1、科学探究:电动机为什么会转动(30分钟40分)一、选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)1.如图所示四个实验现象中,揭示了电动机原理的是()2.关于动圈式扬声器的说法中正确的是()A.动圈式扬声器音圈中有强电流通电时才会发声B.动圈式扬声器工作时是将机械能转化为电能C.动圈式扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动D.动圈式扬声器工作时线圈中通过的电流不一定是交变电流3.我们使用的电风扇、洗衣机、抽油烟机等家用电器,其主要部件都是用电动机来工作的,那么电动机是根据下列哪种现象制成的()A.电流周围存在磁场B.磁场对放入其中的永磁体产生力的作用C.磁场对放入其中的通电导线产生力的作用D
2、.二力平衡知识4.在物理实验课上,小明想观察直流电动机模型的工作情况,将其接入电路,各部分连接完好,结果电动机却不工作,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,其不可能的原因是()A.电动机的磁极装反了B.电源电压太低C.线圈刚好处于平衡位置D.线圈中的电流太小二、填空题(本大题共4小题,每空1分,共7分)5.如图是一种单元防盗门门锁的原理图。其工作过程:当有人在楼下按门铃叫门时,楼上的人闭合开关,门锁上的电磁铁通电衔铁,衔铁脱离门扣,这时来人拉开门,进入楼内。在关门时,开关是断开的,衔铁在作用下,合入门扣。6.如图为我们实验室所用电流表的内部结构示意图。当接入电路,有电流通过
3、线圈时,线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是 。7.如图所示,将线圈一端引线上的绝缘漆全部刮掉,另一端只刮掉了半个侧面,放在磁铁上方后通电,线圈就会转动起来,这样便做成了一个简易电动机。其工作原理是 ;若要改变线圈的转动方向,请写出一种操作方法: 。8.如图是一顶太阳能风扇凉帽,凉帽的顶部装有一个太阳能电池板,帽沿装有一个小型电风扇,电风扇里面有一个小电动机,这个电动机工作时将能转化为能。三、实验探究题(本大题共2小题,共17分)9.(9分)如图所示,使线圈位于两磁极间。(1)通电后,图甲中ab段导线的电流方向是(选填“由a到b”或“由b到a”)。图甲中ab段导线受磁场力的方向向上,用箭头标
4、示出图丙中ab段导线所受磁场力的方向。(2)线圈转过图乙所示位置,用的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈。10.(8分)如图所示实验装置是用来研究(选填“电流磁效应”或“磁场对通电导线的作用”)的。实验中把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,会观察到导线向右运动;如果把电源正、负极对调后接入电路,会观察到导线ab向(选填“左”或“右”)运动;如果不对调电源正、负极,但把蹄形磁体上下磁极调换一下,会观察到导线ab向(选填“左”或“右”)运动;如果把电源正、负极对调,同时把蹄形磁体上下磁极也调换一下,则会观察到导线ab向(选填“左”或“右”)运动。答案解析1.【解析】选B。本
5、题考查电动机的原理。A实验是奥斯特实验的实验装置;B实验是研究通电导体在磁场中受力运动的实验装置,也是电动机的原理图;C实验是探究电荷间相互作用规律的实验装置;D实验是研究电磁铁磁性的实验装置。2.【解析】选C。本题考查扬声器的原理。只要有强弱变化的电流,动圈式扬声器就会发声,A说法错误;动圈式扬声器把电能转化为机械能,B说法错误;动圈式扬声器是把强弱变化的电流变成声音信号的装置,它利用了磁场对电流有力的作用的原理,C说法正确;动圈式扬声器工作时线圈中通过的电流一定是交变电流,D说法错误,故选C。3.【解析】选C。本题考查电动机的原理。电动机里绕有线圈,工作特点是当给电动机通电时,电动机就会转
6、动,所以电动机是根据磁场对放入其中的通电导线产生力的作用制成的,而不是对永磁体产生力的作用,故C正确。4.【解析】选A。如果其他正常,只是电动机的磁极装反,只能影响电动机的转动方向,不会导致电动机不工作;由于电动机的转轴处有摩擦且转动线圈具有惯性,若电源电压太低或线圈中的电流太小,产生的使线圈转动的力很小,不能使电动机启动,用手轻轻地碰一下线圈,借助外力启动后,由于惯性尽管线圈受的力很小也可使电动机连续运转;当线圈刚好处于“平衡位置”时,用手轻轻地碰一下,可脱离该位置,一旦转动起来靠惯性即可越过“平衡位置”,使电动机正常转动。5.【解析】本题考查电磁铁在生活中的应用。有人在楼下按门铃时,楼上的
7、人闭合开关,门锁上的电磁铁通电就具有磁性,衔铁就被吸引,从而脱离门扣,来人就可以拉开门。关门时,开关是断开的,电磁铁没有磁性,此时衔铁在弹簧的作用下,合入门扣。答案:吸引弹簧6.【解析】本题通过生活实例考查对磁场对电流的作用的理解。从图中可以看出,电流表中有永磁体,当有电流通过线圈时,线圈带动指针偏转,说明通电导线在磁场中受到力的作用(或磁场对电流有力的作用)。答案:通电导线在磁场中受到力的作用(或磁场对电流有力的作用)7.【解析】本题考查电动机原理探究实验。电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用;通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,如果磁场方向不变,改变电流方向时,通
8、电导体在磁场中的受力方向改变,如果电流方向不变,改变磁场方向时,通电导体在磁场中的受力方向改变,如果同时改变磁场方向和电流方向时,通电导体在磁场中的受力方向将不变。答案:通电导体在磁场中受到力的作用(或通电线圈在磁场中受力转动或磁场对电流有力的作用)将磁铁倒置(或对调电池两极)8.【解析】本题考查电动机的能量转化。电风扇是用电器,它工作时消耗了电能,得到了机械能。答案:电机械9.【解析】本题考查电和磁的有关知识。根据题图中的电源左正极、右负极可以判断,通电后,图甲中ab段导线的电流方向是由a到b。图丙中ab段导线中的电流方向依然是由a到b,磁场方向也没有变化,故所受磁场力的方向和图甲中相同,方向向上。图乙中线圈处于平衡位置,改变电流方向可以使线圈继续转动。答案:(1)由a到b(2)改变电流方向10.【解析】本题考查探究磁场对通电导线作用的实验。实验装置中有电源,且不是为了吸引铁性物质,故不是研究电流磁效应,而是研究磁场对通电导线的作用。实验过程中,电源正负极对调或上下磁极调换,都会使导线ab的运动方向变化,二者同时改变,导线ab的运动方向不变。答案:磁场对通电导线的作用左左右