16.3 磁场对电流的作用 电动机
一、单项选择题（共14小题）
1. 关于图，下列说法正确的是
A. 这是直流电动机示意图，线圈因受到磁场的作用力而转动
B. 这是直流电动机示意图，线圈转动的过程中，线圈中不会产生感应电流
C. 这是交流发电机示意图，此时导线切割磁感线，线圈中产生感应电流
D. 这是交流发电机示意图，工作时主要是将机械能转化为电能
2. 为了保护环境，国家鼓励发展新能源汽车，新能源汽车被越来越多的家庭所接受，其核心部件是电动机。如图能说明电动机工作原理的是
A. B.
C. D.
3. 电动机通电后，电动机带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫手，则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是
A. 电能全部转化为机械能，总的能量守恒
B. 电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒
C. 电能全部转化为内能，内能守恒
D. 电能转化为机械能和内能，机械能守恒
4. 如图所示是公交车的电磁自动破窗器，通电后可使钨钢锥头击打车窗玻璃边角部位，达到击碎玻璃的目的。下列各图中最能反映自动破窗器工作原理的是
A.
通电导线周围存在磁场
B.
磁场对通电导体有作用力
C.
导体切制磁感线可产生电流
D.
声音带动膜片，使线圈在磁场中运动，把声音信号转变为电信号
5. 如图为直流电动机的基本构造示意图，闭合开关线圈沿顺时针转动，现要线圈沿逆时针转动，下列方法中可行的是
A. 将电源正负极对调下 B. 增加电源电压
C. 换用磁性更强的磁铁 D. 对换磁极同时改变电流方向
6. 如图是一款小电风扇，图中能说明其工作原理的实验装置是
A. B.
C. D.
7. 如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是
A. 改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
B. 电动机通电后不转，一定是电路断路
C. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D. 线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
8. 如图所示的实验装置中，下列说法正确的是
A. 甲图所示的动圈式话筒是利用电磁感应现象工作的
B. 发电机是利用乙图原理制成的
C. 磁悬浮列车是根据丙图原理工作的
D. 利用丁图可以研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
9. 在安装直流电动机模型的实验中，小杰同学按照科学教材的要求安装了一台如右图所示的直流电动机模型。安装完毕，闭合开关后，线圈顺时针方向转动，则能使线圈逆时针方向转动的做法是
A. 减小一节电池 B. 把电源和磁铁的两极同时对调
C. 增加一节电池 D. 把电源两极对调
10. 矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示， 、 、 和 段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同
A. 段与 段 B. 段与 段 C. 段与 段 D. 段与 段
11. 如图所示，小丽和小敏分别制作了一个简易电动机，小丽将线圈两端的漆皮全部刮掉，小敏只将一端的漆皮全刮掉，另一端刮掉一半，闭合开关后（有电流通过灯丝，灯就发光），她们看到的现象正确的是
A. 小丽看到线圈连续转动，灯时亮时灭
B. 小敏看到线圈连续转动，灯连续发光
C. 小敏看到线圈左右摆动，灯时亮时灭
D. 小丽看到线圈左右摆动，灯连续发光
12. 一个电热器的电阻为 ，当它两端电压为 ，通电时间 ，消耗电能为 ，若使它消耗的电能为 ，下列方法正确的是
A. 电阻 不变，电压 不变，通电时间 变为原来的 倍
B. 电阻 减半，电压 增大 倍，通电时间 不变
C. 电阻 不变，电压 增大 倍，通过时间 不变
D. 电阻 减半，电压 不变，通电时间 不变
13. 如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体 ，放在 形磁铁中央， 两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是
A. 接入电流表可探究电磁感应现象，与发电机原理相同
B. 接入电流表可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同
C. 接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同
D. 接入电源可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同
14. 下列几个验证性小实验，错误的是
A. 把玻璃片放在沸水的上方，发现玻璃片上出现一层小水珠，说明气体可以液化
B. 用笔尖顶在质地均匀的方形薄板两条对角线交点处，发现薄板水平平衡，说明外形规则的物体的重心在它的几何中心上
C. 将小电动机接入电路中，发现电动机转动，说明机械能可以转化为电能
D. 通电螺丝管插入铁芯后吸引的大头针数量增多，说明通电螺丝管插入铁芯后磁性增强
二、填空题（共5小题）
15. 如图所示，是一种设想中的为吹风机供电的装置。在这个装置中，男士不断将磁体从导线圈中插入、拔出，为吹风机供电。在此过程中， 能转化为 能。如果吹风机风速较慢，要想提高吹风机风速，男士应当（写一种做法）： 。
16. 如图，要改变通电导体 在磁场中受力方向，你可以对调 或对调 。
17. 如图所示，在直流电动机的工作过程中，“换向器”起了关键的作用，它能在线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的 ，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时是把 能转化为 能。
18. 如图所示，是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片、、和报警电路组成。当小偷把物品搬离展示台时，金属片在弹力作用下与金属片分开，这时灯 电铃 。
19. 大型发电机一般采取 不动、 旋转的方式来发电，它发出的交变电流的大小、方向都在做周期性变化.
三、综合应用题（共6小题）
20. 如图所示，使线圈位于两磁极间，线圈通电后：
（1）图甲中电流方向是 ，已知 段导线受到的磁场力方向竖直向下，① 请在图丙中用箭头标出 段导线受到的磁场力方向；② 、 段导线受到的磁场力将使线圈绕虚线所示的轴沿 （选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。
（2）当线圈转到乙图的位置时，线圈平面与磁感线方向垂直，电流方向不变，此时 、 段导线分别受到的磁场力 （选填“促进线圈沿原方向转动”、“阻碍线圈转动”、“大小相等方向相同”或“大小相等方向相反”）。
（3）线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻 、 段导线受到的磁场力 （选填“使线圈原方向转动，实现持续转动”、“使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置”、“使线圈反方向转动，最后静止在甲图位置”）。
21. 人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能，如图画出了太阳能转化的方框图，其中矩形表示太阳能的转化方式、椭圆表示转化的装置或物体，菱形表示由太阳能所转化的另一种形式的能.请在图中的相应处填入正确的术语。
22. 如图所示，是一款车轮边缘带有 灯的儿童滑板车。当脚踏滑板车滑行时，车轮转动时可发电，车轮边缘的 灯会闪闪发光。则：
（1）车轮转动发电时属于 （选填：“电磁感应现象”或“电流的磁效应现象”）。
（2）当小车逐渐加速滑行时， 灯的亮度增加，由此可判断通过 灯的电流将会 （选填：“增大”、“不变”或“减小”）。
（3）该发电过程中能量转化是将 能转化成电能，最终转化为内能和光能。
23. 如图所示，图甲中的情况为已知，若将图甲中的通电电流方向变为反向（图乙），试画出图乙中线圈的受力方向。线圈这时还处于平衡位置吗
答：
24. 如图所示为某定时炸弹的引爆电路工作原理图，当起爆器中有电流通过时就会引爆炸弹。请你结合所学知识帮助专家进行排爆分析：
（1）定时器（时钟）应该安装在 （选填“”或“”）导线上。在定时阶段，该导线是 （填“通”或“断”）路，所以在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹。
（2）定时结束时，定时器会把 导线 （填“接通”或“切断”），定时结束的瞬间起爆器立即爆炸。
（3）为使该定时爆炸装置停止工作，在定时阶段应立即剪断导线 （选填“”或“”）。
25. 阅读下面的短文，回答问题。
半导体制冷
半导体材料有 型半导体和 型半导体两种，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料。如图是一个半导体制冷单元的原理图， 型半导体和 型半导体的上端和铜片 连接，下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从 型半导体经铜片 流向 型半导体，铜片 会从空气吸收热量，铜片 会向空气放出热量；反之，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从 型半导体经铜片 流向 型半导体，这时铜片 会向空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量。由于单个制冷单元制冷量很小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作。
请回答下列问题：
（1）如图，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片 置于电冰箱 ，铜片 置于电冰箱 （前两空填"箱内"或"箱外"），这就是半导体电冰箱的工作原理。若将图中电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷 答： 。
（2）若将图中 型半导体与 型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片 上表面空气的温度将 。若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片 表面空气的温度将 。
答案
1. A
【解析】从图看出，外部接了电源，故是直流电动机的示意图，它的原理为：线圈受到磁场的作用力而转动，故A正确。
故选：A。
2. C
【解析】A图中是奥斯特实验的装置图，说明了通电导体周围存在磁场，不符合题意；B图为通电螺线管的原理图，是根据电流的磁效应制成的，不符合题意；C图中当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，符合题意；D图中没有电源，故不能说明电动机的工作原理，不符合题意。
3. B
【解析】因为电动机的外壳变得烫手，说明有一部分电能转化成了内能，故A错误；电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒，故B正确C错误；因为电能转化为机械能和内能，机械能增加了，但是能的总量不变，故D错误。
4. B
【解析】根据题可知，自动破窗器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；
A、通电导线周围在磁场，这是电流的磁效应，故A错误；
B、磁场对通电导体有力的作用，与自动破窗器的工作原理相同，故B正确；
C、导体切制磁感线可产生电流，这是电磁感应现象，故C错误；
D、动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的，故D错误。
故选：B。
5. A
【解析】闭合开关线圈沿顺时针转动，现要线圈沿逆时针转动，就要改变线圈的受力方向，即改变电流方向或改变磁场方向。将电源正负极对调，就可以改变电流方向，A正确；增加电源电压，只能增大电流改变线圈的转速，而不能改变转动方向，B错；换用磁性更强的磁铁，只能改变线圈的转速，而不能改变线圈的转动方向，C错；对调磁极同时改变电流方向，那么线圈的受力方向与原来相同，D错。
6. A
【解析】A、图中有电池，验证通电导体在磁场中受力的实验，利用此装置原理制造了电动机，故A符合题意；
B、图中没有电池，验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，是电磁感应现象实验，故B不符合题意；
C、图中验证了通电导体周围存在磁场，这是奥斯特实验，说明了电流的磁效应，故C不符合题意；
D、图中通电螺线管周围存在磁场，说明了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：A。
7. A
【解析】改变磁场方向，可以改变线圈受力方向，所以可以改变线圈转动方向，A正确；
通电后电动机不转的原因有很多，可能是线圈处于平衡位置、磁场较弱或电流较小等，不一定是电路断路，故B错误；
由于线圈有一定电阻，所以通电时会产生电流的热效应，有部分电能转化为内能，故C错误；
线圈持续转动是靠换向器来实现的，故D错误。
8. A
9. D
【解析】【分析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，其转动速度与电流大小和磁场强弱有关；电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关。
【解析】解：直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关，若使通入直流电动机的电流方向改变，它的转动方向将改变。
故选：。
【点评】知道电动机转动方向与电流方向、磁场方向的关系以及影响电动机转动速度的因素是本题的解题关键。
10. B
【解析】磁场方向相同，电流方向相同，通电导体的受力方向相同， 段和 段并联在电源上，所以 电流向下 电流向上、 电流向上、 电流向下， 和 电流方向相同，受到磁场作用力方向相同， 和 电流方向相同，受到磁场作用力方向相同。
11. D
【解析】小敏将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用而转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，灯时亮时灭，B、C错；小丽把两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，但电路中有持续的电流，灯泡会持续发光，A错，D正确。
12. C
【解析】当电阻 不变，电压 不变，通电时间 变为原来的 倍时，消耗电能 ，A不合题意；当电阻 减半，电压 增大 倍，通电时间 不变时，消耗电能 ，B不合题意；当电阻 不变，电压 增大 倍，通过时间 不变时，消耗电能 ，C符合题意；当电阻 减半，电压 不变，通电时间 不变时，消耗电能 ，D不合题意。故选C。
13. A
【解析】在虚线框中接入电流表，电路中无电源，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，可以探究电磁感应现象，与发电机的原理相同；在虚线框中接入电源，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对通电导体的作用，与电动机的原理相同。故只有A说法正确。故选A。
14. C
【解析】A. 玻璃片上出现的小水珠，是水蒸气遇冷液化形成的，故A正确，不符合题意；
B. 用笔尖顶在质地均匀的方形薄板两条对角线交点处，发现薄板水平平衡，说明外形规则的物体的重心在它的几何中心上，故B正确，不符合题意；
C. 电动机转动，说明电能可以转化为机械能，故C错误，符合题意；
D. 磁体的磁性越强，吸引钢铁一类物质的数量越多，故D正确，不符合题意。
15. 机械；电；换用磁性更强的磁体（或加快磁体插拔的速度等）
【解析】由图示可知，这一装量应用了电磁感应现象，在工作过程中将机械能转化为电能。若要提高风速，可增大电流，具体的做法是换用磁性更强的磁体或者加快磁体插拔速度等。
16. 磁极；电源正负极
【解析】通电导体在磁场中的受力方向与磁场和电流方向有关，只改变电流方向或只改变磁场方向都可改变通电导体在磁场中的受力方向。故如图，要改变通电导体 在磁场中受力方向，你可以对调磁极或对调电源正负极
17. 电流方向；电；机械
【解析】直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，它是一种将电能转化为机械能的机器。为了让直流电动机线圈能够持续转动，在制作直流电动机时增加了换向器，当线圈刚好转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流的方向，及时改变通电线圈的受力方向，保证线圈能够连续转动。电动机工作时是把电能转化为机械能。
18. 亮
响
【解析】【分析】根据电路图可知，当与分离时，灯泡和电铃串联；当与接触时，电铃被短路，电路为灯泡的基本电路。
【解析】解：当小偷把物品搬离展示台时，金属片在弹力作用下与金属片分开时，灯泡和电铃串联，此时灯亮铃响。
故答案为：亮；响。
【点评】本题考查电路的组成，能正确认识通路、短路以及断路三种情况。
19. 线圈；磁极
20. （1） ；顺时针
【解析】①根据题图中的电流方向；图丙中 段导线中的电流方向依然是由 到 ，磁场方向也没有变化，故所受磁场力的方向和图甲中相同，方向向上。如下图：
②由图可知， 、 段导线受到的磁场力方向相反，正好沿图中的虚线轴做顺时针的转动；
（2） 大小相等方向相反
【解析】通电线圈在磁场中受力而转动，当线圈转到平面与磁感线方向垂直时，线圈受到大小相等、方向相反、作用在同一个线圈上，作用在同一条直线的两个平衡力；
（3） 使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置
【解析】线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻 、 段导线受到的磁场力使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置。
21. ①太阳能电池；②进行光合作用的植物；③内能
22. （1） 电磁感应现象
（2） 增大
（3） 机械
23. ；还处于平衡位置
24. （1） ；通
（2） 切断
（3）
25. （1） 箱内；箱外；不能
【解析】由短文提供的信息可知，电路的电流方向是从 型半导体铜片 流向 型半导体，铜片 会从空气吸收热量，应置于冰箱的箱内，从冰箱内吸收热量，使电冰箱箱内的温度下降，铜片 会向空气放出热量，应置于冰箱的箱外，把从箱内吸收的热量散发掉，达到制冷的目的；交流电的电流方向是变化的，这样吸热和放热的状态就会不断改变，不能使吸热的部分恒定保持吸热状态，不能使放热的部分恒定保持放热状态。
（2） 上升；下降
【解析】将图中 型半导体与 型半导体位置互换，这时电流方向从 型半导体铜片 流向 型半导体，这时铜片 会向空气释放热量，使得铜片 上表 面空气的温度上升；若将图中电源正负极互换，其他条件不变，电流方向从 型半导体铜片 流向 型半导体，这时铜片 会向空气释放热量，铜片 会从空气吸 收热量，铜片 表面空气的热量由于被吸收而温度下降。
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