初中物理沪科版（2024）九年级全册第三节 科学探究：电动机为什么会转动课时训练

这是一份初中物理沪科版（2024）九年级全册第三节 科学探究：电动机为什么会转动课时训练，共28页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题等内容，欢迎下载使用。
1．关于电动机，下列说法错误的是（ ）
A．电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的
B．电动机工作时将电能转化为机械能
C．电动机就是根据电流磁效应制成的
D．电动机工作时，电流做功要消耗电能
2．如图所示的四个实验中，能够说明电动机工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
3．电与磁之间存在着密切的联系，下列说法正确的是（ ）
A．通电螺线管附近某点的磁场方向跟放在该点的小磁针静止时S极的指向一致
B．直流电动机线圈的转动方向只与通过线圈中电流的方向有关
C．动圈式话筒是利用磁场对电流的作用原理制成的
D．只改变某通电螺线管中电流的方向，就能改变该通电螺线管的N、S极
4．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
5．如图所示，扬声器是把电信号转化为声信号的装置，工作时线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流。下列说法中错误的是（ ）
A．扬声器工作过程利用的是电磁感应原理
B．锥形纸盆振动越快，产生的声音音调越高
C．锥形纸盆振幅越大，产生的声音响度越大
D．线圈中通入的是方向变化的电流，所以锥形纸盆来回振动，产生声音
6．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
7．如图所示，导体棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中，都垂直于所在位置的磁感线，两个蹄形磁体的N极和S极标识都没有了。拉动AB向左移动时，发现CD向右移动，下列判断正确的是（ ）
A．若拉动AB向右移动，则CD向右移动
B．若拉动AB向右移动，则CD向左移动
C．调换右边磁体上下磁极，拉动AB向左移动，则CD向右移动
D．调换右边磁体上下磁极，拉动AB向右移动，则CD向左移动
8．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
9．如图甲，磁场对导体的力F竖直向下，用Fab、Fcd、Fa′b′和Fc′d′分别表示乙、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
10．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
二、填空题
11．通电导体的在磁场中的受力方向与_____方向和_____方向有关，有规律地改变线圈中电流方向，使直流电动机不停转动的装置叫做_____．
12．小成同学做了如图两个实验。如图甲所示，该现象说明电流一定时，电磁铁磁性强弱与_______________有关；如图乙所示，该实验装置可以说明________选填（“发电机”或“电动机”）的工作原理。
13．电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。
（1）如图所示是电动机原理图，将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到______，使线圈转动起来；
（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中______来实现倒车。
14．如图是人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这时车钥匙其实就是一个______；给电动车充电时，电瓶相当于______（选填“电源”或“用电器”）；正常行驶时，电动车将______能转化为机械能。
15．如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 ______（选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对 ______有力的作用，此现象中能量转化情况是 _________。
16．如图为直流电动机模型.
（1）直流电动机的工作原理是________.电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠________来实现的
（2）若要改变电动机的转动方向，下列方法中可行的是________.
A．同时改变电流方向和磁场方向
B．只改变电流方向或只改变磁场方向
C．使电动机线圈中的电流增大
D．使磁场增强
17．如图所示为工作原理及线圈相同的两款电流表的内部结构示意图。其原理是通电导体在磁场中受到力的作用从而线圈带动指针偏转，如果电流从甲电流表的“+”接线柱流入，那么指针将会向正方向（向右）偏转，如果电流表的内部结构如图乙所示，则电流表的“+”接线柱是______（选填a或b）。
18．如图所示，某综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮去两端的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去半周。把线圈放在用硬金属丝做成的支架mn上，并按图示连接电路。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就开始转动。若将电源的正负极对调，则线圈的转动方向与原来______（选填“相同”或“相反”），原因是______；若在开关和电源之间串联一个电阻，线圈的转速将______（选填“变快”“不变”或“变慢”）。
三、作图题
19．如图丙所示，通电导线中电流的方向向右，磁场对通电导线力的方向如图A所示，改变实验条件，在图B中画出磁场对通电导线的作用图的示意图。
20．如图甲所示，线圈abcd位于磁场中，通电后ab段导线受磁场力F的方向向上，请在图乙中画出通电后cd段导线受到的磁场力F1的示意图。
21．如图所示，（a）图中⊗表示导体中电流方向垂直纸面指向纸内时，导体在磁场中的受力方向．试根据这一关系，标出（b）图中通电导体的受力方向，（c）图中通电导体中的电流方向以及（d）图中的磁极．
( )
四、实验题
22．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图所示的电路。
（1）实验中是通过___________判断其磁性强弱的，该研究方法叫做转换法。
（2）A、B串联，这样可以研究电磁铁磁性强弱与___________的关系。
（3）A铁钉的钉尖是___________极，若要让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向___________端移动。（选填“左”或“右”）
23．某同学用如图所示的装置研究电磁感应现象。
（1）实验中，AB棒的材料可能是______（填“塑料”或“铝”）；
（2）实验中通过观察______来判断电路中是否有感应电流；
（3）将导体AB放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体AB在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针______偏转；让导体AB在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针______偏转（填“会”或“不会”）；
（4）在这个实验中______能转化为了电能；
（5）若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。
24．在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。
（1）磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是 _____（选填“磁场”或“磁感线”）；
（2）闭合开关前，导体棒ab静止，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对 _____有力的作用；
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向 _____，说明通电导体在磁场中的受力方向与 _____有关；
（4）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a、b的运动方向与对调前的运动方向 _____，说明通电导体在磁场中的受力方向与 _____有关；
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，_____（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。
25．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）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了 _____，该装置能在线圈 _____（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；
（3）丙图中用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，闭合开关，可观察到线圈在磁场中_____（选填“能”或“不能”）沿某一方向持续转动，图中线圈 _____（选填“处于”或“不处于”）平衡位置。
26．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。
27．小辉利用如图甲所示的装置进行电磁学实验。
①在图甲所示的实验中，闭合开关前，可观察到磁场中的金属棒ab静止在水平导轨上。
②闭合开关后，可观察到磁场中的金属棒ab在水平导轨上向左运动。
③若只对调电源正负极接线，再闭合开关，可以观察到磁场中金属棒ab会在水平轨道上向右运动。
④若只把蹄形磁体上下磁极调换一下，再闭合开关，可以观察到磁场中金属棒ab会在水平轨道上向右运动。
（1）通过比较①②可得：______对通电导体有力的作用。
（2）通过比较②③可得：通电导体在磁场中受力的方向与______有关。
（3）通过比较②④可得，通电导体在磁场中受力的方向与______有关。
（4）小辉在课下制作了如图乙所示的“神奇转框”，金属框的上部中央位置与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，于是金属框就可以绕电池转动起来，金属框在转动的过程中是将电能转化为______能，请你判断制作柱形物的材料应具有较好的______性和磁性。
28．如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验中，AB棒的材料可能是______（填“塑料”或“铝”）；
（2）实验时，通过观察______判断电路中是否有感应电流产生；
（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为______能；
（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与______的关系；
（5）若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。
29．实验小组在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如下图所示的实验装置。
（1）实验中是通过观察______来显示电路中是否有电流产生；
（2）保持装置不变，改变开关通断状态，让导体AB在磁场中沿不同方向运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况，记录在下表中；
（3）闭合开关，保持导体AB和蹄形磁铁相对静止，灵敏电流计指针不偏转，说明电路中______（选填“有”或“没有”）电流产生；
（4）分析实验1和4可知，要想产生电流的条件之一是开关必须______；
（5）分析实验3和4可知，产生电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做______运动；
（6）分析实验可知，闭合电路中的一部分导体在磁场中______时，导体中就产生电流，这种电流叫做______；
（7）实验时电路中产生的感应电流是将______能转化为电能，此原理可用来制造______（选填“电动机”或“发电机”）；
（8）如下图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，结合上述实验的结论，判断以下选项中能让a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有______
（9）完成上述实验后，小红还想探究感应电流的方向与什么因素有关，于是继续进行了如下实验，并将实验现象填在下表中。比较第5、6（或7、8）次实验可以得出感应电流的方向与______有关，通过比较第______次实验可以得出感应电流的方向还与磁场的方向有关。
次数
AB棒在磁场中的运动情况
是否有感应电流
1
静止
无
2
沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）
无
3
切割磁感线运动
有
实验次数
开关
磁场方向
导体AB运动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
1
断开
上N下S
左右或上下运动
不偏转
2
闭合
上N下S
静止
不偏转
3
闭合
上N下S
上下运动
不偏转
4
闭合
上N下S
左右运动
偏转
实验次数
开关
磁场方向
导体AB运动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
5
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
6
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
7
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
8
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
17.3 科学探究：电动机为什么会转动
一、单选题
1．关于电动机，下列说法错误的是（ ）
A．电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的
B．电动机工作时将电能转化为机械能
C．电动机就是根据电流磁效应制成的
D．电动机工作时，电流做功要消耗电能
【答案】C
【解析】AC.电动机的原理：通电导体在磁场中受力运动，故A正确，不符合题意，C错误，符合题意；
B.电动机工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的装置，故B正确，不符合题意；
D.电动机工作时，电流通过导体做功，需要消耗电能，故D正确，不符合题意．
2．如图所示的四个实验中，能够说明电动机工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到作用力：
A．由图可知，是说明磁体极性的相互作用，故A不符合题意；
B．由图可知，是说明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意；
C．由图可知，是说明通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，故C符合题意；
D．由图可知，是说明切割磁感线会产生感应电流，是发电机的工作原理，故D不符合题意。
故选C。
3．电与磁之间存在着密切的联系，下列说法正确的是（ ）
A．通电螺线管附近某点的磁场方向跟放在该点的小磁针静止时S极的指向一致
B．直流电动机线圈的转动方向只与通过线圈中电流的方向有关
C．动圈式话筒是利用磁场对电流的作用原理制成的
D．只改变某通电螺线管中电流的方向，就能改变该通电螺线管的N、S极
【答案】D
【解析】A．磁场中某点的磁场方向是由磁场决定的，我们可以借助小磁针静止时N极的指向来判断该点的磁场方向，故A错误；
B．影响直流电动机线圈转动方向的原因有两个：电流方向和磁场方向，故B错误；
C．动圈式话筒是利用电磁感应的原理制成的，工作时将机械能转化为电能，故C错误；
D．通电螺线管的极性与电流的方向有关，故对于给定的螺线管，改变通电螺线管中电流的方向，可以改变通电螺线管的N、S极，故D正确。
故选D。
4．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
【解析】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。
5．如图所示，扬声器是把电信号转化为声信号的装置，工作时线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流。下列说法中错误的是（ ）
A．扬声器工作过程利用的是电磁感应原理
B．锥形纸盆振动越快，产生的声音音调越高
C．锥形纸盆振幅越大，产生的声音响度越大
D．线圈中通入的是方向变化的电流，所以锥形纸盆来回振动，产生声音
【答案】A
【解析】A．扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的；故A错误；
B．音调是指声音的高低，它和物体振动频率有关。物体振动频率越快，音调越高；振动频率越慢，音调越低。故B正确；
C．在物理学中，把声音的强弱叫做响度，把物体振动的幅度叫做振幅，物体的振幅越大产生声音的响度越大，故C正确；
D．如图，扬声器中的线圈中通过变化电流时，线圈会受到永久磁铁的磁场力的作用，而带动与线圈相连的纸盆振动，发出声音，此过程中将电信号转化成声信号，故D正确。
故选A。
6．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
【答案】A
【解析】A. 线圈转动方向可通过改变电流方向或者磁场方向来改变；
B. 电动机不转，存在原因很多，短路、断路等均有可能；
C. 消耗的电能部分转化为机械能，部分因发热转化为内能；
D. 连续转动时靠A、B两个电刷改变线框中电流方向实现的；
7．如图所示，导体棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中，都垂直于所在位置的磁感线，两个蹄形磁体的N极和S极标识都没有了。拉动AB向左移动时，发现CD向右移动，下列判断正确的是（ ）
A．若拉动AB向右移动，则CD向右移动
B．若拉动AB向右移动，则CD向左移动
C．调换右边磁体上下磁极，拉动AB向左移动，则CD向右移动
D．调换右边磁体上下磁极，拉动AB向右移动，则CD向左移动
【答案】B
【解析】AB．图中，蹄形磁体的磁场方向不变，因为拉动AB向左移动时，发现CD向右移动，若拉动AB水平向右运动切割磁感线，此时产生的感应电流反向，导体棒运动方向相反，则CD向左移动，故A错误，B正确；
CD．如果蹄形磁体的磁场方向与原来的方向相反，导体棒切割磁感线产生的感应电流方向就与原来的感应电流的方向相反，若拉动AB向左移动，则CD向左移动，若拉动AB向右移动，则CD向右移动，故CD错误。
故选B。
8．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
【解析】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。
9．如图甲，磁场对导体的力F竖直向下，用Fab、Fcd、Fa′b′和Fc′d′分别表示乙、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】C
【解析】AB．导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向均有关，图乙中导体ab中的电流方向与图甲中导体中电流方向相反，且图乙中磁场方向与图甲中磁场方向相反，故可知图乙中导体ab在磁场中的受力方向与图甲中导体的受力方向相同，即Fab竖直向下，图乙中导体cd中的电流方向与图甲中导体中电流方向相同，而图乙中磁场方向与图甲中磁场方向相反，故可知图乙中导体cd在磁场中的受力方向与图甲中导体的受力方向相反，即Fcd竖直向上，故AB不符合题意；
CD．图丙中导体a′b′中的电流方向与图甲中导体中电流方向相反，而图丙中磁场方向与图甲中磁场方向相同，故可知图丙中导体a′b′在磁场中的受力方向与图甲中导体的受力方向相反，即Fa′b′竖直向上，图丙中导体c′d′中的电流方向与图甲中导体中电流方向相同，且图丙中磁场方向与图甲中磁场方向相同，故可知图丙中导体c′d′在磁场中的受力方向与图甲中导体的受力方向相同，即Fc′d′竖直向下，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
10．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
【解析】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。
二、填空题
11．通电导体的在磁场中的受力方向与_____方向和_____方向有关，有规律地改变线圈中电流方向，使直流电动机不停转动的装置叫做_____．
【答案】 磁场 电流 换向器
【解析】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关．直流电动机中的换向器是通过有规律地改变线圈中的电流方向，从而使电动机不停地转动的．
12．小成同学做了如图两个实验。如图甲所示，该现象说明电流一定时，电磁铁磁性强弱与_______________有关；如图乙所示，该实验装置可以说明________选填（“发电机”或“电动机”）的工作原理。
【答案】 线圈匝数 电动机
【解析】[1] 如图甲所示，两电磁铁串联，说明电流相同，线圈匝数不同，B匝数多，吸引的铁钉多，电磁铁磁性强，故结论为电流一定时，电磁铁磁性强弱与线圈匝数匝数有关。
[2]电路中有电源，是通电导线在磁场中受到了力的作用，故是电动机的工作原理。
13．电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。
（1）如图所示是电动机原理图，将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到______，使线圈转动起来；
（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中______来实现倒车。
【答案】 力的作用 电流的方向
【解析】（1）[1]一方面，磁场对通电线圈有力的作用；另一方面，线圈转动了起来，运动状态发生的了改变，说明线圈受到了力的作用。
（2）[2]通电线圈在磁场中受到力的作用，受到的力的方向与电流方向和磁场方向有关，当电流方向或者磁场方向变得相反时，线圈受到的力的方向也变得相反。但如果同时改变电流方向和磁场方向，则线圈受到的力的方向则不变。按下倒车开关，改变了线圈中的电流方向，使线圈受力的方向发生改变，从而实现倒车。
14．如图是人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这时车钥匙其实就是一个______；给电动车充电时，电瓶相当于______（选填“电源”或“用电器”）；正常行驶时，电动车将______能转化为机械能。
【答案】 开关 用电器 电
【解析】[1]电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，所以这车钥匙其实就是一个开关，控制电路的通断。
[2]给电动车充电时，将电能转化为化学能，此时电瓶相当于用电器。
[3]在骑行时，用蓄电池来供电，将蓄电池的化学能转化为电能，再通过电动机将电能转化为机械能。
15．如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 ______（选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对 ______有力的作用，此现象中能量转化情况是 _________。
【答案】 左右往复 通电导体 电能转化为机械能
【解析】[1][2][3]当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜左右往复运动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，改变了线圈的运动状态。此现象中，消耗电能，产生机械能，电能转化为机械能。
16．如图为直流电动机模型.
（1）直流电动机的工作原理是________.电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠________来实现的
（2）若要改变电动机的转动方向，下列方法中可行的是________.
A．同时改变电流方向和磁场方向
B．只改变电流方向或只改变磁场方向
C．使电动机线圈中的电流增大
D．使磁场增强
【答案】 通电线圈在磁场中受力 转动换向器 B
【解析】(1)[1]直流电动机中，通电线圈周围存在磁场，该磁场与磁体的磁场相互作用而使线圈受力转动．所以直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力．
[2]直流电动机中的换向器能使线圈刚转过平衡位置时，及时的改变线圈中的电流方向，使线圈继续获得动力．
(2)[3]通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关．只改变电流方向或只改变磁场方向，则受力方向相反；电流方向和磁场方向同时改变，则受力方向不变．所以，要改变电动机的转动方向，要只改变电流方向或只改变磁场方向．故B正确．
17．如图所示为工作原理及线圈相同的两款电流表的内部结构示意图。其原理是通电导体在磁场中受到力的作用从而线圈带动指针偏转，如果电流从甲电流表的“+”接线柱流入，那么指针将会向正方向（向右）偏转，如果电流表的内部结构如图乙所示，则电流表的“+”接线柱是______（选填a或b）。
【答案】a
【解析】通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向有关。由图可知，对比甲图，乙图中的磁极发生了对调，指针仍要向偏转，此时需要改变电流的方向。图甲中电流从甲电流表的“+”接线柱流入，“+”接线柱在右侧，则图乙中“+”接线柱应在左侧，即电流表的“+”接线柱是a。
18．如图所示，某综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮去两端的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去半周。把线圈放在用硬金属丝做成的支架mn上，并按图示连接电路。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就开始转动。若将电源的正负极对调，则线圈的转动方向与原来______（选填“相同”或“相反”），原因是______；若在开关和电源之间串联一个电阻，线圈的转速将______（选填“变快”“不变”或“变慢”）。
【答案】 相同 线圈中的电流方向和磁场方向同时变为原来的反方向，受力方向不变 变慢
【解析】[1][2]由图可知，线圈可以转动，是因为通电线圈在磁场中受到力的作用，若将电源的正负极对调，线圈中的电流方向和电磁铁产生的磁场方向同时变为原来的反方向，线圈的受力方向不变，故线圈的转动方向与原来相同。
[3]若在开关和电源之间串联一个电阻，由欧姆定律可知，通过线圈的电流将变小，线圈受到的力变小，线圈的转速将变慢。
三、作图题
19．如图丙所示，通电导线中电流的方向向右，磁场对通电导线力的方向如图A所示，改变实验条件，在图B中画出磁场对通电导线的作用图的示意图。
【答案】
【解析】由图示可知，B相对于A来说，磁场方向与电流方向同时改变，此时导体棒受力的方向不变，如图所示：
20．如图甲所示，线圈abcd位于磁场中，通电后ab段导线受磁场力F的方向向上，请在图乙中画出通电后cd段导线受到的磁场力F1的示意图。
【答案】
【解析】通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，保持一个因素不变，只改变另一个因素，则导体受力的方向改变。如图甲所示，线圈abcd位于磁场中，ab段（电流方向由a到b）导线受磁场力F的方向向上；图乙中，磁场方向没有改变，cd段导线的电流方向由d到c，则cd段导线受磁场力的方向与ab段相反，即受力方向向下，如下图所示：
21．如图所示，（a）图中⊗表示导体中电流方向垂直纸面指向纸内时，导体在磁场中的受力方向．试根据这一关系，标出（b）图中通电导体的受力方向，（c）图中通电导体中的电流方向以及（d）图中的磁极．
( )
【答案】
【分析】本题考查左手定则的应用，先由已知的（a）中关系明确磁场的方向，再分别对（b）、（c）、（d）应用左手定则求解．
【解析】对(a)由左手定则知,磁场应为由上向下,即磁极间磁场由N指向S,对于(b)磁场向下，由左手定则知力向左； (c)磁场向上，由左手定则知电流方向垂直纸面向里； (d)电流向里，磁场力向右，由左手定则知，磁场向上，下端为N极，上端为S极．
四、实验题
22．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图所示的电路。
（1）实验中是通过___________判断其磁性强弱的，该研究方法叫做转换法。
（2）A、B串联，这样可以研究电磁铁磁性强弱与___________的关系。
（3）A铁钉的钉尖是___________极，若要让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向___________端移动。（选填“左”或“右”）
【答案】 吸引大头针的多少 线圈匝数 N 左
【解析】（1）[1]电磁铁磁性强弱不能直接看出，而是通过电磁铁吸引大头针的多少来反映，采用的是转换法。
（2）[2]串联电路中电流处处相等，A、B串联控制了电流相同，所以可以研究研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
（3）[3]根据安培定则，用右手握住A铁钉，让四指的方向沿着电流方向，则大拇指指向A铁钉的钉尖，所以其钉尖为N极。
[4]向左端移动滑动变阻器的滑片可使电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，从而吸引更多的大头针。
23．某同学用如图所示的装置研究电磁感应现象。
（1）实验中，AB棒的材料可能是______（填“塑料”或“铝”）；
（2）实验中通过观察______来判断电路中是否有感应电流；
（3）将导体AB放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体AB在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针______偏转；让导体AB在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针______偏转（填“会”或“不会”）；
（4）在这个实验中______能转化为了电能；
（5）若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。
【答案】 铝 灵敏电流计指针有无偏转 不会 会 机械 电源
【解析】（1）[1]磁生电的条件是：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，图示中的AB棒便是条件中的部分导体，所以AB棒可能是铝。
（2）[2]电路中有电流产生时，灵敏电流计的指针偏转，无电流产生时，电流计的指针不偏转，所以通过观察灵敏电流计指针有无偏转来判断电路中感应电流的有无。
（3）[3]由图示知，导体在磁体中竖直上下运动时，不是做切割磁感线运动，无感应电流产生，电流计的指针不会偏转。
[4]AB导体在磁体中斜向上或斜向下运动，所做的是切割磁感线运动，有感应电流产生，电流计指针会偏转。
（4）[5]AB棒做切割磁感线运动时，将机械能转化为电能，电路中有感应电流产生。
（5）[6]要探究电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用，则电路中需要有电源，所以将电流计换成电源可达到目的。
24．在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。
（1）磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是 _____（选填“磁场”或“磁感线”）；
（2）闭合开关前，导体棒ab静止，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对 _____有力的作用；
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向 _____，说明通电导体在磁场中的受力方向与 _____有关；
（4）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a、b的运动方向与对调前的运动方向 _____，说明通电导体在磁场中的受力方向与 _____有关；
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，_____（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。
【答案】 磁场 通电导体 相反 磁场方向 相反 电流方向 不能
【解析】（1）[1]磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是磁场，而磁感线是不存在的。
（2）[2]将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，电路中没有电流，导体静止不动，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
（3）[3][4]断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，磁场方向改变，再闭合开关，电流方向不变，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，向左运动，这说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
（4）[5][6]断开开关，将图中电源的正、负极对调，电流的方向发生了变化，再闭合开关，会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向相反，这说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。
（5）[7]同时改变磁场方向和电流方向，导体运动的方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
25．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）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了 _____，该装置能在线圈 _____（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；
（3）丙图中用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，闭合开关，可观察到线圈在磁场中_____（选填“能”或“不能”）沿某一方向持续转动，图中线圈 _____（选填“处于”或“不处于”）平衡位置。
【答案】 电流 电流方向相反 换向器 刚转过 不能 处于
【解析】（1）[1]由于通电导体在磁场中受到力的作用，所以有电流通过的线圈在磁场中能够转动。
[2]由于ab、cd通过的电流方向相反，而它们所受的磁场方向相同，所以所受的磁场的作用力相反。
（2）[3][4]图乙中，线圈通过平衡位置后， 两边框通过的电流方向、磁场方向不变，则两者所受的力的方向与原来的相反，那么力的作用与线圈的转动方向相反，线圈不能连续转动。所以加装了换向器，让线圈刚转过平衡位置便改变电流的方向，保证线圈所受的力让其连续转动。
（3）[5]图丙中，线圈中所受的电流方向不变、磁场方向保持不变，线圈转过平衡位置后，线圈所受的力与转动方向相反，不能沿某方向持续转动。
[6]线圈在图丙位置时，受到磁场的作用力一个向上，一个向下，且大小相等，是一对平衡力，所以线圈处于平衡位置。
26．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
【解析】（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。
27．小辉利用如图甲所示的装置进行电磁学实验。
①在图甲所示的实验中，闭合开关前，可观察到磁场中的金属棒ab静止在水平导轨上。
②闭合开关后，可观察到磁场中的金属棒ab在水平导轨上向左运动。
③若只对调电源正负极接线，再闭合开关，可以观察到磁场中金属棒ab会在水平轨道上向右运动。
④若只把蹄形磁体上下磁极调换一下，再闭合开关，可以观察到磁场中金属棒ab会在水平轨道上向右运动。
（1）通过比较①②可得：______对通电导体有力的作用。
（2）通过比较②③可得：通电导体在磁场中受力的方向与______有关。
（3）通过比较②④可得，通电导体在磁场中受力的方向与______有关。
（4）小辉在课下制作了如图乙所示的“神奇转框”，金属框的上部中央位置与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，于是金属框就可以绕电池转动起来，金属框在转动的过程中是将电能转化为______能，请你判断制作柱形物的材料应具有较好的______性和磁性。
【答案】 磁场 电流方向 磁场方向 机械 导电
【解析】（1）[1]比较①②，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒ab在导轨上向左运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用，即磁场对电流有力的作用。
（2）[2]图中通电导体ab在磁场的作用下，在水平导轨上向左运动；只对调电源正负极接线，则导体中电流方向改变，金属棒ab由向左运动变为向右运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
（3）[3]图中通电导体ab在磁场的作用下，在水平导轨上向左运动；只把蹄形磁体上下磁极调换一下，则磁场方向改变，金属棒ab由向左运动变为向右运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关。
（4）[4]金属线框绕电池转动过程中消耗电能，使线框转动，将电能转化为机械能。
[5]据题意可知，要使线框转动，即必须有电流，且有磁场，所以对于柱形体来说，必须同时具有有较好的磁性和导电性，即柱形体必须是磁体，且是导体。
28．如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验中，AB棒的材料可能是______（填“塑料”或“铝”）；
（2）实验时，通过观察______判断电路中是否有感应电流产生；
（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为______能；
（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与______的关系；
（5）若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。
【答案】 铝 灵敏电流计指针有无偏转 切割磁感线 电 磁场方向 电源
【解析】（1）[1]磁生电的条件是：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，图示中的AB棒便是条件中的部分导体，所以AB棒是铝。
（2）[2]电路中有电流产生时，灵敏电流计的指针偏转，无电流产生时，电流计的指针不偏转，所以通过观察灵敏电流计指针有无偏转来判断电路中感应电流的有无。
（3）[3]由表格知，AB棒静止或不做切割磁感线运动时，无感应电流产生，做切割磁感线运动时，有感应电流产生，所以产生感应电流的条件是：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
[4]导体切割磁感线时，将机械能转化为电能，从而在闭合电路中，产生感应电流。
（4）[5]AB棒运动方向不变，即保持做切割磁感线运动，对调磁体的N、S极，即改变磁场方向，这可探究的是感应电流的方向与磁场方向的关系。
（5）[6]要探究电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用，则电路中需要有电源，所以将电流计换成电源可达到目的。
29．实验小组在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如下图所示的实验装置。
（1）实验中是通过观察______来显示电路中是否有电流产生；
（2）保持装置不变，改变开关通断状态，让导体AB在磁场中沿不同方向运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况，记录在下表中；
（3）闭合开关，保持导体AB和蹄形磁铁相对静止，灵敏电流计指针不偏转，说明电路中______（选填“有”或“没有”）电流产生；
（4）分析实验1和4可知，要想产生电流的条件之一是开关必须______；
（5）分析实验3和4可知，产生电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做______运动；
（6）分析实验可知，闭合电路中的一部分导体在磁场中______时，导体中就产生电流，这种电流叫做______；
（7）实验时电路中产生的感应电流是将______能转化为电能，此原理可用来制造______（选填“电动机”或“发电机”）；
（8）如下图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，结合上述实验的结论，判断以下选项中能让a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有______
（9）完成上述实验后，小红还想探究感应电流的方向与什么因素有关，于是继续进行了如下实验，并将实验现象填在下表中。比较第5、6（或7、8）次实验可以得出感应电流的方向与______有关，通过比较第______次实验可以得出感应电流的方向还与磁场的方向有关。
【答案】 灵敏电流计指针是否偏转 没有 闭合 切割磁感线 做切割磁感线运动 感应电流 机械 发电机 CD 导体切割磁感线的方向 5、7
【解析】（1）[1]实验中，导体AB与灵敏电流计串联，电路中有电流，电流计的指针会偏转，无电流，指针保持静止。所以电路中有无电流产生可通过观察灵敏电流计指针是否偏转来确定。
（3）[2]导体AB和蹄形磁铁相对静止，即导体不做切割磁感线运动，灵敏电流计指针不偏转，电路中无电流产生。
（4）[3]实验1和4中，磁场方向相同，导体AB相对磁体是运动的，第1次实验中，开关断开，灵敏电流计指针不偏转，第4次实验中，开关闭合，灵敏电流计指针偏转，这说明要产生电流的条件之一是开关必须闭合，形成闭合回路。
（5）[4]实验3和4中，电路中开关保持闭合，磁场方向相同，导体上下运动时，即导体不是做切割磁感线运动时，指针不偏转，无电流产生，导体左右运动时，即导体做切割磁感线运动时，指针偏转，有电流产生，所以电路中要产生电流，导体须做切割磁感线运动。
（6）[5][6]分析实验知，要产生感应电流的条件是：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。这种情况下产生的电流，叫做感应电流。
（7）[7][8]闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，将机械能转化为电能，发电机就是利用这个原理工作的。
（8）[9]垂直于纸面的导体在磁场中水平方向运动时，要产生感应电流，则磁场方向是向下或向上的，这样导体才做切割磁感线运动。故AB不符合题意，CD符合题意。
故选CD。
（9）[10]由5、6次实验知，在电路开关闭合、磁场方向相同时，导体切割磁感线的方向不同，灵敏电流计指针的偏转方向不同，说明感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。
[11]要探究电流方向与磁场方向的关系，应让闭合电路的部分导体切割磁感线的方向相同，磁场的方向不同，所以应比较5、7或6、8次实验。
次数
AB棒在磁场中的运动情况
是否有感应电流
1
静止
无
2
沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）
无
3
切割磁感线运动
有
实验次数
开关
磁场方向
导体AB运动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
1
断开
上N下S
左右或上下运动
不偏转
2
闭合
上N下S
静止
不偏转
3
闭合
上N下S
上下运动
不偏转
4
闭合
上N下S
左右运动
偏转
实验次数
开关
磁场方向
导体AB运动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
5
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
6
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
7
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
8
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转