學而優(yōu)教有方.1關于電動機轉(zhuǎn)動的猜想一、單選題1．如圖所示，小明用漆包線、兩節(jié)干電池、磁鐵等器材，成功制做了一個小小電動機。他想改變電動機線圈轉(zhuǎn)動的方向，下列方法可行的是（

）A．只增強磁鐵的磁性 B．只增加線圈的匝數(shù)C．只增大線圈中的電流 D．只將磁鐵的磁極對調(diào)【答案】D【解析】A．只增強磁鐵的磁性可以增加電動機的轉(zhuǎn)動速度，不能改變轉(zhuǎn)動方向，故A不符合題意；B．只增加線圈的匝數(shù)可以增加電動機的轉(zhuǎn)動速度，不能改變轉(zhuǎn)動方向，故B不符合題意；C．只增大線圈中的電流可以增加電動機的轉(zhuǎn)動速度，不能改變轉(zhuǎn)動方向，故C不符合題意；D．只將磁鐵的磁極對調(diào)，改變了磁場方向，改變了轉(zhuǎn)動方向，故D符合題意。故選D。2．小丹同學在筆記本上記錄了以下四條結論，其中錯誤的是（）A．煤油溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的B．家用洗衣機是典型的熱機C．受到平衡力作用的物體一定保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)D．物體是由大量分子組成的【答案】B【解析】A．常用的液體溫度計是根據(jù)液體的熱脹冷縮的性質(zhì)制成的，所以，煤油溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的，故A正確，不符合題意；B．家用洗衣機是利用電動機工作的，熱機會產(chǎn)生大量的廢氣，排放大量的熱量，故B錯誤，符合題意；C．物體受平衡力的作用，可能處于靜止狀態(tài)，也可能處于勻速直線運動狀態(tài)，故C正確，不符合題意；D．由分子動理論知道，物質(zhì)是由大量分子組成，組成物質(zhì)的分子在永不停息地做無規(guī)則運動，故D正確，不符合題意。故選B。3．下列用電器使用了電動機的是（）A．電風扇 B．電水壺 C．臺燈 D．手電筒【答案】A【解析】A．電風扇是將電能轉(zhuǎn)化機械能，應用了電動機。故A符合題意；B．電水壺是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故B不符合題意；C．臺燈是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。故C不符合題意；D．手電筒是將化學能轉(zhuǎn)為內(nèi)能和光能。故D不符合題意。故選A。4．在制作簡易電動機的過程中，若要改變電動機的轉(zhuǎn)動方向，可以A．改變通電電流的大小 B．將電源的正負極對調(diào)C．換用磁性更強的磁鐵 D．增加電動機的線圈匝數(shù)【答案】B【解析】A．電流的大小與電動機的轉(zhuǎn)動方向無關，所以A選項不正確；B．將電源的正負極對調(diào)，就改變了電流方向，電動機轉(zhuǎn)動方向改變，所以B選項正確；C．因為電動機的轉(zhuǎn)動方向與磁場的強弱無關，所以C選項不正確；D．增加電動機的線圈匝數(shù)，增強了磁場，但電動機轉(zhuǎn)動方向不變，所以D選項不正確．5．在安裝直流電動機模型的實驗中，接好電路，合上開關后，發(fā)現(xiàn)電動機不轉(zhuǎn)，若輕推一下線圈，電動機馬上就轉(zhuǎn)起來，剛開始時不轉(zhuǎn)的原因可能是（）A．磁鐵的磁性不強B．通過線圈的電流太小了C．電動機線圈平面恰好處在平衡位置D．電刷與換向器之間的摩擦太大了【答案】C【分析】平衡位置是電動機的轉(zhuǎn)子和定子形成了開路，導體中沒有電流通過，磁場對其沒有作用力，電動機不會轉(zhuǎn)動．只要越過平衡位置后，產(chǎn)生電流，便可以轉(zhuǎn)動了。【解析】A．若是磁鐵的磁性不強，即線圈所受的磁場力小于摩擦力，即使我們輕推一下，電動機也不會轉(zhuǎn)動，故該選項不符合題意；B．若是線圈中的電流太小，同樣線圈所受的磁場力小于摩擦力時，即使我們輕推一下，電動機也不會轉(zhuǎn)動，故該選項也不符合題意；C．平衡位置是電動機的轉(zhuǎn)子和定子形成了開路，導體中沒有電流通過，磁場對其沒有作用力，電動機不會轉(zhuǎn)動，故該選項正確；D．若是電刷與換向器之間的摩擦太大，即磁場力不能克服摩擦力，即使我們輕推一下，電動機也不會轉(zhuǎn)動，故該選項也是錯誤的；故選C。【點睛】本題考查了電動機的故障原因，在了解電動機的故障時，可聯(lián)系電動機的工作原理來加深理解；電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的．6．如圖為直流電動機的基本構造示意圖．以下相關的分析中正確的是（）A．電動機是利用電磁感應的原理工作的B．電動機工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機械能C．使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠電磁繼電器來實現(xiàn)的D．僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向【答案】D【解析】A．電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理工作的，故A錯誤；B．電動機工作過程中，消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能，有一部分電能轉(zhuǎn)化成了熱能，故B錯誤；C．使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠換向器來實現(xiàn)的，故C錯誤；D．電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理工作的，且所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關，故僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向，故D正確；故選D。7．如圖所示是小明自制的簡易電動機示意圖矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸將線圈架在兩個金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)永磁鐵置于線圈下方，為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來，他應將（）A．左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉B．左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉C．左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉D．僅將一個轉(zhuǎn)軸上的絕緣漆全部刮掉【答案】A【解析】A．當將左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉或左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉，通電后在一個半周內(nèi)受到磁場的力的作用而轉(zhuǎn)動，另一個半周沒有電流通過，不受磁場力的作用，利用慣性轉(zhuǎn)動，這樣才能使線圈在磁場中持續(xù)轉(zhuǎn)動下去，故A正確；B．如果兩端的漆皮都刮掉，線圈每轉(zhuǎn)過半圈，受力方向發(fā)生變化，會來回擺動，故B錯誤；C．左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉，左右轉(zhuǎn)軸不能同時接通電源，始終無法形成閉合回路，電路中無電流，不會轉(zhuǎn)動，故C錯誤；D．僅將一個轉(zhuǎn)軸上的絕緣漆全部刮掉，另一端為絕緣體，電路中無電流，不會轉(zhuǎn)動，故D錯誤。故選A。二、填空題8．如圖所示，一臺電腦上有多個USB接口，外接電腦設備如打印機、鍵盤、鼠標、音箱等都可以通過任意一個USB接口與電腦連接工作，根據(jù)你的判斷，USB接口之間是_____（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）的．在電腦工作時可以通過USB接口連接一個小風扇幫助電腦散熱，小風扇工作時，是把電能轉(zhuǎn)化成_____能．【答案】

并聯(lián)

機械【解析】[1]根據(jù)題意，多個USB接口,外接電腦設備如打印機、鍵盤、鼠標、音箱等都可以通過任意一個USB接口與電腦連接工作，且互不影響，所以USB接口之間是并聯(lián)的；[2]通過USB接口連接一個小風扇幫助電腦散熱，小風扇利用磁場對通電導線的作用力工作，將電能轉(zhuǎn)化為機械能．9．根據(jù)所示直流電動機的結構示意圖，看圖寫出各部分的名稱：abcd是_____；A、B是_____；E、F是_____；N、S是_____。在電動機里_____的部分叫轉(zhuǎn)子，_____的部分叫定子，其中線圈是_____，磁體是_____。【答案】

線圈

電刷

換向器

磁體

轉(zhuǎn)動

固定

轉(zhuǎn)子

定子【解析】[1][2][3][4][5][6][7][8]從圖中可以看出，abcd是線圈；A、B是電刷；E、F是換向器；N、S是磁體。在電動機里轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子，固定的部分叫定子，其中線圈轉(zhuǎn)動是轉(zhuǎn)子，磁體固定不動是定子。10．如圖，這是_______（選填“發(fā)電機、“電動機”）原理圖，若將圖中的磁體的S極和N極交換位置，其他保持不變，則線圈ab邊所受力的方向_______（選填“改變”、“不改變”、“可能變也可能不變”）【答案】

電動機

改變【解析】圖中有電源，是電動機，是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理工作的；通電導線在磁場中受力的方向與磁場方向和電流方向有關，若將圖中的磁體的S極和N極交換位置，改變磁場方向，其他保持不變，則線圈ab邊所受力的方向改變；【點睛】發(fā)電機和電動機的原理圖容易混淆，無電源，磁生電，是發(fā)電機；有電源，是電動機。11．如圖所示，一個綜合實踐小組用一段漆包線繞成線圈，用小刀刮兩端引線的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。將線圈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，用手輕推一下線圈，線圈會持續(xù)轉(zhuǎn)動，這就是簡易的______（填“發(fā)電機”或“電動機”）。【答案】

N

電動機【解析】[1]根據(jù)安培定則，C為電流進入螺線管的方向，即四指的方向，而大拇指指上上端，故上端是N極。[2]有電池，故是通電線圈在磁場中受到力的作用，故是電動機。12．如圖所示的直流電動機模型，把線圈兩端導線的漆按圖中方法刮去，通電后線圈能否連續(xù)轉(zhuǎn)動？______．如果通過線圈的電流變大，線圈的轉(zhuǎn)動速度將變______．如果改變線圈中的電流方向，線圈的轉(zhuǎn)動方向?qū)_____．

【答案】

能

大

改變【解析】[1]如圖所示的直流電動機模型，把線圈兩端導線的漆按圖中方法刮去，即一端刮去一半，另一端全部刮去，這樣當線圈通過電流時，受磁場力轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)到平衡位置時，電流被切斷，線圈可以利用慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動，所以通電后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動；[2]如果通過線圈的電流變大，線圈受到的磁場力變大，所以轉(zhuǎn)動速度將變大；[3]如果改變線圈中的電流方向，線圈受到的磁場力方向相反，所以轉(zhuǎn)動方向?qū)⒏淖儯军c睛】注意理解導線一端刮去半周時，有類似換向器的作用，但又不完全相同，換向器是改變電流方向，而刮去半周只是切斷電流，讓線圈依靠慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去．13．如圖是人們所喜愛的電動自行車，它具有輕便、節(jié)能、環(huán)保等特點。只要將圖中車鑰匙插入鎖孔并順時針旋轉(zhuǎn)一下，車子就通電了，但不會行駛。這時車鑰匙其實就是一個______；給電動車充電時，電瓶相當于______（選填“電源”或“用電器”）；正常行駛時，電動車將______能轉(zhuǎn)化為機械能。【答案】

開關

用電器

電【解析】[1]電動自行車鑰匙插入鎖孔并順時針旋轉(zhuǎn)一下，車子就通電了，所以這車鑰匙其實就是一個開關，控制電路的通斷。[2]給電動車充電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學能，此時電瓶相當于用電器。[3]在騎行時，用蓄電池來供電，將蓄電池的化學能轉(zhuǎn)化為電能，再通過電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能。三、實驗題14．同學們在制作電動機模型時，把一段粗漆包線燒成約3cm×2cm的矩形線圈，漆包線在線圈的兩端各伸出約3cm．然后，用小刀刮兩端引線的漆皮．用硬金屬絲做兩個支架，固定在硬紙板上．兩個支架分別與電池的兩極相連．把線圈放在支架上，線圈下放一塊強磁鐵，如圖所示．給線圈通電并用手輕推一下，線圈就會不停的轉(zhuǎn)下去．（1）在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮，刮線的要求是________（填選項“A”或“B”）．A．兩端全刮掉

B．一端全部刮掉，另一端只刮半周（2）線圈在轉(zhuǎn)動過程中________能轉(zhuǎn)化為________能．（3）小華組裝好實驗裝置，接通電源后，發(fā)現(xiàn)線圈不能轉(zhuǎn)動，寫出一條可能造成該現(xiàn)象的原因________．【答案】

B

電

機械

電源電壓較低【解析】（1）[1]在實驗中影響線圈的轉(zhuǎn)向的因素有電流的方向和磁場的方向，為了使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動，采取將線圈一頭的絕緣漆刮去，另一頭刮去一半的辦法，相當于一個簡易的“換向器”來改變通入線圈的電流方向，故選B；（2）[2][3]根據(jù)電動機的原理可知，電動機能轉(zhuǎn)動的原因是通電線圈在磁場中受磁力的作用而轉(zhuǎn)動，線圈在轉(zhuǎn)動過程中消耗電能轉(zhuǎn)化為機械能；（3）[4]小華組裝好實驗裝置，接通電源后，發(fā)現(xiàn)線圈不能轉(zhuǎn)動，可能是電源電壓較低、磁場太弱或開始線圈處在平衡位置．15．研究電動機的工作過程。（1）電動機的工作原理是磁場對_____有力的作用。甲圖中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，其原因是_____；（2）乙圖中的線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動，是因為它加裝了_____，該裝置能在線圈_____（選填“剛轉(zhuǎn)到”、“即將轉(zhuǎn)到”或“剛轉(zhuǎn)過”）平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向；（3）丙圖中用漆包線繞成矩形線圈，將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁場，閉合開關，可觀察到線圈在磁場中_____（選填“能”或“不能”）沿某一方向持續(xù)轉(zhuǎn)動，圖中線圈_____（選填“處于”或“不處于”）平衡位置。【答案】

電流

電流方向相反

換向器

剛轉(zhuǎn)過

不能

處于【解析】（1）[1]由于通電導體在磁場中受到力的作用，所以有電流通過的線圈在磁場中能夠轉(zhuǎn)動。[2]由于ab、cd通過的電流方向相反，而它們所受的磁場方向相同，所以所受的磁場的作用力相反。（2）[3][4]圖乙中，線圈通過平衡位置后，兩邊框通過的電流方向、磁場方向不變，則兩者所受的力的方向與原來的相反，那么力的作用與線圈的轉(zhuǎn)動方向相反，線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動。所以加裝了換向器，讓線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置便改變電流的方向，保證線圈所受的力讓其連續(xù)轉(zhuǎn)動。（3）[5]圖丙中，線圈中所受的電流方向不變、磁場方向保持不變，線圈轉(zhuǎn)過平衡位置后，線圈所受的力與轉(zhuǎn)動方向相反，不能沿某方向持續(xù)轉(zhuǎn)動。[6]線圈在圖丙位置時，受到磁場的作用力一個向上，一個向下，且大小相等，是一對平衡力，所以線圈處于平衡位置。四、綜合題16．現(xiàn)在電動自行車、電動汽車逐漸普及，它們都采用電動機來獲得動力．某直流電動機的銘牌上標有“220V5.5kW”，電動機線圈的電阻為0.4Ω．

（1）電動機的工作原理是什么？____（2）該電動機正常工作1h，消耗多少電能？電流通過電動機線圈時產(chǎn)生多少熱量？____（3）在工作過程中，能量是由________能轉(zhuǎn)化為________能．【答案】

通電導體在磁場中受到力的作用

5.5kW?h