资源描述
六、直流电动机
知能演练提升
ZHINENG YANLIAN TISHENG
能力提升
1.在制作简易电动机的过程中,若要改变电动机的转动方向,可以( )
A.将电源的正负极对调
B.改变通电电流的大小
C.换用磁性更强的磁铁
D.增加电动机的线圈匝数
2.直流电动机工作时,线圈经过垂直磁感线的位置时
A.线圈受力平衡,速度为零
( )
B.线圈受力平衡,速度不为零
C.线圈受力不平衡,速度为零
D.线圈受力不平衡,速度不为零
3.小明将直流电动机模型接入电路,闭合开关后,发现电动机不工作。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,其原因可能是( )
A.直流电动机的铜半环与电刷接触不良
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
4.为了保证直流电动机朝一个方向转动,需要的装置是( )
A.继电器
C.变阻器
5.
B.电刷
D.换向器
右图是直流电动机的模型示意图,当线圈中通入如图所示方向的电流时,则线圈转动方向为(从左往
右看)
( )
A.顺时针方向
B.逆时针方向
1
C.可以逆时针方向转动,也可以顺时针方向转动
D.不能转动
6.(2017·四川绵阳)一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间,刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲
所示。现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间,a、b 为螺线管与电源的接口。某同学进行了如下
四次操作:
①a 接正极 b 接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
②b 接正极 a 接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③a 接正极 b 接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④b 接正极 a 接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是(
)
A.①和③
C.①和④
B.②和④
D.②和③
7.如图所示,在磁场中放入一个单匝线圈,并按图中所示的方向通入电流。
(1)画出磁感线的方向(画出一条即可)。
(2)通电线圈受到磁场力的作用的边是
受力的作用方向相反的原因是 ,
和
(选填“ab”“bc”“cd”或“ad”),
线圈在这样的两个方向相反的力的作用下,产生的效果是
(3)通电线圈在磁场中不会受到磁场力的作用的边是
或“ad”),其原因是 。
。
和
(选填“ab”“bc”“cd”
8.美国已在电磁炮发射试验中取得突破性进展,图甲是用高速摄像机拍下的电磁炮弹发射瞬间。电
磁炮的构造如图乙所示,把待发的炮弹(导体)放置在处于强大磁场中的两条平行导轨上,如果给导
轨通以很大的电流,使炮弹作为一个载流导体,在磁场的作用下,它沿轨道加速运动。在精密度高的
计算机系统的操作下锁定目标,予以定点爆破。
阅读后请回答以下问题。
2
(1)电磁炮发射的工作原理是什么?
(2)在理论上要改变电磁炮的发射方向,应该采取什么措施?
(3)试猜想,在理论上要继续提高电磁炮的发射速度,可以采取哪些措施?
探究创新
9.晓红同学对电动机很感兴趣,她在家自己装配了一个玩具直流小电动机。在研究了直流电动机的
转向与磁场方向和电流方向的关系后,她很想知道影响直流电动机转速的因素有哪些。现在请你帮
晓红同学一起研究这个问题。
(1)提出问题:
(2)猜想与假设:(简单说明猜想的理由)
①影响因素一: 。
猜想的理由:
②影响因素二: 。
猜想的理由:
(3)设计实验:(要求设计实验来验证你猜想的影响因素)
。
。
①
②
。
。
参考答案
知能演练·提升
1.A 若要改变电动机的转动方向,可以只改变磁场方向或电流方向,A 选项中将电源的正负极对调,
改变了电动机中的电流方向,故选项 A 正确;改变通电电流的大小、换用磁性更强的磁铁、增加电
动机的线圈匝数等只能够加快电动机的转速,并不能改变电动机的转动方向,故选项 B、C、D 错误。
3
2.B 线圈经过垂直磁感线的位置,即平衡位置时,受平衡力,但速度不为零。
3.C A项造成电路断路,用手轻轻地碰一下线圈,不会使电路接通;B、D项中,磁场对电流的作用力
太小,用手轻轻地碰一下线圈,不会使磁场对电流的作用力增大;若线圈在平衡位置,线圈受平衡力
作用,当用手轻轻地碰一下线圈后,线圈偏离平衡位置,在磁场力的作用下,会正常转动。故 C项正
确。
4.D
5.A 根据电流方向,用右手螺旋定则可以判断出电磁铁的磁极,上端为 N极,下端为 S极;再根据磁
场方向和线圈中的电流方向,用左手定则判断出各边的受力方向:ab边受到垂直纸面向外的力、cd
边受到垂直纸面向里的力,因此线圈沿顺时针方向转动。
6.D ①若乙图中 a接正极 b接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极,与甲图的磁场方向相
反,线圈中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反;②
若乙图中 b接正极 a接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为 N极,与甲图的磁场方向相同,线圈
中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;③若乙图
中 a接正极 b接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为 S极,与甲图的磁场方向相反,线圈中通与
图甲电流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;④若乙图中 b接
正极 a接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为 N极,与甲图的磁场方向相同,线圈中通与图甲电
流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反。故D正确。
7.解析: 异名磁极间的磁感线方向是从 N极到 S极;通电线圈在磁场中受到磁场力的作用,受力的
方向与电流方向和磁场方向有关,当通电导体中的电流方向与磁场方向垂直时,导体受到的力最大;
当通电导体中的电流方向与磁场方向平行时,导体将不受磁场力的作用。故“ab”“cd”边受到磁
场力的作用;“bc”“ad”边不受磁场力的作用。
答案: (1)如图所示
(2)ab cd 磁感线方向相同,但电流方向相反 线圈转动
(3)bc ad 电流方向与磁感线方向平行
8.解析: 电磁炮发射的工作原理是通电导体在磁场中受磁场力的作用;炮弹运动方向与电流方向有
关,要改变炮弹的发射方向,理论上改变电流方向或磁场方向其中一个即可。
答案: (1)通电导体在磁场中受磁场力的作用。
(2)改变电流方向或磁场方向。
(3)增大电流或者增强磁场。
9.解析: 本题主要考查探究实验中的提出问题、猜想和假设、设计实验等环节。根据题意可知,晓
红同学想探究的问题是电动机的转速与哪些因素有关。根据提出的问题,结合生活实际和有关电动
机的知识,依次完成(2)(3)中的问题。
4
答案: (1)电动机的转速与哪些因素有关
(2)①电流的大小 录音机里的电池用的时间长了,它放出的声音不正常 ②磁场的强弱 由于电
动机工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用,所以应该与磁场的强弱有关
(3)①利用直流电动机模型,保持磁体不变,用滑动变阻器来改变电流的大小,观察它的转速变化情
况 ②保持线圈中的电流不变,换用磁性强弱不同的磁体,观察电动机转速的变化情况
5
2.B 线圈经过垂直磁感线的位置,即平衡位置时,受平衡力,但速度不为零。
3.C A项造成电路断路,用手轻轻地碰一下线圈,不会使电路接通;B、D项中,磁场对电流的作用力
太小,用手轻轻地碰一下线圈,不会使磁场对电流的作用力增大;若线圈在平衡位置,线圈受平衡力
作用,当用手轻轻地碰一下线圈后,线圈偏离平衡位置,在磁场力的作用下,会正常转动。故 C项正
确。
4.D
5.A 根据电流方向,用右手螺旋定则可以判断出电磁铁的磁极,上端为 N极,下端为 S极;再根据磁
场方向和线圈中的电流方向,用左手定则判断出各边的受力方向:ab边受到垂直纸面向外的力、cd
边受到垂直纸面向里的力,因此线圈沿顺时针方向转动。
6.D ①若乙图中 a接正极 b接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极,与甲图的磁场方向相
反,线圈中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反;②
若乙图中 b接正极 a接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为 N极,与甲图的磁场方向相同,线圈
中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;③若乙图
中 a接正极 b接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为 S极,与甲图的磁场方向相反,线圈中通与
图甲电流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;④若乙图中 b接
正极 a接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为 N极,与甲图的磁场方向相同,线圈中通与图甲电
流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反。故D正确。
7.解析: 异名磁极间的磁感线方向是从 N极到 S极;通电线圈在磁场中受到磁场力的作用,受力的
方向与电流方向和磁场方向有关,当通电导体中的电流方向与磁场方向垂直时,导体受到的力最大;
当通电导体中的电流方向与磁场方向平行时,导体将不受磁场力的作用。故“ab”“cd”边受到磁
场力的作用;“bc”“ad”边不受磁场力的作用。
答案: (1)如图所示
(2)ab cd 磁感线方向相同,但电流方向相反 线圈转动
(3)bc ad 电流方向与磁感线方向平行
8.解析: 电磁炮发射的工作原理是通电导体在磁场中受磁场力的作用;炮弹运动方向与电流方向有
关,要改变炮弹的发射方向,理论上改变电流方向或磁场方向其中一个即可。
答案: (1)通电导体在磁场中受磁场力的作用。
(2)改变电流方向或磁场方向。
(3)增大电流或者增强磁场。
9.解析: 本题主要考查探究实验中的提出问题、猜想和假设、设计实验等环节。根据题意可知,晓
红同学想探究的问题是电动机的转速与哪些因素有关。根据提出的问题,结合生活实际和有关电动
机的知识,依次完成(2)(3)中的问题。
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答案: (1)电动机的转速与哪些因素有关
(2)①电流的大小 录音机里的电池用的时间长了,它放出的声音不正常 ②磁场的强弱 由于电
动机工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用,所以应该与磁场的强弱有关
(3)①利用直流电动机模型,保持磁体不变,用滑动变阻器来改变电流的大小,观察它的转速变化情
况 ②保持线圈中的电流不变,换用磁性强弱不同的磁体,观察电动机转速的变化情况
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2.B 线圈经过垂直磁感线的位置,即平衡位置时,受平衡力,但速度不为零。
3.C A项造成电路断路,用手轻轻地碰一下线圈,不会使电路接通;B、D项中,磁场对电流的作用力
太小,用手轻轻地碰一下线圈,不会使磁场对电流的作用力增大;若线圈在平衡位置,线圈受平衡力
作用,当用手轻轻地碰一下线圈后,线圈偏离平衡位置,在磁场力的作用下,会正常转动。故 C项正
确。
4.D
5.A 根据电流方向,用右手螺旋定则可以判断出电磁铁的磁极,上端为 N极,下端为 S极;再根据磁
场方向和线圈中的电流方向,用左手定则判断出各边的受力方向:ab边受到垂直纸面向外的力、cd
边受到垂直纸面向里的力,因此线圈沿顺时针方向转动。
6.D ①若乙图中 a接正极 b接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极,与甲图的磁场方向相
反,线圈中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反;②
若乙图中 b接正极 a接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为 N极,与甲图的磁场方向相同,线圈
中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;③若乙图
中 a接正极 b接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为 S极,与甲图的磁场方向相反,线圈中通与
图甲电流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;④若乙图中 b接
正极 a接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为 N极,与甲图的磁场方向相同,线圈中通与图甲电
流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反。故D正确。
7.解析: 异名磁极间的磁感线方向是从 N极到 S极;通电线圈在磁场中受到磁场力的作用,受力的
方向与电流方向和磁场方向有关,当通电导体中的电流方向与磁场方向垂直时,导体受到的力最大;
当通电导体中的电流方向与磁场方向平行时,导体将不受磁场力的作用。故“ab”“cd”边受到磁
场力的作用;“bc”“ad”边不受磁场力的作用。
答案: (1)如图所示
(2)ab cd 磁感线方向相同,但电流方向相反 线圈转动
(3)bc ad 电流方向与磁感线方向平行
8.解析: 电磁炮发射的工作原理是通电导体在磁场中受磁场力的作用;炮弹运动方向与电流方向有
关,要改变炮弹的发射方向,理论上改变电流方向或磁场方向其中一个即可。
答案: (1)通电导体在磁场中受磁场力的作用。
(2)改变电流方向或磁场方向。
(3)增大电流或者增强磁场。
9.解析: 本题主要考查探究实验中的提出问题、猜想和假设、设计实验等环节。根据题意可知,晓
红同学想探究的问题是电动机的转速与哪些因素有关。根据提出的问题,结合生活实际和有关电动
机的知识,依次完成(2)(3)中的问题。
4
答案: (1)电动机的转速与哪些因素有关
(2)①电流的大小 录音机里的电池用的时间长了,它放出的声音不正常 ②磁场的强弱 由于电
动机工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用,所以应该与磁场的强弱有关
(3)①利用直流电动机模型,保持磁体不变,用滑动变阻器来改变电流的大小,观察它的转速变化情
况 ②保持线圈中的电流不变,换用磁性强弱不同的磁体,观察电动机转速的变化情况
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