卷子答案网-一个不只有答案的网站第十二章 磁现象
六、直流电动机
基础过关全练
知识点1 直流电动机
1.(2022湖北襄阳中考改编)设计如图所示的实验，主要是为了探究下列哪个物理原理( )
A.电铃 B.电动机
C.通电螺线管 D.电磁继电器
2.【学科素养·科学思维】物理实验课上，小芳想观察直流电动机的工作情况，将一电动机模型接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不工作，她用手轻轻地碰了一下线圈后，电动机模型开始正常转动，其原因可能是 ( )
A.直流电动机的换向器与电刷接触不良
B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置
D.通过线圈的电流太低
3.【教材P135图片变式】如图所示，这是直流电动机的示意图，E、F是两个彼此绝缘的铜半环，这个装置是 ，它的作用是每当直流电动机转过平衡位置时，就自动改变 ，此时cd边框受力的方向是 ，ab边框受力方向是 ，则线框做 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转，若要改变线圈转动的方向，则只需改变 或 即可。
知识点2 实际使用的直流电动机
4.实际使用的直流电动机是比较复杂的，其主要结构由 和 两部分组成，它是根据 工作的，能使直流电动机线圈持续转动的装置是 ，要提高电动机转动的速度，需要 。
5.(2021浙江舟山中考)电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。
(1)如图所示是电动机原理图，将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到 ，使线圈转动起来。
(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中 来实现倒车。
能力提升全练
6.【学科素养·科学思维】(2022江苏徐州中考，9，★★☆)如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将 ( )
A.开始顺时针旋转
B.开始逆时针旋转
C.保持静止
D.以上三种情况都有可能
7.【学科素养·科学思维】(2022江苏常州中考，14，★★☆)小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是( )
A.只对调电源的正、负极
B.只对调磁体的N、S极
C.同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D.导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
8.(2021安徽中考，17，★★☆)图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则( )
A.线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B.线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcba流过线圈
C.线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D.线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
9.(2020江苏常州中考，21，★★☆)某校刚刷完地坪漆的地下室内弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体，兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是 。在讨论时，物理老师指出该方案的不足:每当线圈平面转过与磁感线相 (选填“平行”或“垂直”)的位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态，极易激发电火花，成为火灾隐患。
素养探究全练
10.【科学思维】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)按他们这种方法刮漆，线圈在平衡位置附近时会 (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 。
(2)可以通过改变 方向，改变线圈的转动方向。
(3)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 ，这时可做的有效尝试是 。(写出一条即可)
答案全解全析
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1.B 由图可知，该实验中有电源，是探究通电导体在磁场中受力的作用，是电动机原理图。故B正确。
2.C 因为电路各部分连接完好，所以不存在换向器和电刷接触不良，故A不正确；若电源电压低或线圈中电流小，即使用手触碰线圈，电动机也不会转动，故B、D不正确；若线圈刚好处于平衡位置，电刷接触的是换向器的绝缘部分，没有电流通过线圈，线圈不转动，当用手触碰后，电刷与换向器接触，线圈中有电流通过，它在磁场中受力而开始转动，故C正确。
3.答案 换向器 线圈中电流的方向 竖直向上 竖直向下 顺时针 电流方向 磁场方向
解析 直流电动机示意图中E、F这两个彼此绝缘的铜半环是换向器，每当直流电动机转过平衡位置时，就会自动改变线圈中电流的方向，由左手定则，可以判断出cd边框受力的方向竖直向上，ab边框受力的方向竖直向下，线框做顺时针旋转，因为影响通电导体在磁场中受力方向的是电流方向和磁场方向，因此若要改变线圈转动的方向，则只需改变电流方向或磁场方向。
4.答案 定子 转子 通电导体在磁场中受力而运动 换向器 增大通过线圈的电流
解析 实际使用的直流电动机是比较复杂的，其主要结构由定子和转子两部分组成，它是根据通电导体在磁场中受力而运动工作的，能使直流电动机持续转动的装置是换向器，因为电流的大小或磁性强弱影响受力的大小，受力的大小决定电动机转动速度的快慢，因此要提高电动机转动的速度，需要增大通过线圈的电流。
5.答案 (1)力的作用 (2)电流的方向
解析 (1)将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边在磁场中受到力的作用，ab、cd边的受力方向相反，使得线圈转动起来；(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，磁场的方向不变，只要按下倒车开关就能改变线圈中电流的方向，从而改变磁场力的方向，来实现倒车。
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6.B 线圈通电后，受磁场力作用，线圈开始顺时针旋转；如果线圈是固定的，根据静止和运动的相对性可知，则线圈通电后，磁体开始逆时针旋转，故B符合题意，A、C、D不符合题意。
7.C 电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关，调换电流方向或磁场方向，电动机的转动方向会发生变化，所以只对调电源的正、负极，电路中的电流方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故A不符合题意；只对调磁体的N、S极，磁场方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故B不符合题意；同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极，电动机的转动方向不会发生变化，故C符合题意；导线①改接G、F点，导线②改接C、E点，电动机中的电流方向发生变化，可以改变电动机的转动方向，故D不符合题意。
8.D ab边电流方向与dc边电流方向相反，所以受力方向相反，故A错误；线圈由图示位置转过180°时，电流沿abcd流过线圈，故B错误；线圈在图示位置时，电流由d流向c，dc边受力方向向下，转过180°时，电流由c流向d，电流方向发生变化，受力方向变为向上，故C错误；线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流由a流向b，与图示位置cd边中电流方向相同，因此受力方向也相同，方向向下，故D正确。
9.答案 通电线圈在磁场中受力转动 垂直
解析 直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动；换向器是在线圈转过平衡位置的一瞬间改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使得线圈能够持续转动，平衡位置即线圈平面与磁感线垂直的位置。
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10.答案 (1)切断线圈中的电流 持续转动 (2)电流(或磁场) (3)磁场太弱 换用较强的磁场
解析 (1)将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断电流，线圈转动半周，从而保证了线圈持续地转动下去；(2)要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向；(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，可排除无电流的情况，可能是电流太弱、磁场太弱或线圈开始处在平衡位置等，可进行有针对性的尝试，包括换新电池使电流增大，换较强的磁场，用手推一下线圈使其转过平衡位置等。