解】（1）[1]比较实验2和4，磁场方向相同，电流方向不同，导体运动方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（2）[2]实验中通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到了转换法。
（3）[3]探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向。
10．小娟为了弄清电动机的工作原理，做了如下实验；
（1）她利用图所示装置探究磁场对通电导体的作用，为了使实验顺利进行，导体棒ab应选用______（选填“铁棒”或“铜棒”）；
（2）闭合开关时，发现导体棒ab向右运动，若只对调磁体两极，再次闭合开关，观察到导体棒ab将向左运动，说明磁场对通电导体的作用力的方向与______方向有关，这一过程中电能主要转化为______能；
（3）将导体棒换成线圈放入磁场中，如图甲所示，闭合开关，线圈中的电流方向是从a至b，此时a边受到磁场对它竖直向上的力，使线圈顺时针转动，当线圈转至如图乙所示的位置时，ab边中电流方向______发生改变（选填“会”或“不会”），此时ab边所受磁场对它作用力的方向不变，力会阻碍线圈继续转动；
（4）为使电动机的线圈能持续转动，在如图甲所示结构的基础上加上两个半铜环，用电刷与铜环接触，如图丙所示。当线圈转至图丙所示的位置时，电流方向从a至b，ab边所受磁场对它作用力方向竖直向上，线圈转至图丁所示的位置时，ab边中电流方向从______，ab边所受磁场对它作用力的方向______，从而使得线圈能够持续转动，所加的这个结构称为______。
【答案】 铜棒 磁场 机械 不会 从b到a 竖直向下 换向器
【详解】（1）[1]因为铜的导电性比铁好，所以探究磁场对通电导体的作用时，用铜棒的实验效果更明显，有助于实验探究。
（2）[2]实验中，只改变磁场方向，导体棒的运动方向反向，所以可以推出磁场对通电导体的作用力的方向与磁场方向有关。
[3]电流通过导体棒，导体棒在磁场力作用下发生运动，获得机械能，将大部分电能转化为机械能，还有部分电能转化为内能。
（3）[4]图甲和乙中，电源正极和线圈a点相连，电源负极和线圈d点相连，所以图甲和乙中，线圈中电流方向始终是从a至b至c至d。
（4）[5]图丁中，电源正极和线圈d点相连，电源负极和线圈a点相连，电路中电流方向是从d至c至b至a。
[6]整个过程中磁场方向没变，当电流从a至b，a边受到磁场对它竖直向上的力，则当电流从b至a，a边受到磁场对它竖直向下的力。
[7]要实现线圈持续向一个方向转动，所以线圈每转动90°就要改变线圈中电流方向，这就靠图丙和丁中的两个半铜环来实现，我们将这两个半铜环称之为换向器。
培优第三阶——中考沙场点兵
1．（2021·江苏无锡·中考真题）用如图的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，下列做法中可行的是（ ）
A．仅换用磁性更强的磁体 B．仅增加AB中的电流强度
C．仅将磁体的N、S极对调 D．仅将铝棒AB换成铜棒
【答案】C
【详解】通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关；A．换用磁性更强的磁体，不会改变运动方向，故A不符合题意；B．增加AB中的电流强度，不会改变运动方向，故B不符合题意；C．磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素（磁场方向），受力运动方向改变，运动方向改变，故C符合题意；D．将铝棒AB换成铜棒，不会改变运动方向，故D不符合题意。故选C。
2．（2021·广东广州·中考真题）如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（ ）
A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上
【答案】D
【详解】AB．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，已知甲图中磁场对导体的力F竖直向上，乙图中磁场方向与甲图一致，而导体ab电流方向与甲图相反，所以Fab方向竖直向下，导体cd电流方向与甲图一致，所以Fcd方向竖直向上，故AB错误；CD．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，甲图中磁场对导体的力F竖直向上，图丙磁场方向与图甲相反，导体a′b′电流方向与图甲相同，所以Fa′b′竖直向下，导体c′d′电流方向与图甲相反，所以Fc′d′竖直向上，故C错误，D正确。故选D
3．（2021·内蒙古内蒙古·中考真题）如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同（ ）
A．AB段与BC段 B．AB段与ED段 C．BC段与ED段 D．ED段与FE段
【答案】B
【详解】导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关，由图可知，各段导线所处磁场方向相同，AB段与BC段电流方向相反，AB段与ED段电流方向相同，BC段与ED段电流方向相反，ED段与FE段电流方向相反，所以AB段与ED段受力方向相同，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
4．（2022·江苏徐州·中考真题）如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（ ）
A．开始顺时针旋转 B．开始逆时针旋转
C．保持静止 D．以上三种情况都有可能
【答案】B
【详解】线圈通电后，受磁场力作用，线圈开始顺时针旋转；如果线圈是固定的，根据静止和运动的相对性可知，则线圈通电后，磁体开始逆时针旋转，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
5．（2018·湖北恩施·中考真题）如图，闭合开关后，轨道上的金属杆ab将向__移动（选填“左”或“右”）通电后金属杆运动起来，此过程中能量的转化是____．
【答案】 右 电能转化为机械能
【详解】[1]如图，根据左手定则判断：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；
[2]根据此原理制成的了电动机，过程中消耗了电能，获得了机械能，所以能量的转化情况为：电能转化为机械能。
6．（2019·江苏徐州·中考真题）两个磁体之间有力的作用，同名磁极相_____；通电导线能使小磁针发生偏转，这是因为通电导线周围存在_____；如图所示，把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线的力垂直指向纸里，如果导线中电流方向相反，则磁极对导线的力垂直指向_____（填“纸里”或“纸外”）．
【答案】 斥 磁场 纸外
【详解】第一空．磁极间的作用规律：同名磁极相斥，异名磁极相吸；
第二空．通电导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应，磁场使小磁针发生偏转；
第三空．通电导线在磁场中受力运动，运动方向与电流的方向及磁场方向有关，只改变电流的方向，受力方向相反，则磁极对导线的力垂直指向纸外．
7．（2020·江苏徐州·中考真题）如图所示，铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向左侧摆动，这是因为受到了______对它的作用力，若改变电流方向，通电后铝棒将向______侧摆动，若铝棒中的电流变大，铝棒的摆动幅度将变______。
【答案】 磁场 右 大
【详解】[1]铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向左侧摆动，说明受到了磁场对它的作用力。
[2][3]力的方向与磁场方向及电流方向有关；若改变电流方向，通电后铝棒受力方向改变，将向右侧摆动；若铝棒中的电流变大，铝棒受力变大，摆动幅度将变大。
8．（2018·甘肃·中考真题）手机已经成为我们生活中不可缺少的通信工具，用手机拨打、接听电话或连接WiFi无线上网都是利用了_____来传递信息；调成振动模式后，来电时电流驱动内部的马达产生振动提示来电接听。能说明这个马达振动原理的是图中的_____（选填“甲”或“乙”）。
【答案】 电磁波 乙
【详解】[1]电磁波能够准确快速的传递信息，用手机拨打、接听电话或连接WiFi无线上网都是利用了电磁波来传递信息。
[2]调成振动模式后，来电时电流驱动内部的马达产生振动提示来电接听，是将电能转化为机械能，是电动机的工作原理，甲图是发电机的原理，乙图是电动机原理，故甲图不符合题意，乙图符合题意。
9．（2018·江苏徐州·中考真题）如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通电后线圈能否连续转动？______．如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变______．如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将______．
【答案】 能 大 改变
【详解】[1]如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，即一端刮去一半，另一端全部刮去，这样当线圈通过电流时，受磁场力转动，转到平衡位置时，电流被切断，线圈可以利用惯性继续转动，所以通电后线圈能连续转动；
[2]如果通过线圈的电流变大，线圈受到的磁场力变大，所以转动速度将变大；
[3]如果改变线圈中的电流方向，线圈受到的磁场力方向相反，所以转动方向将改变．
【点睛】注意理解导线一端刮去半周时，有类似换向器的作用，但又不完全相同，换向器是改变电流方向，而刮去半周只是切断电流，让线圈依靠惯性继续转动下去．
10．（2022·江苏无锡·中考真题）如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对____________有力的作用，利用这一原理可以制成____________机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向____________运动。
【答案】 通电导体 电动 右
【详解】[1]通电导体在磁场中受到力的作用。铝棒在磁场中，闭合开关，铝棒通电，铝棒由静止向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
[2]电动机就是利用了通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。
[3]对调电源正、负两极，改变了导体中电流的方向，再次闭合开关，铝棒将向与之前相反的方向运动，故铝棒向右运动。
11．（2022·四川成都·中考真题）小郑使用电流表测量小灯泡的电流，连接的实验电路如图甲所示。
（1）如果不能估计电流大小，他应把导线a接到电流表标有___________（选填“-”、“0.6”或“3”）的接线柱上，通过开关来试触并观察；
（2）闭合开关后，他观察到小灯泡正常发光，而电流表指针偏转角度很小，对于该现象，下列分析合理的是___________。
A．可能某处导线断了 B．可能电流表烧坏
C．电流表的量程过大 D．电源的电压过低
（3）某次测量中，小郑不小心将电流表的正、负接线柱接反了，造成表的指针反向偏转，为弄清原因，他查看了说明书，表头结构示意图如图乙，他作出如下分析：当反接时，电流方向改变，磁场对通电线圈的作用力方向改变，带动指针反偏，你认为小郑的上述分析_______（选填“有”或“没有”）道理。
【答案】 3 C 有
【详解】（1）[1]如果不能估计电流大小，为了不损坏电流表，应先选择电流表的大量程进行试触，即把导线a接到电流表标有3的接线柱上，通过开关来试触并观察。
（2）[2]闭合开关后，小灯泡正常发光，则说明电路处于通路状态，而电流表指针偏转角度很小，则原因可能是电流表的量程过大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[3]通电导线在磁场中的受力方向与磁场和电流的方向均有关，当反接时，磁场的方向不变，而电流的方向相反，故此时通电线圈在磁场中的受力方向相反，带动指针反偏，故小郑的上述分析有道理。
12．（2010·江苏泰州·中考真题）图(甲)是直流电动机模型(主要部件见文字说明)，图22(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_____________________________。
【答案】 导电 换向器 将线圈拨转一定角度 增大电源电压 （或换一块磁性更强的磁体） 只改变电流方向 只改变一下磁场方向
【分析】（1）电动机是靠通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，所以要想使线圈在磁场中受力转动，必须先给线圈中通入电流；为了让线圈持续转动下去，可以采用两种方法：一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即停止给它供电；另一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即改变线圈中的电流方向；
（2）电动机不转动的原因有以下几种情况：①启动前线圈刚好处于平衡位置；②线圈中的电流太小或磁场太弱；
（3）通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。
【详解】(1)[1]漆是绝缘体，刮去以后，线圈中就会有电流，只有当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动，所以刮漆的目的是使线圈能够导电。
[2]采用刮漆和使用换向器的目的是相同的，都是为了使线圈能够持续的转动下去，所以这一部位相当于图（甲）中的换向器。
(2)①[3]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。
②[4]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)①[5]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，可以采取保持磁场方向不变，改变电流方向。
②[6]或者是保持电流方向不变，只改变磁场方向。
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