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17.3科学探究：电动机为什么会转动
课时训练
沪科版 九年级全
第十七章 从指南针到磁浮列
通电导体在磁场中会受到磁场力的作用，其原因是(　　)
A．磁场具有不允许电流存在的性质
B．磁场对电流总是具有排斥的作用
C．磁场与通电导体中电流所产生的磁场发生相互作用
D．这是一种客观现象，无原因可谈
1
【点拨】
磁场不具有不允许电流存在的性质，故A错误；电流产生的磁场会与磁场发生相互作用，可能会吸引也可能会排斥，故C正确，BD错误。
【答案】C
如图所示，在“探究磁场对通电导体的作用”的实验中：
2
(1)将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，未闭合开关S前，导体________，闭合开关后，导体________(以上两空均填“静止”或“运动”)，说明磁场对________导体有力的作用。
静止
运动
通电
(2)①小华进行“探究通电导体在磁场中受力的方向跟磁场的方向是否有关”实验的思维导图应该是
导体受力的方向
磁场方向
电流方向
②实验时，小华同时改变了磁场和电流的方向，发现导体运动的方向没有改变，则
改变
否
否
③小华在实验中出现的问题是_____________________
________________________________。
没有控制单一变量，
磁场方向和电流的方向同时改变了
关于换向器，以下说法错误的是(　　)
A．直流电动机中的换向器是由两个彼此绝缘的半圆金属环制成的　
B．当直流电动机的线圈刚过平衡位置时换向器能立即改变线圈中的电流方向　
C．线圈在磁场内每转动一周，换向器就将线圈中的电流方向改变2次　
D．直流电动机的换向器是将线圈中的直流电变成外电路的交流电
3
【点拨】
电动机的换向器是由两个彼此绝缘的半圆金属环制成的，故A不符合题意；为了使线圈持续地转动下去，故当直流电动机的线圈刚过平衡位置时换向器能立即改变线圈中的电流方向，从而实现上述目的，故B不符合题意；线圈在磁场中每转动一周，线圈就两次经过平衡位置，所以改变两次电流方向，故C不符合题意；换向器只能在平衡位置改变通过线圈中的电流的方向，并不能将直流电变为交流电，故D符合题意。
【答案】D
[2023·杭州第十五中学期中]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1所示的装置探究磁场
对通电导体的作用，闭合开关
时，发现导体棒ab向右运动，
这一过程中电能主要转化为________能。
4
机械
(2)将导体棒换成线圈放入磁场中，如图2甲所示，闭合开关，ab边中电流方向是从a至b，此时ab边受到磁场对它竖直向上的力，使线圈顺时针转动，当线圈转至图2乙所示的位置时，ab边中电流方向________(填“会”或“不会”)发生改变，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。
不会
(3)为使电动机的线圈能持续转动，在如图2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2丙所示。
当线圈转至图2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的方向竖直向上，线圈转至图2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________。
b至a
竖直向下
换向器
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。下列说法错误的是(　　)
A．扬声器的工作过程利用的是磁极间的相互作用原理
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，从而产生声音
5
【点拨】
扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故A错误；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，锥形纸盆振动越快，产生的声音音调越高，故B正确；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，锥形纸盆振幅越大，产生的声音响度越大，故C正确；
如题图所示，扬声器的线圈中通过变化的电流时，线圈会受到永久磁体的磁场力的作用，带动与线圈相连的纸盆振动，从而发出声音，此过程中将电信号转化成声信号，故D正确。
【答案】A
[2023·河南模拟]太阳发出的能量除了光和热外，还有一种能量叫“太阳风”。太阳风是太阳喷射出来的高能带电粒子流，其速度接近光速。如图所示的是高能带电粒子流经过地球时的轨迹，其能绕过地球是因为受到________的作用，理由是
____________________________
____________________________
____________________________。
6
磁场力
高能带电粒子流经过地球时定向
运动会形成电流，受到地磁场力
的作用而发生偏移
【点拨】
地球的周围存在磁场，高能带电粒子定向移动会形成电流，受到地磁场力的作用而发生偏移。
[2023·开封兰考县二模]将两块磁铁分别吸在干电池的正、负极上，使两个磁铁的N极都向外，这样就制成了一个滚轮，将其放在平铺在桌面上的锡箔纸上，滚轮立刻开始向前滚动。请你利用学过的知识，写出一个与该现象原理相同的装置：________。想让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是 _______(填序号)。
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N、S极和电池的正、负极均对调。
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电动机
①②
【点拨】
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，所以锡箔纸中有电流，干电池在磁铁的磁场中受力运动，所以滚轮立刻开始向前滚动，其原理与电动机的原理相同；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；若将两端磁铁的N、S极和电池的正、负极均对调，则受力的方向不变，故可行的操作是①②。
近年来，智能机器人进入百姓家，如图所示的是质量为4 kg的扫地机器人某次工作时的情景，在4 s内沿水平直线运动了2 m，此过程中机器人
所提供的牵引力为50 N，g取10 N/kg。
(1)为智能机器人提供牵引力的是电动机，电动机的工作原理是______________________________。
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通电导体在磁场中受到力的作用
(2)若机器人静止充电时和地面的接触面积为2 cm2，则它对地面的压强为多少？
(3)上述工作过程中牵引力的功率为多少？
[2023·合肥庐阳区校级四模]下图是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带动指针偏转。已知电流从甲电流表的“＋”接线柱流入时，指针将会向正方向(向右)偏转。若乙电流表
的内部结构如图乙所示，
则乙电流表的“＋”接线柱
应为________(填“a”或“b”)。
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a
【点拨】
题图甲中，电流应该从甲电流表的“＋”接线柱流入，指针向右偏转，如果电流从“－”接线柱流入，那么指针将会向“0”刻度线的左侧偏转；由题图知，图乙和图甲的磁场方向相反，要使指针偏转方向相同，电流方向应该相反，因此乙电流表的“＋”接线柱是a。

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