20.4 电动机（原卷版）

第二十章 电与磁 第4 节 电动机 1 通过实验，了解通过导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。 2 了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。 一、磁场对通电导线的作用 1、实验装置 2、实验现象 把导线b 放在磁场里，接通电源，让电流通过导线b，原来静止的导线会在轨道上运动。 3、实验结论 （1）通电导体在磁场里受到力的作用。 （2）力的作用方向与电流方向、磁场方向有关。 （3）当电流方向或磁场方向两者中的一个发生改变时，力的方向随之改变；当电流方向和磁感线方向同时发生改 变时，力的方向不变。 二、电动机 1、工作原理：根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动制成。 学习目标 1 预习导学 02 2、能量转化：电能转化为机械能。 3、构成：由转子和定子两部分组成。 4、换向器作用：线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。 5、改变电动机转动方向的方法 （1）改变电流方向。 （2）改变磁感线方向。 6、提高电动机转速的方法 （1）增加线圈匝数。 （2）增加磁体磁性。 （3）增大电流。 三、扬声器和耳机的构造和原理 1、构造如图所示：永久磁体、线圈、锥形纸盆。 2、工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用。 3、工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，产生不同方向的磁场，通电线圈在力的作用 下来回振动，纸盆随之振动起来，发出声音。 知识点一：电动机 【探究重点】 1 在探究通电导线在磁场中受力的方向与电流的方向、磁感线的方向之间的关系时，要注意控制变量法的使用。 2 直流电动机的转向与转速的调节：电动机线圈的转向与转速是两个完全不同的概念，影响转向的因素是电流的方 向和磁感线的方向，影响转速的因素是线圈中电流的大小、磁场的强弱和线圈的匝数。若要改变直流电动机的转 向，只要改变电流的方向或磁感线的方向即可；若要改变直流电动机的转速，只要改变电流的大小磁场的强弱或 线圈的匝数即可。 3 通电导体在磁场中要受到力的作用，力的方向与电流的方向、磁感线的方向有关。当导线中的电流方向或磁感线 探究提升 03 方向中有一个改变时，通电导线的受力方向改变；当电流方向或磁感线方向同时改变时，通电导线的受力方向不 改变。 【例题精讲】（2023•安徽）图示为某电动机的原理图，EF、PQ 为螺线管，bd 为电动机的线圈，′为转轴。闭合开 关，从点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ） ．螺线管F 端为极，P 端为极 B．螺线管F 端为S 极，P 端为S 极 ．若将电源的正负极对调，从点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动 D．若将电源的正负极对调，从点沿转轴观察，线圈将逆时针转动 【巩固训练】（2023•怀化）法拉第发现“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感 应电流”的现象。能产生这一现象的实验装置是图 （选填“甲”或“乙”）。丙图是电动机的工作原理， 该电动机工作时能量转化是 （选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械能”）。 1．（2023•丹阳市二模）中国人民解放军海军的新航母将安装电磁弹射器。飞机弹射时，磁场推动通电的牵引器， 牵引器带动飞机加速运动。图中与电磁弹射器工作原理相同的是（ ） ． B． 强化训练 040 ． D． 2．（2023•蒙阴县三模）如图所示为“机器人餐厅”的机器人为顾客送餐时的情景。机器人接到指令后，内部的 电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定客人的桌边。制作电动机依据的是下列四幅图中的（ ） ． B． ． D． 3．（2023•孝义市三模）同学们在制作“让线圈转动起来”的活动中，将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负 极，将一根硬铜线折成线框搭在干电池的正极和磁铁上，如图所示。线框就会以干电池为轴转动起来（ ） ．线框转动是因为电磁感应现象 B．改变电流方向，线框的转动方向不会改变 ．改变磁场方向，线框的转动方向不会改变 D．通电后的线框周围存在磁场 4．（2023•蒙城县三模）如图为直流电动机的工作原理图。线圈bd 处于磁场中，和B 是电刷，它们分别跟换向器 E 和F 接触，闭合电路，线圈bd 顺时针转动。下列说法正确的是（ ） ．线圈bd 转动的工作原理是电磁感应 B．线圈由图示位置转过180°时，b 边受力方向不变 ．线圈转动过程中也会产生感应电流 D．线圈转动过程中将电能全部转化为机械能 5．（2023•罗庄区二模）电动自行因其方便、快捷深受人们的喜爱，其心部件是电动机。如图中与电动机的工作 原理相同的是（ ） ． B． ． D． 6．（2023•滨州三模）如图甲所示，电动平衡车是一种新型交通工具，被广大青少年所喜爱。图乙中与电动平衡 车驱动前行过程原理相同的选项是（ ） ． B．B ． D．D 7．（2023•大石桥市三模）我国的航母将安装自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并 处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，弹射车受到强大的推力带动舰载机快速起飞。下列四幅实验 装置图中反映电磁弹射器工作原理的是（ ） ． B． ． D． 8．（2023•台前县三模）如图所示是师在课堂上经常使用的扩音器，从外部看它由话筒和音箱两大部件构成。选 项中和音箱工作原理相同的是（ ） ． B． ． D． 9．（2023•嘉峪关校级二模）如图所示，能说明电动机工作原理的是（ ） ． B． ． D． 10．（2023•花山区校级一模）如图所示是公交车自动爆玻器，它利用电磁线圈在通电时产生一个冲击力，带动钨 钢头击打车窗玻璃边角部位，达到击碎玻璃的目的。下列选项中与自动爆玻器的原理相同的是（ ） ． B． ． D． 11．（2023•德惠市一模）新能源汽车已成为汽车工业发展趋势，图中可说明其核心部件电动机工作原理的是（ ） ． B． ． D． 12．（2023•西城区一模）如图所示，把两个金属支架固定在木板上，并分别与电池的两极相连；再把线圈放在支 架上，线圈下放一块强磁铁，给线圈通电并轻推一下，线圈就会不停转动。关于这一现象，下列说法正确的是 （ ） ．这是一 台小发电机 B．这是电磁感应现象 ．这是机械能转化为电能的过程 D．这是通电线圈在磁场中受到力的作用 13．（2023•单县三模）如图，2023 年3 月20 日，全球首款双座水上电动飞机正式交付使用，其核心装置是电动 机。下列装置中与电动机原理相同的是（ ） ． B． ． D． 14．（2023•汕头二模）新冠肺炎疫情期间，我省广大师生响应育部“停课不停学”的号召，开展了络学活动。学 中老师使用的小音箱在通电后，音箱的鼓膜就会来回振动发出声音。下列与老师使用的小音箱工作原理相同的 是（ ） ． B． ． D． 1．（2023•四川）为实现“碳达峰、碳中和”目标，我国大力支持新能源汽车产业发展，新能源汽车主要由电动 机提供动力。下列实验中，与电动机原理相同的是（ ） ． B． ． D． 2．（2023•菏泽）下列用电器中，利用“通电导体在磁场中受到力的作用”原理工作的是（ ） ．麦克风 B．电饭煲 ．电风扇 D．电熨斗 3．（2023•宿迁）图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端 只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机 模型下列说法正确的是（ ） ．利用电磁感应原理工作 B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力 ．将电能转化为机械能 D．增大线圈中的电流可改变转动方向 4．（2023•娄底）我国航母飞速发展，电磁弹射势在必行，电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁 场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到磁场强大的作用力，使舰载机迅速获得起飞速度。图中与 电磁弹射器原理相同的是（ ） ． B． ． D． 5．（2023•泸州）高速列车在泸州运行以来，以其高速、便捷、舒适的优点，成为越来越多泸州市民出行选择的 交通工具。下列图示中的实验，与高速列车动力系统工作原理相同的是（ ） ． B． ． D． 6．（2023•临沂）2023 年5 月18 日，第七届世界智能大会在天津拉开帷幕，我国自主研发的电力组塔机器人展示 了自主攀爬越障等一系列施工作业。机器人灵活的动作均是由电动机带动的，下列实验，能说明电动机工作原 理的是（ ） ． B． ． D． 7．（2023•盘锦）下列四幅图中，能说明电动机工作原理的是（ ） ． B． ． D． 8．（2023•牡丹江）下列设备中，利用磁场对通电导体的作用而工作的是（ ） ．发电机 B．电动机 ．电磁继电器 D．电水壶 9．（2023•锦州）如图所示的四个装置中，能说明洗衣机中电动机工作原理的是（ ） ． B． ． D． 10．（2023•辽宁）如图是我国自主研发的电磁发射器，它是利用磁场对电流的作用把弹丸发射出去，下列设备中 与电磁发射器的工作原理相同的是（ ） ． 发电机 B． 电铃 ． 司南 D． 电动机 11．（2023•黑龙江）如图所示的四个实验中与扬声器的工作原理相同的是（ ） ． B． ． D． 12．（2023•广西）如图，某兴趣小组利用干电池、铜线框和磁铁制作一个“爱心”电动机，“爱心”能绕电池转 动。下列家用电器与“爱心”电动机工作原理相同的是（ ） ． 电饭锅 B． 电风扇 ． 手电筒 D． 电视机 13．（2023•荆州）发展新能源汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。荆州市公交公司今年投入了 一批新能源纯电动空调车，下列各图中能说明其动力装置工作原理的是（ ） ． B． ． D． 14．（2023•内江）下列装置与电动机的原理相同的是（ ） ． 导线通电时小磁针转动 B． 通电时电磁铁吸引大头针 ． 金属棒在磁场中运动产生电流 D． 在磁场中金属棒通电后运动 15．（2023•滨州）根据国际能源署（E）发布的《2023 年全球电动汽车展望》报告，2022 年全球电动汽车销量首 次突破1000 万辆大关。中国占60%，继续蝉联全球第一。如图能说明电动汽车电动机工作原理的是（ ） ． B． ． D． 16．（2023•永州）洗衣机是家庭中常见的用电器，其主要部件是电动机，下列四个实验装置能够反映电动机的工 作原理是（ ） ． B． ． D． 17．（2023•兰州）如图甲所示是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰——福建舰，配备了全球领先的电磁弹 射装置。如图乙所示，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强 大电流时，战斗机就会受到强大的推力而向前弹射飞出。电磁弹射装置的工作原理是 （选填“电磁感应” 或“磁场对通电导体的作用力”）。 18．（2023•长沙）如图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图，该电动机工作时将电能转化为 能和内能。如 果想改变该直流电动机的转动方向，你可以采取的方法是 （写一条合理方法即可）。