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20.4电动机 教材知识梳理 课时练习
班级：_______ 姓名：_______
知识点1 磁场对通电导线的作用
通电导线在磁场中要受到①____的作用，力的方向跟②____________、③____________都有关系，当电流的方向或者磁场的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得④______.
知识点2 电动机的基本构造
1.电动机工作原理：通电线圈在磁场中⑤____________.
2.构造：电动机主要由线圈和磁体两部分组成，能够转动的部分叫作⑥______，固定不动的部分叫作⑦______.
参考答案
①力 ②电流的方向 ③磁场的方向 ④相反 ⑤受力转动 ⑥转子 ⑦定子
课时练习
01　　知识点过关
1．磁场对通电导线的作用
实验装置图：
实验方法：控制变量法：在探究通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向的关系时，应控制______的方向不变；在探究通电导体在磁场中受力的方向与磁感线的方向的关系时，应控制______的方向不变．
实验结论：通电导体在磁场中受到______的作用．其受力方向与______的方向和______的方向有关．
注　　意：在探究影响通电导体在磁场中受力的方向的因素的实验中，如果通电导线中电流的方向与磁感线的方向同时改变，通电导线受力的方向______．
2．电动机
原　　理：________________________．
构　　造：电动机由______(能够转动的线圈)和______(固定不动的磁体)两部分组成．
平衡位置：________________________位置．
注　　意：平衡位置线圈所受的力为平衡力，此时因为惯性继续运动下去．
换向器构造：如图所示，换向器由两个铜半环______和两个电刷______组成．
换向器的作用：每当线圈刚转过________时，自动改变通入线圈中的________，使线圈连续转动．
能量转化：______能转化为______能．
02　　基础题
1．如图所示，小明用漆包线绕成线圈ABDC，将线圈其中一端的漆全部刮去，另一端的漆刮去一半，放入磁场做成电动机模型，模型连接干电池后（　　）
A．线圈持续来回摆动 B．线圈沿固定方向持续转动
C．AB边中电流方向交替变化D．CD边始终受到磁场力作用，且磁场力是动力
2．利用如图所示的实验装置，小超探究了“磁场对通电直导线的作用”．闭合开关S0，原本静止的轻质硬导线AB水平向右运动．要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是()
A．将导线A、B两端对调
B．将滑动变阻器的滑片P向右移动
C．换用磁性更强的蹄形磁体
D．将蹄形磁体的N、S两极对调
3．通电线圈在磁场中转过一个角度，最后停在某个位置，此位置是()
A．它不受磁场力的位置
B．线圈所在平面与磁感线平行的位置
C．电路中无电流的位置
D．线圈所在平面与磁感线垂直的位置
4．为了保证电动机朝一个方向转动，能自动完成这一任务的是()
A．继电器 B．电刷
C．变阻器 D．换向器
5．如图所示的四种电器中，利用电动机原理工作的是()
A．电炉　 　　　　　B．电风扇
C．电饭煲　　　　 　 D．电铃
6．如图，线圈abcd位于磁场中．
(1)通电后，cd段导线的电流方向____________(填“由c到d”或“由d到c”)．
(2)cd段导线受磁场力的方向如图所示，在图中画出ab段导线受磁场力的方向．
　　
7．实验装置如图所示，闭合开关，观察到金属杆向左运动起来，实验现象说明磁场对______________________有力的作用，利用这种现象可以制成______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，观察到金属杆向________________________运动起来．
　03　　中档题
8．下列情况下通电导线一定会受到磁场的力的作用的是()
A．通电导线放在一螺线管附近
B．在通电导线附近有一导线环
C．通电导线放在一蹄形磁铁的两极之间
D．通电导线放在一蹄形磁铁的两极之间，且与蹄形磁铁两极的连线垂直放置
9．小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作．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，其原因可能是()
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
10．当线圈中通过如图所示的电流时，扬声器的线圈向左运动，并带动锥形纸盆一起向左运动．当通过扬声器的线圈的电流方向改变时，锥形纸盆将向______运动．
11．在如图所示的电路中，当电路闭合时，通电导体AB会受力而______，如果将磁铁移开，通电导体棒AB将________；若改变导体AB中的电流方向，则通电导体棒AB的运动方向将______；如实验中保持电流方向不变，而调换磁铁两极的位置，则通电导体棒AB的受力方向将________；所以实验表明：通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与________和________有关．
12．如图所示，是灵敏电流计内部结构示意图，它的工作原理是利用通电导体在______中会受到______的作用，使指针发生偏转，此时如果改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向______(填“会”或“不会”)发生改变．
第12题图　　第13题图
13．如图所示，通电线圈在磁场中发生扭转，说明______对通电导线有力的作用．利用这个原理可以制作________(填“电动机”或“发电机”)．
14．如图所示是一款卡通小电扇，其内部主要结构是电动机，电动机是利用________________________的道理制成的，若想让它的转速变快，可以采取的措施是______________．(写出一条即可)
15．电机（发电机、电动机的统称）在生活中的应用越来越广泛。如图所示的电机工作时能量转化是 （选填“电能转化为机械能”或“机械能转化为电能”）。图中两个铜半环E和F分别与线圈两端相连，这个部件叫换向器，它的作用是当线圈刚越过平衡位置时改变线圈中 的方向，使线圈继续转动下去。
16．请完成下列填空。
（1）如图1，是四冲程汽油机的 冲程示意图。
（2）如图2，若保持拨动钢尺的力大小不变，逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，听到声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）变低。
（3）如图3，该实验装置可以说明 （选填“发电机”或“电动机”）的工作原理。
（4）如图4，镍铬合金丝a、b的横截面积相同，接入电路的镍铬合金丝由a换成b后，小灯泡的亮度变亮，由此说明，其他条件相同时，导体长度越长，电阻越 。
17．如图，使线圈位于两磁极间，通电后，图甲ab 段导线受磁场力的方向向上，用箭头在图乙、丙中，标出ab 段导线所受磁场力的方向．
世界上一次建成里程最长、运营速度最高的高速铁路——武广高铁正式投入运营．请回答下列问题：
（1）列车的车身材料与飞机的相同，采用轻并且坚固的优质铝合金材料．物质的物理属性有很多，如密度、磁性、导电性、导热性、硬度等．上述属性中，“轻”反映了铝合金材料的 物理属性，“坚固”反映了铝合金材料的 物理属性；
（2）某时刻列车的电子屏幕显示它的运行速度如下图所示，此速度合 m/s．武广高铁全长1069km，若列车运行的平均速度是305km/h，则跑完全程需 h（计算结果小数点后保留一位数字）；
（3）武广高铁全程采用全封闭管理，列车高速运行过程中车身周围的气压 （选填“大于”、“等于”或“小于”）离车身较远处的气体压强．
（4）高速铁路一般采用电力机车，它的电动机是利用 的原理来工作的．
19．如图是某家用电扇的铭牌。
（1）电动机的工作原理是磁场对通电导体有 的作用；电扇正常工作时，电能主要转化为 能；
（2）电扇使用事项中明确规定：“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”，这是因为正常工作的电扇，如果叶片被卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈。已知线圈电阻为22Ω，正常工作的电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流为多少 ？若此状态持续1min，则线圈中电流产生的热量是多少？
参考答案
知识点过关
1．磁感线　电流　力　电流　磁感线　不变　2.通电线圈在磁场中受力转动　转子　定子　线圈所在与磁感线垂直的平面　E、F　A、B　平衡位置　电流方向　电　机械
基础题
1．B　2.D　3.D　4.D　5.B　6.(1)由c到d　(2)解：　7.通电导体(或通电金属杆)　电动　右(或相反方向)
中档题
D　9.C　10.右　11.运动　停止运动　改变　改变　电流方向　磁场方向　12.磁场　力　会　13.磁场　电动机　14.通电线圈在磁场中受力转动　增大电源电压
15．【答案】电能转化为机械能；电流
【详解】
[1]图知可以看出是电动机的工作原理，电动机是通电导体在磁场中受力转动工作的，是将电能转化为机械能。
[2]换向器的作用是当线圈刚越过平衡位置时，两个电刷与两个铜半环，接触关系发生变化，从而改变线圈中电流的方向，使线圈继续转动下去。
16．【答案】（1）压缩
（2）音调
（3）电动机
（4）大
【详解】（1）图中进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，此为压缩冲程，机械能转化为内能。
（2）保持拨动钢尺的力大小不变，逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，尺子振动频率变低，音调降低，故为音调发生改变。
（3）图3中有电源，通电导体在磁场中受到力的作用，可以说明电动机的工作原理。
（4）由题可知材料一定，横截面积一定，接入电路的镍铬合金丝由a换成b后，小灯泡的亮度变亮，即合金丝的电阻减小，这说明其他条件相同时，导体长度越长，电阻越大。
17．【答案】
【详解】
解答：通电导线在磁场中受力的作用，其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要改变一个量，其所受力的方向就会改变一次，与甲图相比，乙图中ab边受到的力是向上的，丙图中ab中电流的方向与乙图相反，所以丙图中ab受力方向向下，如图所示：
．
18．【答案】（1）密度、硬度（2）100、 3.5（3）小于（4）通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受到力的作用
【详解】
试题分析：（1）“轻”的意思是说两列车的质量小，在列车的体积一定时，列车的质量小，说明它的密度小；“坚固”是说列车不易发生形变，指的是硬度大；
（2）电子屏幕显示的速度是36km/h．360km/h=100m/s；跑完全程需要的时间t＝s/v＝1069km/305km/h
=3.5h；
（3）因为流体压强特点流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；列车高速运行过程中车身周围的空气随之高速运动，空气流速大，压强小，所以列车高速运行过程中车身周围的气压小于离车身较远处的气体压强．
（4）电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受到力的作用
考点：物质的物理特征；速度公式及其应用；流体压强与流速关系；电动机原理
19．【答案】 力 ； 机械 ； ； 10A ；
【详解】
解：（1）电动机中的线圈通上电流，线圈就会转动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用。所以电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用。
[2]电扇正常工作时，电扇里的电动机将电能转化为机械能。
（2）正常工作的电扇，叶片被卡住时，线圈中的电流
[5]1min线圈中电流产生的热量
答：（1）电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用；电扇正常工作时，电能主要转化为机械能；
（2）正常工作的电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流为10A，若此状态持续1min，则线圈中电流产生的热量是1.32×105J

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