同步練習(xí)：17.1關(guān)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的猜想（解析版）（滬粵版）

學(xué)而優(yōu)教有方.1關(guān)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的猜想一、單選題1．如圖所示，小明用漆包線、兩節(jié)干電池、磁鐵等器材，成功制做了一個(gè)小小電動(dòng)機(jī)。他想改變電動(dòng)機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，下列方法可行的是（

）A．只增強(qiáng)磁鐵的磁性 B．只增加線圈的匝數(shù)C．只增大線圈中的電流 D．只將磁鐵的磁極對(duì)調(diào)【答案】D【解析】A．只增強(qiáng)磁鐵的磁性可以增加電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，不能改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向，故A不符合題意；B．只增加線圈的匝數(shù)可以增加電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，不能改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向，故B不符合題意；C．只增大線圈中的電流可以增加電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，不能改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向，故C不符合題意；D．只將磁鐵的磁極對(duì)調(diào)，改變了磁場(chǎng)方向，改變了轉(zhuǎn)動(dòng)方向，故D符合題意。故選D。2．小丹同學(xué)在筆記本上記錄了以下四條結(jié)論，其中錯(cuò)誤的是（）A．煤油溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的B．家用洗衣機(jī)是典型的熱機(jī)C．受到平衡力作用的物體一定保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D．物體是由大量分子組成的【答案】B【解析】A．常用的液體溫度計(jì)是根據(jù)液體的熱脹冷縮的性質(zhì)制成的，所以，煤油溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的，故A正確，不符合題意；B．家用洗衣機(jī)是利用電動(dòng)機(jī)工作的，熱機(jī)會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣，排放大量的熱量，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．物體受平衡力的作用，可能處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可能處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故C正確，不符合題意；D．由分子動(dòng)理論知道，物質(zhì)是由大量分子組成，組成物質(zhì)的分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故D正確，不符合題意。故選B。3．下列用電器使用了電動(dòng)機(jī)的是（）A．電風(fēng)扇 B．電水壺 C．臺(tái)燈 D．手電筒【答案】A【解析】A．電風(fēng)扇是將電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能，應(yīng)用了電動(dòng)機(jī)。故A符合題意；B．電水壺是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故B不符合題意；C．臺(tái)燈是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。故C不符合題意；D．手電筒是將化學(xué)能轉(zhuǎn)為內(nèi)能和光能。故D不符合題意。故選A。4．在制作簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)的過(guò)程中，若要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可以A．改變通電電流的大小 B．將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)C．換用磁性更強(qiáng)的磁鐵 D．增加電動(dòng)機(jī)的線圈匝數(shù)【答案】B【解析】A．電流的大小與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)，所以A選項(xiàng)不正確；B．將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，就改變了電流方向，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變，所以B選項(xiàng)正確；C．因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，所以C選項(xiàng)不正確；D．增加電動(dòng)機(jī)的線圈匝數(shù)，增強(qiáng)了磁場(chǎng)，但電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，所以D選項(xiàng)不正確．5．在安裝直流電動(dòng)機(jī)模型的實(shí)驗(yàn)中，接好電路，合上開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，若輕推一下線圈，電動(dòng)機(jī)馬上就轉(zhuǎn)起來(lái)，剛開(kāi)始時(shí)不轉(zhuǎn)的原因可能是（）A．磁鐵的磁性不強(qiáng)B．通過(guò)線圈的電流太小了C．電動(dòng)機(jī)線圈平面恰好處在平衡位置D．電刷與換向器之間的摩擦太大了【答案】C【分析】平衡位置是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子形成了開(kāi)路，導(dǎo)體中沒(méi)有電流通過(guò)，磁場(chǎng)對(duì)其沒(méi)有作用力，電動(dòng)機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)．只要越過(guò)平衡位置后，產(chǎn)生電流，便可以轉(zhuǎn)動(dòng)了?！窘馕觥緼．若是磁鐵的磁性不強(qiáng)，即線圈所受的磁場(chǎng)力小于摩擦力，即使我們輕推一下，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故該選項(xiàng)不符合題意；B．若是線圈中的電流太小，同樣線圈所受的磁場(chǎng)力小于摩擦力時(shí)，即使我們輕推一下，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故該選項(xiàng)也不符合題意；C．平衡位置是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子形成了開(kāi)路，導(dǎo)體中沒(méi)有電流通過(guò)，磁場(chǎng)對(duì)其沒(méi)有作用力，電動(dòng)機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故該選項(xiàng)正確；D．若是電刷與換向器之間的摩擦太大，即磁場(chǎng)力不能克服摩擦力，即使我們輕推一下，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故該選項(xiàng)也是錯(cuò)誤的；故選C?！军c(diǎn)睛】本題考查了電動(dòng)機(jī)的故障原因，在了解電動(dòng)機(jī)的故障時(shí)，可聯(lián)系電動(dòng)機(jī)的工作原理來(lái)加深理解；電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的．6．如圖為直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造示意圖．以下相關(guān)的分析中正確的是（）A．電動(dòng)機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理工作的B．電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠電磁繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的D．僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向【答案】D【解析】A．電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用的原理工作的，故A錯(cuò)誤；B．電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有一部分電能轉(zhuǎn)化成了熱能，故B錯(cuò)誤；C．使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠換向器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，故C錯(cuò)誤；D．電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用的原理工作的，且所受力的方向與電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)，故僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，故D正確；故選D。7．如圖所示是小明自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)示意圖矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對(duì)邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸將線圈架在兩個(gè)金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)永磁鐵置于線圈下方，為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，他應(yīng)將（）A．左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉B．左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉C．左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉D．僅將一個(gè)轉(zhuǎn)軸上的絕緣漆全部刮掉【答案】A【解析】A．當(dāng)將左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉或左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉，通電后在一個(gè)半周內(nèi)受到磁場(chǎng)的力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)半周沒(méi)有電流通過(guò)，不受磁場(chǎng)力的作用，利用慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣才能使線圈在磁場(chǎng)中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去，故A正確；B．如果兩端的漆皮都刮掉，線圈每轉(zhuǎn)過(guò)半圈，受力方向發(fā)生變化，會(huì)來(lái)回?cái)[動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉，左右轉(zhuǎn)軸不能同時(shí)接通電源，始終無(wú)法形成閉合回路，電路中無(wú)電流，不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．僅將一個(gè)轉(zhuǎn)軸上的絕緣漆全部刮掉，另一端為絕緣體，電路中無(wú)電流，不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選A。二、填空題8．如圖所示，一臺(tái)電腦上有多個(gè)USB接口，外接電腦設(shè)備如打印機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、音箱等都可以通過(guò)任意一個(gè)USB接口與電腦連接工作，根據(jù)你的判斷，USB接口之間是_____（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）的．在電腦工作時(shí)可以通過(guò)USB接口連接一個(gè)小風(fēng)扇幫助電腦散熱，小風(fēng)扇工作時(shí)，是把電能轉(zhuǎn)化成_____能．【答案】

并聯(lián)

機(jī)械【解析】[1]根據(jù)題意，多個(gè)USB接口,外接電腦設(shè)備如打印機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、音箱等都可以通過(guò)任意一個(gè)USB接口與電腦連接工作，且互不影響，所以USB接口之間是并聯(lián)的；[2]通過(guò)USB接口連接一個(gè)小風(fēng)扇幫助電腦散熱，小風(fēng)扇利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力工作，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．9．根據(jù)所示直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，看圖寫(xiě)出各部分的名稱：abcd是_____；A、B是_____；E、F是_____；N、S是_____。在電動(dòng)機(jī)里_____的部分叫轉(zhuǎn)子，_____的部分叫定子，其中線圈是_____，磁體是_____?！敬鸢浮?/p>

線圈

電刷

換向器

磁體

轉(zhuǎn)動(dòng)

固定

轉(zhuǎn)子

定子【解析】[1][2][3][4][5][6][7][8]從圖中可以看出，abcd是線圈；A、B是電刷；E、F是換向器；N、S是磁體。在電動(dòng)機(jī)里轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，固定的部分叫定子，其中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)是轉(zhuǎn)子，磁體固定不動(dòng)是定子。10．如圖，這是_______（選填“發(fā)電機(jī)、“電動(dòng)機(jī)”）原理圖，若將圖中的磁體的S極和N極交換位置，其他保持不變，則線圈ab邊所受力的方向_______（選填“改變”、“不改變”、“可能變也可能不變”）【答案】

電動(dòng)機(jī)

改變【解析】圖中有電源，是電動(dòng)機(jī)，是利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用的原理工作的；通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān)，若將圖中的磁體的S極和N極交換位置，改變磁場(chǎng)方向，其他保持不變，則線圈ab邊所受力的方向改變；【點(diǎn)睛】發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的原理圖容易混淆，無(wú)電源，磁生電，是發(fā)電機(jī)；有電源，是電動(dòng)機(jī)。11．如圖所示，一個(gè)綜合實(shí)踐小組用一段漆包線繞成線圈，用小刀刮兩端引線的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。將線圈放在用硬金屬絲做成的支架m、n上，并按圖示連接電路，則電磁鐵的上端是______極。閉合開(kāi)關(guān)，用手輕推一下線圈，線圈會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是簡(jiǎn)易的______（填“發(fā)電機(jī)”或“電動(dòng)機(jī)”）?！敬鸢浮?/p>

N

電動(dòng)機(jī)【解析】[1]根據(jù)安培定則，C為電流進(jìn)入螺線管的方向，即四指的方向，而大拇指指上上端，故上端是N極。[2]有電池，故是通電線圈在磁場(chǎng)中受到力的作用，故是電動(dòng)機(jī)。12．如圖所示的直流電動(dòng)機(jī)模型，把線圈兩端導(dǎo)線的漆按圖中方法刮去，通電后線圈能否連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？______．如果通過(guò)線圈的電流變大，線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)速度將變______．如果改變線圈中的電流方向，線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)_____．

【答案】

能

大

改變【解析】[1]如圖所示的直流電動(dòng)機(jī)模型，把線圈兩端導(dǎo)線的漆按圖中方法刮去，即一端刮去一半，另一端全部刮去，這樣當(dāng)線圈通過(guò)電流時(shí)，受磁場(chǎng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)，電流被切斷，線圈可以利用慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以通電后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；[2]如果通過(guò)線圈的電流變大，線圈受到的磁場(chǎng)力變大，所以轉(zhuǎn)動(dòng)速度將變大；[3]如果改變線圈中的電流方向，線圈受到的磁場(chǎng)力方向相反，所以轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)⒏淖儯军c(diǎn)睛】注意理解導(dǎo)線一端刮去半周時(shí)，有類(lèi)似換向器的作用，但又不完全相同，換向器是改變電流方向，而刮去半周只是切斷電流，讓線圈依靠慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去．13．如圖是人們所喜愛(ài)的電動(dòng)自行車(chē)，它具有輕便、節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn)。只要將圖中車(chē)鑰匙插入鎖孔并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一下，車(chē)子就通電了，但不會(huì)行駛。這時(shí)車(chē)鑰匙其實(shí)就是一個(gè)______；給電動(dòng)車(chē)充電時(shí)，電瓶相當(dāng)于______（選填“電源”或“用電器”）；正常行駛時(shí)，電動(dòng)車(chē)將______能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。【答案】

開(kāi)關(guān)

用電器

電【解析】[1]電動(dòng)自行車(chē)鑰匙插入鎖孔并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一下，車(chē)子就通電了，所以這車(chē)鑰匙其實(shí)就是一個(gè)開(kāi)關(guān)，控制電路的通斷。[2]給電動(dòng)車(chē)充電時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，此時(shí)電瓶相當(dāng)于用電器。[3]在騎行時(shí)，用蓄電池來(lái)供電，將蓄電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，再通過(guò)電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。三、實(shí)驗(yàn)題14．同學(xué)們?cè)谥谱麟妱?dòng)機(jī)模型時(shí)，把一段粗漆包線燒成約3cm×2cm的矩形線圈，漆包線在線圈的兩端各伸出約3cm．然后，用小刀刮兩端引線的漆皮．用硬金屬絲做兩個(gè)支架，固定在硬紙板上．兩個(gè)支架分別與電池的兩極相連．把線圈放在支架上，線圈下放一塊強(qiáng)磁鐵，如圖所示．給線圈通電并用手輕推一下，線圈就會(huì)不停的轉(zhuǎn)下去．（1）在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮，刮線的要求是________（填選項(xiàng)“A”或“B”）．A．兩端全刮掉

B．一端全部刮掉，另一端只刮半周（2）線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能．（3）小華組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，接通電源后，發(fā)現(xiàn)線圈不能轉(zhuǎn)動(dòng)，寫(xiě)出一條可能造成該現(xiàn)象的原因________．【答案】

B

電

機(jī)械

電源電壓較低【解析】（1）[1]在實(shí)驗(yàn)中影響線圈的轉(zhuǎn)向的因素有電流的方向和磁場(chǎng)的方向，為了使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，采取將線圈一頭的絕緣漆刮去，另一頭刮去一半的辦法，相當(dāng)于一個(gè)簡(jiǎn)易的“換向器”來(lái)改變通入線圈的電流方向，故選B；（2）[2][3]根據(jù)電動(dòng)機(jī)的原理可知，電動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)動(dòng)的原因是通電線圈在磁場(chǎng)中受磁力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中消耗電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；（3）[4]小華組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，接通電源后，發(fā)現(xiàn)線圈不能轉(zhuǎn)動(dòng)，可能是電源電壓較低、磁場(chǎng)太弱或開(kāi)始線圈處在平衡位置．15．研究電動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程。（1）電動(dòng)機(jī)的工作原理是磁場(chǎng)對(duì)_____有力的作用。甲圖中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，其原因是_____；（2）乙圖中的線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，是因?yàn)樗友b了_____，該裝置能在線圈_____（選填“剛轉(zhuǎn)到”、“即將轉(zhuǎn)到”或“剛轉(zhuǎn)過(guò)”）平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中的電流方向；（3）丙圖中用漆包線繞成矩形線圈，將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁場(chǎng)，閉合開(kāi)關(guān)，可觀察到線圈在磁場(chǎng)中_____（選填“能”或“不能”）沿某一方向持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中線圈_____（選填“處于”或“不處于”）平衡位置。【答案】

電流

電流方向相反

換向器

剛轉(zhuǎn)過(guò)

不能

處于【解析】（1）[1]由于通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，所以有電流通過(guò)的線圈在磁場(chǎng)中能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。[2]由于ab、cd通過(guò)的電流方向相反，而它們所受的磁場(chǎng)方向相同，所以所受的磁場(chǎng)的作用力相反。（2）[3][4]圖乙中，線圈通過(guò)平衡位置后，兩邊框通過(guò)的電流方向、磁場(chǎng)方向不變，則兩者所受的力的方向與原來(lái)的相反，那么力的作用與線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。所以加裝了換向器，讓線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置便改變電流的方向，保證線圈所受的力讓其連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）[5]圖丙中，線圈中所受的電流方向不變、磁場(chǎng)方向保持不變，線圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置后，線圈所受的力與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，不能沿某方向持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。[6]線圈在圖丙位置時(shí)，受到磁場(chǎng)的作用力一個(gè)向上，一個(gè)向下，且大小相等，是一對(duì)平衡力，所以線圈處于平衡位置。四、綜合題16．現(xiàn)在電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)逐漸普及，它們都采用電動(dòng)機(jī)來(lái)獲得動(dòng)力．某直流電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有“220V5.5kW”，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為0.4Ω．

（1）電動(dòng)機(jī)的工作原理是什么？____（2）該電動(dòng)機(jī)正常工作1h，消耗多少電能？電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈時(shí)產(chǎn)生多少熱量？____（3）在工作過(guò)程中，能量是由________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能．【答案】

通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用

5.5kW?h