16.3磁場對電流的作用電動機16.4安裝直流電動機模型（原卷版）

蘇科版九年級下冊第十六章《電磁轉換》16.3磁場對電流的作用電動機16.4安裝直流電動機模型【知識梳理】一、磁場對通電導體的作用1．通電導體在磁場里，會受到力的作用；2．通電導體在磁場里，受力方向與電流方向和磁感線方向有關。（1）磁場方向不變時，電流方向改變，受力方向改變；（2）電流方向不變時，磁場方向改變，受力方向改變；（3）電流方向和磁場方向同時改變時，受力方向不變.二、電動機：將電能轉化為機械能的機器.1．基本結構：轉子(線圈）、定子（磁體）、電刷、換向器電刷的作用：與半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。換向器的作用：使線圈一轉過平衡位置就改變線圈中的電流方向。注：通電線圈的平面與磁感線垂直時，線圈受到的磁場的作用力相互平衡，我們把這個位置稱為平衡位置。2．原理：通電線圈在磁場中受力而轉動（1）通電線圈在磁場中的受力大小跟電流（電流越大，受力越大）有關。（2）通電線圈在磁場中的受力大小跟磁場的強弱（磁性越強，受力越大）有關。（3）通電線圈在磁場中的受力大小跟線圈的匝數(shù)（匝數(shù)越大，受力越大）有關。3．工作過程：丙：甲：丁：乙：丙：甲：?。阂遥杭祝弘娏鞣较蛉鐖D所示，線圈順時針轉動。乙：線圈轉到平衡位置時，兩電刷恰好接觸兩半環(huán)間的絕緣部分；線圈由于慣性繼續(xù)轉動，轉過平衡位置后，電流改變方向。丙：電流方向與圖甲相反，受力方向也相反，線圈仍順時針轉動。?。壕€圈又轉到平衡位置，換向器又自動改變電流方向。4．應用：直流電動機：（電動玩具、錄音機、小型電器等）交流電動機：（電風扇、洗衣機、家用電器等）5．特點：結構簡單、控制方便、體積小、效率高6．提高電動機轉速的方法：增大電流、增加線圈匝數(shù)、換用磁性更強的磁體三、揚聲器1．結構：線圈(電磁鐵部分)、永久性磁體(原來的磁場)、錐形紙盆(振動從而產生聲音)。2．工作原理：揚聲器是把電信號轉換成聲信號的一種裝置。當通電線圈在磁場中受力而運動，由于通過線圈是交變電流，它的方向不斷變化，線圈受力不斷變化，線圈就不斷地來回振動，帶動紙盆也來回振動，揚聲器就發(fā)出聲音?！疽族e點】直流電動機需要換向器，交流電動機本身電流方向會不斷變化，不需要換向器?！镜淅治觥?．（2023·天津市·九年級期末）如圖是教材上探究“磁場對通電導線的作用”的實驗：把導線ab放入磁場里，接通電源，讓電流通過導線ab，就能觀察到導線ab的運動情況。下列操作不能改變導線ab原來運動方向的是（）A．只把電源正負極對調接入電路，使通過ab的電流方向與原來相反B．只把蹄形磁體上下磁極對調，使磁場方向與原來相反C．使通過ab的電流方向和磁場方向都相反D．使磁場方向相反，同時增大通過ab的電流2．如圖1，?表示導線中的電流方向垂直于紙面向里，F(xiàn)是磁場對通電導線的作用力。用Fab、Fcd、Fa'b'、Fc'd'分別表示圖2、3中閉合開關時磁場對導體ab、cd、a'b'、c'd'的作用力，則（）A．Fab豎直向上，F(xiàn)cd豎直向下 B．Fab豎直向下，F(xiàn)cd豎直向上C．Fa'b'豎直向上，F(xiàn)c'd'豎直向下 D．Fa'b'豎直向下，F(xiàn)c'd'豎直向下3．如圖所示是揚聲器（喇叭）的結構圖。當揚聲器的線圈中通入攜帶聲音信息的時刻變化的電流時，線圈會在永久磁體的作用下帶動錐形紙盆振動發(fā)聲。下列說法中正確的是（）A．揚聲器工作時是將機械能轉化為電能 B．揚聲器工作時線圈中不會有電流C．揚聲器中的永久磁體不會對線圈有作用力 D．揚聲器的工作原理是通電線圈在磁場中受力運動【奪冠訓練】一、單選題1．如圖所示，將各元件按照此方式安裝好，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)金屬棒ab向右運動，再次斷開開關，閉合開關后下列操作可使金屬棒向左運動的是（）A．調換磁鐵的N，S極 B．降低電源電壓C．換用條形磁鐵 D．調換磁鐵N，S極并調換電源正負極2．（2021·四川省成都市·九年級期末）將銅線做成了如圖所示形狀，將上方的尖端掛在電池的正極，底部錯開的兩根銅線則是貼在吸附在電池負極的圓柱形強磁鐵的邊緣，放手后銅線圈能以電池為軸旋轉。關于該現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．電池兩側的銅絲是串聯(lián)的 B．該磁體具有磁性是絕緣體C．這是利用電磁感應的原理工作的 D．若將磁體的磁極對調，轉動方向會改變3．（2022·江蘇揚州·中考二模）矩形銅線框在某磁場中的位置如圖甲所示，電流I1從O點流入線圈，從P點流出，流出的電流為I2，AB段受到的磁場力方向向上則（）A．電流I1大于I2B．CD段受到的磁場力方向向下C．讓線圈轉180°到圖乙位置，AB段受到的磁場力方向向下D．讓線圈轉180°到圖乙位置，CD段受到的磁場力方向向上4．（2022·廣東廣州·中考一模）如圖，通電導線a在磁場中受到磁場的作用力F豎直向上。若改變磁場方向和電流方向，則下列情況中對F判斷正確的是（）A．B．C．D．5．（2021·廣東廣州·九年級期末）如圖所示，磁鐵上下擺放形成穩(wěn)定磁場，取閉合回路的一部分直導體ab沿東西方向放置于兩磁鐵中間，當閉合開關，該磁場對導體ab產生向北的作用力，則下列哪種方式可以使得該磁場對導體ab的作用力方向向東（）導體ab沿東西方向放置A．導體ab沿南北方向B．導體ab沿南北方向C．導體ab沿東西方向D．導體ab沿東西方向6．小明和小華分別用如圖所示的裝置研究簡易電動機的工作情況，小明將線圈兩端的漆全部刮掉，小華只將一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，閉合開關后（有電流通過燈絲，燈就發(fā)光），他們看到的現(xiàn)象分別是（）A．小明看到線圈連續(xù)轉動，燈時亮時滅 B．小華看到線圈連續(xù)轉動，燈連續(xù)發(fā)光C．小華看到線圈左右擺動，燈時亮時滅 D．小明看到線圈左右擺動，燈連續(xù)發(fā)光7．（2022·安徽合肥·中考三模）小明同學用如圖所示的裝置研究通電線圈在磁場中將如何運動的實驗，閉合開關，下列關于此實驗說法正確的是（）A．根據(jù)此裝置的原理制成了發(fā)電機B．當線圈由圖示位置順時針轉動90°時，線圈受平衡力作用C．當線圈由圖示位置順時針轉動90°時，線圈中無電流，ab邊和cd邊將不受力的作用D．當線圈由圖示位置順時針轉動90°時，線圈由于慣性會越過平衡位置持續(xù)轉動二、填空題8．（2021·云南昆明·九年級期末）如圖所示，AB和CD是兩根固定且平行的水平金屬導軌，符號×表示垂直于紙面指向紙面里的磁場的磁感線，現(xiàn)將銅棒EF和GH垂直放在滑軌上，當拉動GH使其向左移動時，發(fā)現(xiàn)EF也向左移動，這是因為GH銅棒切割磁感線產生電流，使EF成為通電導體，受到___________而向左運動，對EF銅棒而言，此過程中能量的轉化是___________能轉化為機械能。9．（2022·江蘇南通·九年級期末）在如圖所示的實驗裝置中，當給金屬棒通電時，觀察到金屬棒在軌道上運動起來。此實驗現(xiàn)象說明___________，___________機就是利用這個原理制成的。實驗中將磁極對調，觀察金屬棒的運動情況，這樣操作是為了探究___________，當滑動變阻器的滑片向左移動后，金屬棒的移動速度將___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。10．（2022·河南商丘·中考一模）如圖所示，某實驗小組用一段漆包線繞成線圈abcd，用小刀刮兩端引線的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。將線圈abcd放在用硬金屬絲做成的支架mn上，并按圖示連接電路，閉合開關，用手輕推一下線圈，線圈會持續(xù)轉動，這就是簡易電動機，若只將電源的正負極互換，則線圈轉動方向會與原來的轉動方向________（選填“相同”或“相反”），原因是___________。11．（2022·湖北宜昌·中考真題）如圖在揚聲器的線圈兩端連接干電池，揚聲器______持續(xù)發(fā)聲，線圈______持續(xù)受到磁場的作用力。（均選填“會”或“不會”）12．（2010·四川成都·九年級期末）如圖是直流電動機的工作原理圖，銅半環(huán)“AC、BD”叫做______，其作用是當線圈因慣性轉過平衡位置時，立即改變______，從而改變線圈的受力方向，使線圈在磁場中連續(xù)轉動。三、實驗題13．（2022·湖南長沙·九年級月考）某同學用如圖甲所示的裝置探究什么情況下磁可以生電。在蹄形磁體的磁場中放置一根導線，導線兩端跟電流表連接組成閉合回路。（1）讓導線AB在磁場中靜止，觀察到電流表指針_________；（2）圖乙中的a表示垂直于紙面的一根導線，它是閉合電路的一部分。它在磁場中按箭頭方向運動時，會產生感應電流的有_________（填標號）；（3）如果將電流表換成_________，可以探究磁場對通電導體的作用。14．利用圖甲所示的裝置“觀察磁場對通電直導線的作用”。（1）應在M、N之間接入___________（選填“小量程電流表”、“電源”或“燈泡”），裝置中的導體棒應選用輕質的___________（選填“鐵棒”或“鋁棒”）；（2）在正確完成（1）的操作后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)導體棒AB在磁場力作用下向左運動，若要使導體棒AB在磁場力作用下向右運動，你采取的方法是___________或___________；（3）如圖乙中，磁體間磁場的磁感線方向都是從磁體N極水平指向S極，且線圈所處的空間磁場強弱是恒定不變的。通電后若cd段導線受磁場力的方向為豎直向下，則ab段導線所受磁場力的方向是___________，這兩個力___________（選填“是”或“不是”）一對平衡力，理由是___________；（4）小明自制了一個電動機，將線圈漆包線兩端的漆全部刮去后，用導電支架托住，放入磁場中（如圖丙所示）。閉合開關，發(fā)現(xiàn)線圈不能持續(xù)轉動，只能在平衡位置附近擺動。線圈處于平衡位置時，線圈平面與磁感線_________（選填“平行”或“垂直”）；為了使線圈能持續(xù)轉動，正確的刮漆方法應該是___________。15．（2022·云南昆明·中考一模）小娟為了弄清電動機的工作原理，做了如下實驗；（1）她利用圖所示裝置探究磁場對通電導體的作用，為了使實驗順利進行，導體棒ab應選用______（選填“鐵棒”或“銅棒”）；（2）閉合開關時，發(fā)現(xiàn)導體棒ab向右運動，若只對調磁體兩極，再次閉合開關，觀察到導體棒ab將向左運動，說明磁場對通電導體的作用力的方向與______方向有關，這一過程中電能主要轉化為______能；（3）將導體棒換成線圈放入磁場中，如圖甲所示，閉合開關，線圈中的電流方向是從a至b，此時a邊受到磁場對它豎直向上的力，使線圈順時針轉動，當線圈轉至如圖乙所示的位置時，ab邊中電流