1.電動機是一種高效率、低污染的動力設(shè)備,廣泛地應(yīng)用在 各種家用電器中。下列家用電器中應(yīng)用了電動機的是 (????????)A.日光燈　　　　　　　????B.電風(fēng)扇C.電熱毯　　　　　　　????D.電飯鍋
解析　日光燈是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能,電飯鍋和電熱毯 都是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這三種家用電器中沒有應(yīng)用電動機; 電風(fēng)扇是將電能主要轉(zhuǎn)化為機械能,應(yīng)用了電動機,故B符合 題意。
2.拆開實際的電動機后發(fā)現(xiàn),它的內(nèi)部主要由裝有　　　???? 的定子和嵌有　　　????的轉(zhuǎn)子組成。拆開模型電動機后發(fā) 現(xiàn),它的內(nèi)部主要由　　　????和　　　????組成。
解析　電動機是利用通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用的原理 制成的,實際的電動機的內(nèi)部主要由裝有電磁鐵的定子和嵌有線圈的轉(zhuǎn)子組成;模型電動機的內(nèi)部主要由磁體和線圈組成。
3.如圖所示,接通電源后,電動機正常轉(zhuǎn)動,此時若將磁體拆 下,則電動機　　　????轉(zhuǎn)動;保持磁體不拆,把開關(guān)斷開,則電 動機　　　????(以上兩空選填“能”或“不能”)轉(zhuǎn)動,如此 可猜想:電動機轉(zhuǎn)動可能與　　　????和　　　????有關(guān)。
解析　電動機正常轉(zhuǎn)動,若將磁體拆下,通電線圈周圍沒有磁 場,不會產(chǎn)生力的作用,電動機不能轉(zhuǎn)動;保持磁體不拆,把開 關(guān)斷開,電路中無電流,不會產(chǎn)生力的作用,電動機不能轉(zhuǎn)動; 可猜想:電動機轉(zhuǎn)動可能與磁場和電流有關(guān)。
4.(新考法·設(shè)計實驗)(新獨家原創(chuàng))在探究磁場對通電導(dǎo)體的 作用實驗中,小明按照圖示組裝實驗器材。
(1)為完成該觀察活動且實驗效果明顯,放在蹄形磁體磁場中的導(dǎo)體EF應(yīng)選擇下列哪種金屬棒(金屬棒為實心且形狀體積相同,ρ銅>ρ鐵=ρ鋼>ρ鋁)　　　????。A.鐵棒　????B.鋼棒　????C.銅棒　????D.鋁棒(2)選擇恰當(dāng)?shù)膶?dǎo)體后,將滑動變阻器的滑片移動到適當(dāng)位 置,閉合開關(guān)前,導(dǎo)體　　　　　????,閉合開關(guān),看到導(dǎo)體向右 運動,說明　　　????對通電導(dǎo)體有　　　????的作用,　　　???? (選填“電動機”或“電磁鐵”)就是根據(jù)該原理制成的。
(3)斷開開關(guān),將圖中磁體的N、S極對調(diào),再閉合開關(guān),會發(fā)現(xiàn) 導(dǎo)體的運動方向與對調(diào)前的運動方向　　　????,說明通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與　　　　　????有關(guān)。(4)斷開開關(guān),將圖中電源的正、負極對調(diào),再閉合開關(guān),會發(fā) 現(xiàn)導(dǎo)體的運動方向與對調(diào)前的運動方向　　　????,說明通電 導(dǎo)體在磁場中的受力方向與　　　　　????有關(guān)。(5)如果同時改變磁場方向和電流方向,　　　????(選填 “能”或“不能”)確定導(dǎo)體受力方向與磁場方向或電流方
向是否有關(guān)。(6)若要讓導(dǎo)體EF向左運動,應(yīng)采取的方法是　　　????。A.改變電流方向或改變磁場方向B.同時改變電流方向和磁場方向C.只能改變電流方向D.只能改變磁場方向(7)將滑動變阻器的滑片向右端移動,再次閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)導(dǎo) 體EF向右運動的速度加快,這說明磁場對通電導(dǎo)體作用力的 大小與　 　　????有關(guān)。
(8)若要使導(dǎo)體運動速度加快,還可采取的方法(寫出一種):???? 　　　　　　　????。(9)實驗過程涉及的能量轉(zhuǎn)化為:電能轉(zhuǎn)化為　　　????能。(10)實驗采取的研究方法是　　　　　????。
解析????(1)要讓實驗效果明顯,放在蹄形磁體磁場中的導(dǎo)體 EF不能被磁化且質(zhì)量應(yīng)盡可能小,因鐵棒與鋼棒易被磁化, 金屬棒為實心且形狀體積相同,根據(jù)m=ρV,鋁棒的質(zhì)量最小, 故應(yīng)選擇鋁棒,故選D;(2)閉合開關(guān)前,電路中沒有電流,導(dǎo)體 不會運動,閉合開關(guān),看到導(dǎo)體向右運動,說明磁場對通電導(dǎo) 體有力的作用,電動機就是根據(jù)該原理制成的;(3)將磁體 的N、S極對調(diào),改變磁場方向,電流方向不變時,導(dǎo)體的運動 方向與對調(diào)前的運動方向相反,說明通電導(dǎo)體在磁場中的受
力方向與磁場方向有關(guān);(4)將電源的正、負極對調(diào),導(dǎo)體中電流方向改變,磁場方向不變時,導(dǎo)體的運動方向與對調(diào)前的 運動方向相反,說明通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與電流方 向有關(guān);(5)判斷通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與什么因素有 關(guān)時,應(yīng)利用控制變量法,如果同時改變磁場方向和電流方 向,通電導(dǎo)體在磁場中受力方向不變,不能確定導(dǎo)體受力方向 與磁場方向或電流方向是否有關(guān);(6)若要讓導(dǎo)體EF向左運 動,則要改變它的受力方向,可以改變電流方向或改變磁場方
向,但不能同時改變電流方向和磁場方向;(7)將滑動變阻器 的滑片向右端移動,變阻器連入電路的電阻變小,電路中的電流變大,導(dǎo)體向右運動的速度加快,說明磁場對通電導(dǎo)體作用 力的大小與電流大小有關(guān);(8)若要使導(dǎo)體運動速度加快,除 了增大電流,還可采取的方法是增大磁體磁性;(9)實驗中涉 及的能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機械能;(10)實驗采取的研究方 法是控制變量法。
5.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)(2023廣西中考)如圖,某興趣小 組利用干電池、銅線框和磁鐵制作一個“愛心”電動機, “愛心”能繞電池轉(zhuǎn)動。下列家用電器與“愛心”電動機 工作原理相同的是?(　????)
解析　“愛心”電動機是利用通電導(dǎo)體在磁場中受到力的 作用的原理來工作的。電飯鍋是利用電流的熱效應(yīng)來工作 的,與電動機工作原理不同,A不符合題意;電風(fēng)扇是利用通電 導(dǎo)體在磁場中受到力的作用來工作的,B符合題意;手電筒工 作時將電能主要轉(zhuǎn)化為光能,與電動機工作原理不同,C不符 合題意;電視機工作時主要是把電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能,與電 動機工作原理不同,D不符合題意。
解析　閉合開關(guān),線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動,現(xiàn)要線圈沿逆時針 方向轉(zhuǎn)動,就要改變線圈的受力方向,即改變電流方向或改變 磁場方向。將電源正負極對調(diào),就可以改變電流方向,A符合 題意;增加電源電壓,換用磁性更強的磁鐵,只能增大電流,改 變線圈的轉(zhuǎn)速,不能改變轉(zhuǎn)動方向,B、C不符合題意;對調(diào)磁 極同時改變電流方向,線圈的受力方向與原來相同,D不符合 題意。
方法規(guī)律　 口訣法(1)磁場的方向、電流的方向和電動機線圈轉(zhuǎn)向的關(guān)系,記住 “一變就變,全變不變”,即只要磁場的方向和電流的方向有 一個發(fā)生改變,電動機線圈的轉(zhuǎn)向就發(fā)生改變,磁場的方向和 電流的方向都發(fā)生改變,電動機線圈的轉(zhuǎn)向不發(fā)生改變;(2)電動機線圈的轉(zhuǎn)速與磁場的強弱和電流的大小有關(guān),記住 “一增則增,全增更增”,即電流增大或磁場增強都會引起電 動機線圈的轉(zhuǎn)速加快,如果磁場增強,同時電流也增大,電動 機線圈轉(zhuǎn)速就會更快。
7.(2023江西南昌期末)直流電動機的工作過程中,“換向 器”起了關(guān)鍵作用,它能使線圈剛剛轉(zhuǎn)過平衡位置時,就自動 改變線圈中的　　　　????,從而實現(xiàn)通電線圈在磁場中的連 續(xù)轉(zhuǎn)動。
解析　在直流電動機的工作過程中,“換向器”起了關(guān)鍵的 作用,它能使線圈剛剛轉(zhuǎn)過平衡位置時就自動改變線圈中的 電流方向,從而實現(xiàn)通電線圈在磁場中的連續(xù)轉(zhuǎn)動。
8.(2023湖南長沙中考)如圖為玩具小汽車內(nèi)直流電動機的結(jié) 構(gòu)簡圖,該電動機工作時將電能轉(zhuǎn)化為　　　????能和內(nèi)能。 如果想改變該直流電動機的轉(zhuǎn)動方向,你可以采取的方法是 　　　　　　　　????(寫一條合理方法即可)。
解析　直流電動機正常工作時,消耗電能,得到機械能,將電 能主要轉(zhuǎn)化為機械能;電動機的轉(zhuǎn)動方向跟磁場方向、電流 方向有關(guān),如果想改變該直流電動機的轉(zhuǎn)動方向,可以改變電 流的方向或改變磁場的方向。
9.(新考向·創(chuàng)新實驗)(2023安徽中考,17,★★☆)圖示為某電動機的原理圖,EF、PQ為螺線管,abcd為電動機的線圈,OO'為轉(zhuǎn)軸。閉合開關(guān),從O點沿轉(zhuǎn)軸觀察,線圈順時針轉(zhuǎn)動,則?(　????)A.螺線管F端為N極,P端為N極B.螺線管F端為S極,P端為S極C.若將電源的正負極對調(diào),從O點沿轉(zhuǎn)軸觀察,線圈仍順時針轉(zhuǎn)動D.若將電源的正負極對調(diào),從O點沿轉(zhuǎn)軸觀察,線圈將逆時針轉(zhuǎn)動
解析　由圖可知電流從螺線管的左端流入、右端流出,據(jù)安 培定則可知,通電螺線管EF的E端為N極、F端為S極,通電螺 線管PQ的P端為N極、Q端為S極,A、B錯誤;若只將電源的 正負極對調(diào),則電流的方向發(fā)生改變,兩個螺線管的磁極的方 向也發(fā)生了改變,即線圈所處磁場方向改變,則受到的磁場力 的方向不改變,線圈轉(zhuǎn)動方向會與原來的轉(zhuǎn)動方向相同,即順 時針轉(zhuǎn)動,C正確,D錯誤。
10.(新課標·科學(xué)論證)(2024廣東佛山禪城期末,9,★★☆)如圖為實驗室電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,電流表接入電路,有電流通過線圈,線圈轉(zhuǎn)動會帶動指針偏轉(zhuǎn),其工作原理與　　　????(選填“電動機”或“發(fā)電機”)相同。當(dāng)電流表正負接線柱接反時,電流表指針反偏,說明受力方向與　　　??? ?有關(guān)。生活中應(yīng)用這一原理工作的還有　　 　????(選填“動圈式揚聲器”或“動圈式話筒”)。
解析　電流表內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)由磁體、線圈組成,當(dāng)電流表 有電流通過時,線圈成為通電導(dǎo)體,在磁場中受力而運動,與 電動機工作原理相同;若電流從正接線柱流入,指針會正方向 偏轉(zhuǎn),若電流從負接線柱流入,指針會反方向偏轉(zhuǎn)(損壞電流 表),可知通電導(dǎo)體受力的方向跟電流方向有關(guān);動圈式揚聲 器通電時線圈在磁場中受力振動,帶動紙盆振動發(fā)聲,與電流 表和電動機的工作原理相同。
11.(新課標·模型建構(gòu))(2023廣東廣州綠翠實驗現(xiàn)代學(xué)校月 考,23,★★☆)如圖1所示,“?”表示導(dǎo)線中的電流方向垂直 于紙面向里,F是磁場對通電導(dǎo)線的作用力。則圖2的電路通 電后,ab段所受到的磁場力的方向　　　????(選填“向上”或 “向下”),cd段所受到的磁場力的方向　　　????(選填“向 上”或“向下”)。
解析　根據(jù)電源正負極可知,ab段導(dǎo)線中電流方向為b→a,與 圖1中電流的方向相反;磁感線的方向水平向左,與圖1中的磁 感線的方向相反,所以ab受到的磁場力的方向與圖1中的導(dǎo) 線受到的磁場力的方向相同,是豎直向下的;圖中cd段導(dǎo)線中 的電流的方向是從d到c,與ab段導(dǎo)線中的電流方向相反,所以 受到的磁場力的方向與ab段導(dǎo)線受到的磁場力的方向相反, 是豎直向上的。
12.(新考向·項目式學(xué)習(xí))(2024廣東中山期末,23,★★☆)小宇 組裝了如圖甲所示的裝置進行實驗探究。?　?????(1)在圖甲中,閉合開關(guān),觀察到鋁棒ab向右運動,說明通電導(dǎo) 體在　　　????中會受到力的作用,利用此原理可制成　　???? 　????(選填“電磁鐵”“電暖器”或“電動機”);斷開開關(guān),
把電源正、負極對調(diào)后接入電路,閉合開關(guān),觀察到ab向左運 動。以上過程,說明通電導(dǎo)體的受力運動方向與　　　　???? 有關(guān)。(2)實驗后,小宇了解到揚聲器的原理與該實驗類似,于是把 揚聲器連接到干電池上(電流足夠大如圖乙),發(fā)現(xiàn)揚聲器???? 　　????(選填“能”或“不能”)持續(xù)發(fā)聲,分析后得知,如果 想要線圈在磁場受力帶動錐形紙盆來回振動,產(chǎn)生聲音,則需 要給線圈通入　　　　????(選填“變化的電流”或“恒定的 電流”)。
解析????(1)閉合開關(guān),鋁棒ab中有電流,觀察到鋁棒ab向右運動,說明磁場對通電導(dǎo)體有力的作用,利用此原理可制成電動機;斷開開關(guān),把電源正、負極對調(diào)后接入電路,閉合開關(guān),通過ab的電流的方向發(fā)生了改變,磁場方向不變,則ab的受力方向改變,會觀察到ab向左運動,說明磁場對電流的作用力方向與電流方向有關(guān);(2)根據(jù)圖示可知,電源是由干電池組成的,是直流電,線圈中通入方向不變的電流,線圈在磁場中受力的方向不變,不能使紙盆來回振動,揚聲器不能持續(xù)發(fā)聲,要發(fā)聲必須來回振動,改變力的方向,需要給線圈通入變化的電流。
13.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)閱讀短文,回答問題。電子手表的奧秘電子手表可分為數(shù)字式石英電子手表、指針式石英電子手 表及自動石英手表和光動能手表等。
圖1是數(shù)字式石英電子手表,是石英晶體的壓電效應(yīng)和二極管式液晶顯示相結(jié)合的手表,其功能完全由電子元件完成。圖2是指針式石英電子手表,其能源來自氧化銀扣式電池。 氧化銀扣式電池向集成電路提供特定電壓,通過集成電路中 的振蕩電路和石英諧振器使石英振子起振,形成振蕩電路源, 輸出間歇性變化的秒脈沖信號。秒脈沖送到步進電機(相當(dāng) 于電動機),一秒鐘推動步進電機動一次,進而帶動秒針走一 格,使表針準確地顯示時間。內(nèi)部電路簡化為如圖3所示,電
池提供能源,確保電路正常工作;集成電路提供頻率為1 Hz和 功率穩(wěn)定的脈沖信號;步進電機通過齒輪帶動指針轉(zhuǎn)動指示時間。(1)步進電機工作的原理與下列哪個裝置的工作原理相同:? ???
(2)集成電路部分在電路中相當(dāng)于間歇性工作的　　　????(電源/用電器/開關(guān))。(3)集成電路輸出間歇性變化的秒脈沖信號符合要求的是下 列圖中的　　　????。

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1 關(guān)于電動機轉(zhuǎn)動的猜想

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