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20.4 电动机
一、磁场对通电导线的作用
1．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。
2．如图1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”）。
图1 图2
3．在研究“磁场对通电导体的作用”实验中：
（1）利用如图2甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 （选填
“灵敏电流计”或“电源”）；（2）在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F 的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F
1 2
的方向是竖直向 （选填“上”或“下”）；
（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的 方向。图乙中
的设备将电能转化为 能。
4．如图是某小组自制的玩具电动机。关于电动机下列说法正确的是（ ）
A．电动机工作时不会将电能转化为内能
B．电动机工作时，将机械能转化为电能
C．仅调换磁铁两极，线圈转动方向不会改变
D．电动机工作原理是磁场对通电导体有力的作用
5．如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与
电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另
一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，蹄形磁体放在线圈周围。
（1）直流电动机的工作原理是利用 有力的作用；
（2）按他们这种方法刮漆，线圈在刚转过平衡位置时 （选填“自动改变线圈中的电流
方向”或“切断线圈中的电流”），目的是使线圈能够持续转动；
（3）可以通过改变 方向，改变线圈的转动方向（填一种方法）；
（4）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，
原因可能是 。
二、电动机的基本构造
6．电动机：（1）电动机是根据 在磁场中因 而发生转动的原理制成的，是将 能转化为 能
的装置。
（2）电动机是由 和 两部分组成的。
（3）换向器的作用是每当线圈刚转过 时，能自动改变线圈中 的方向，使线圈
连续转动。
7．如图是直流电动机的工作原理图，铜半环“AC、BD”叫做 ，其作用是当线圈因惯性转
过平衡位置时，立即改变 ，从而改变线圈的受力方向，使线圈在磁场中连续转动。
8．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。
9．如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（ ）
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同
B．导线ab在这两个时刻受到的磁力方向不同
C．导线ab和cd在乙图位置受到的两个力相互平衡
D．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向三、扬声器是怎样发声的
10．扬声器：
（1）扬声器是将 转化成 的装置，它由固定的 、 和 构成；
（2）扬声器的工作原理：线圈通过如下图所示电流时，受到磁体吸引而向 运动；当线圈通过
方向相反的电流时，受到磁体排斥而向 运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，
线圈就不断地来回 ，带动 也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
11．小明同学用如图所示的装置研究通电线圈在磁场中将如何运动的实验，闭合开关，下列关于
此实验说法正确的是（ ）
A．根据此装置的原理制成了发电机
B．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈受平衡力作用
C．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈中无电流，ab边和cd边将不受力的作用
D．当线圈由图示位置顺时针转动90°时，线圈由于惯性会越过平衡位置持续转动
12．图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO＇为转轴。闭合开
关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A．螺线管F端为N极，P端为N极
B．螺线管F端为S极、P端为S极
C．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动13．在研究“磁场对通电导体的作用”实验中：
（1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 （选填
“灵敏电流计”或“电源”）；
（2）在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F 的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F
1 2
的方向是竖直向 （选填“上”或“下”）；
（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的 方向。图
乙中的设备将电能转化为 。
14．如图甲是探究“磁场对通电导线的作用”实验装置。
（1）在实验时，是通过观察 来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用；
（2）移动滑动变阻器的滑片到适当位置，闭合开关，发现金属棒ab向右运动。保持磁场方向不
变，只改变电路中的电流方向，闭合开关，发现金属棒ab向左运动；保持电流方向不变，只把磁铁的
N、S极调换一下，发现金属棒ab向左运动；让磁场方向、电流方向同时改变，发现金属棒ab向右运
动。根据观察到的实验现象，进行分析，可以得到的结论是：磁场对通电导线 （选填“有”
或“没有”）力的作用，且力的方向与 和 有关；
（3）根据该实验原理，小明用一段漆包铜线绕成线圈，自制了一个如图乙所示的简易电动机：用小刀刮去两端的漆皮，另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个：一是使线圈能够 ，
二是这一部位能起到 （填某一部件的名称）的作用；
（4）下列装置中用到该实验原理的是 （填字母序号）。
A．扬声器 B．动圈式话筒 C．发电机
15．利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。
（1）应在从M、N之间接入 （选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的
导体棒应选用轻质的 （选填“铁棒”或“铝棒”）；
（2）如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场
强弱是恒定不变的，通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是
，这两个力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力，理由是 ；
（3）小明自制了一个电动机，将线圈漆包线两端的漆全部刮去后，用导电支架托住，放入磁场中
（如图丙所示），闭合开关，发现线圈不能持续转动，只能在平衡位置附近摆动；线圈处于平衡位置
时，线圈平面与磁感线 （选填“平行”或“垂直”）；为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方
法应该是下列哪两种 。
A．两侧全刮 B．一侧全刮，另一侧刮半周
C．两侧均刮上半周 D．一侧刮上半周，一侧刮下半周
16．（2023·江苏宿迁·统考中考真题）图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，
将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭
合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（ ）
A．利用电磁感应原理工作
B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力
C．将电能转化为机械能
D．增大线圈中的电流可改变转动方向17．（2022·江西·统考中考真题）如图所示，是某同学在科技节上展示的作品结构图。该作品的工
作原理是通电线圈在 中受力转动，它就是一个自制的 机模型图。
18．（2023·湖南长沙·统考中考真题）下图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图，该电动机工作
时将电能转化为 能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向，你可以采取的方法是
（写一条合理方法即可）。
19．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）【分析归纳，拓展提升】如图甲是小雪自制的小风扇，
使用时发现小风扇转动，但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验，探究其原因。
（1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到 的作
用；
（2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明 ；
（3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab向右运动，这表明 ；
（4）根据实验，要改变小风扇转动方向，小雪应该 ；
（5）请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器 。
20．（2023·广东广州·统考中考真题）用电动机竖直提升重物。
（1）图1中重物上升过程经过M、N、O、P点，其速度在MN段不断增大，在NO段不变，在
OP段不断减小，忽略空气阻力，则重物在（ ）
A．MN段动能不变 B．
MN段机械能不变
C．NO段机械能增大 D．OP段重
力势能减小
（2）图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，线圈
abcd转至图2所示位置，则（ ）
A．图1中流过ab边的电流方向是从b到a
B．图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同
C．图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反
D．图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反
