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8. 在组装好直流电动机后，接通电源，若出现下列现象，请分析原因，并将故障现象和可能原因对应起来。
故障现象：
①电动机不转，但用手轻轻拨动一下线圈，电动机就能顺利转动起来。
②转动较慢，显得很吃力。
③电动机不转，将电刷与换向器之间的压力调大些，电动机才能转动起来。
可能原因：
A.摩擦阻力太大。
B.换向器与电刷接触不良。
C.启动前线圈刚好处于平衡位置。
①—
③—
故障现象：
①电动机不转，但用手轻轻拨动一下线圈，电动机就能顺利转动起来。
②转动较慢，显得很吃力。
③电动机不转，将电刷与换向器之间的压力调大些，电动机才能转动起来。
可能原因：
A.摩擦阻力太大。
B.换向器与电刷接触不良。
C.启动前线圈刚好处于平衡位置。
①—
C
；②—A
；③—
B
。答案
8.①—C ②—A ③—B
解析
【分析】
我们可以逐个对照故障现象和给出的原因逐一匹配推导：首先回忆直流电动机的运行特点，先看故障①：初始状态电动机不转，手动拨动后就能正常转动，说明初始时线圈刚好处于受力平衡的位置，没有外力打破平衡就无法启动，对应原因C。再看故障②：转动慢、运转吃力，说明阻碍转动的力偏大，对应摩擦阻力太大的A选项。最后看故障③：调大电刷和换向器的压力后才能转动，说明原本两者接触不够紧密，电路导通性差，对应接触不良的B选项，这样就能完成全部匹配。
【解析】
1. 故障①对应分析：直流电动机的线圈在平衡位置时，线圈两侧受到的磁场力大小相等、方向相反，二力平衡，线圈保持静止，用手拨动线圈后，线圈离开平衡位置，就会在磁场力的作用下持续转动，因此①匹配C。
2. 故障②对应分析：如果电动机转轴等位置的摩擦阻力过大，电动机转动时需要额外克服较大的阻力，就会出现转动速度慢、运转吃力的现象，因此②匹配A。
3. 故障③对应分析：换向器与电刷接触不良时，电路处于近乎断开的状态，线圈中没有足够的工作电流，电动机无法启动，增大两者的压力后，接触变得紧密，电路正常导通，电动机就可以正常运转，因此③匹配B。
【答案】
C；A；B
【知识点】
直流电动机工作原理，电动机故障排查
【点评】
本题结合直流电动机组装的实际场景考察知识点，不需要复杂计算，只需要结合电动机的结构、运行特点，将故障现象和成因对应，能够帮助学生把理论知识和实际操作场景结合，加深对换向器、线圈平衡位置等核心知识点的理解。
【难度系数】
0.8
我们可以逐个对照故障现象和给出的原因逐一匹配推导：首先回忆直流电动机的运行特点，先看故障①：初始状态电动机不转，手动拨动后就能正常转动，说明初始时线圈刚好处于受力平衡的位置，没有外力打破平衡就无法启动，对应原因C。再看故障②：转动慢、运转吃力，说明阻碍转动的力偏大，对应摩擦阻力太大的A选项。最后看故障③：调大电刷和换向器的压力后才能转动，说明原本两者接触不够紧密，电路导通性差，对应接触不良的B选项，这样就能完成全部匹配。
【解析】
1. 故障①对应分析：直流电动机的线圈在平衡位置时，线圈两侧受到的磁场力大小相等、方向相反，二力平衡，线圈保持静止，用手拨动线圈后，线圈离开平衡位置，就会在磁场力的作用下持续转动，因此①匹配C。
2. 故障②对应分析：如果电动机转轴等位置的摩擦阻力过大，电动机转动时需要额外克服较大的阻力，就会出现转动速度慢、运转吃力的现象，因此②匹配A。
3. 故障③对应分析：换向器与电刷接触不良时，电路处于近乎断开的状态，线圈中没有足够的工作电流，电动机无法启动，增大两者的压力后，接触变得紧密，电路正常导通，电动机就可以正常运转，因此③匹配B。
【答案】
C；A；B
【知识点】
直流电动机工作原理，电动机故障排查
【点评】
本题结合直流电动机组装的实际场景考察知识点，不需要复杂计算，只需要结合电动机的结构、运行特点，将故障现象和成因对应，能够帮助学生把理论知识和实际操作场景结合，加深对换向器、线圈平衡位置等核心知识点的理解。
【难度系数】
0.8
9. 小明家买了一个家用电吹风如图甲，其简化电路图如图乙，主要技术参数如表所示：
(1)电动机是利用
(2)当吹冷风时，开关应调至
(3)正常工作额定电压下工作，吹冷风时电路中的电流为0.5安，吹热风时电路中的电流为4.5安，求电热丝的电阻值为多少欧姆？
(1)电动机是利用
通电线圈在磁场中受力而转动
的原理来工作的。(2)当吹冷风时，开关应调至
BC
填“$AB$”“$BC$”或“$CD$”挡。(3)正常工作额定电压下工作，吹冷风时电路中的电流为0.5安，吹热风时电路中的电流为4.5安，求电热丝的电阻值为多少欧姆？
答案
9.(1)通电线圈
在磁场中受力而转动 (2)BC (3)$I_{丝}=I-I_{M}=$
$4.5\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=4\ \mathrm{A},R_{丝}=U_{丝}/I_{丝}=220\ \mathrm{V}/4\ \mathrm{A}=$
$55\ \Omega$。
在磁场中受力而转动 (2)BC (3)$I_{丝}=I-I_{M}=$
$4.5\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=4\ \mathrm{A},R_{丝}=U_{丝}/I_{丝}=220\ \mathrm{V}/4\ \mathrm{A}=$
$55\ \Omega$。
解析
【分析】
我们可以分三步来梳理这道题的解题思路：
1. 第一问回忆电动机的基础工作原理，区分开发电机的电磁感应原理，直接对应电动机的核心工作规律即可。
2. 第二问逐个分析三个挡位的电路状态：CD挡电路完全断开，电吹风不工作；BC挡只有电动机接入电路，电热丝未接入，仅风扇转动出冷风；AB挡电动机和电热丝同时并联接入电路，出热风，由此就能确定冷风对应的挡位。
3. 第三问明确吹热风时电动机和电热丝是并联关系，并联电路干路总电流等于各支路电流之和，因此电热丝的工作电流等于热风总电流减去冷风时电动机的电流，再结合并联支路电压等于电源额定电压220V，代入欧姆定律就能算出电热丝的电阻。
【解析】
(1) 电动机工作时将电能转化为机械能，是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理工作的。
(2) 对三个挡位逐一分析：开关接CD时电路断路，电吹风不工作；开关接BC时，只有电动机M接入220V电路，电热丝处于断路状态，仅风扇运转，吹冷风；开关接AB时，电动机和电热丝并联同时工作，吹热风，因此吹冷风时开关应调至BC挡。
(3) 吹热风时电动机和电热丝并联，根据并联电路的电流规律，电热丝的电流为：
$I_{丝}=I_{热}-I_{冷}=4.5\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=4\ \mathrm{A}$
并联电路各支路两端电压等于电源电压，因此电热丝两端电压$U_{丝}=U=220\ \mathrm{V}$
由欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，可得电热丝的电阻：
$R_{丝}=\frac{U_{丝}}{I_{丝}}=\frac{220\ \mathrm{V}}{4\ \mathrm{A}}=55\ \Omega$
【答案】
(1) 通电线圈在磁场中受力而转动 (2) BC (3) $55\ \Omega$
【知识点】
电动机工作原理，并联电路电流规律，欧姆定律
【点评】
本题结合生活中常见的电吹风作为命题场景，考察电学基础概念和简单计算，解题核心是先理清不同开关挡位对应的电路工作状态，利用并联电路的电流、电压规律结合欧姆定律即可完成求解，属于贴近生活的基础应用型题目，难度较低。
【难度系数】
0.8
我们可以分三步来梳理这道题的解题思路：
1. 第一问回忆电动机的基础工作原理，区分开发电机的电磁感应原理，直接对应电动机的核心工作规律即可。
2. 第二问逐个分析三个挡位的电路状态：CD挡电路完全断开，电吹风不工作；BC挡只有电动机接入电路，电热丝未接入，仅风扇转动出冷风；AB挡电动机和电热丝同时并联接入电路，出热风，由此就能确定冷风对应的挡位。
3. 第三问明确吹热风时电动机和电热丝是并联关系，并联电路干路总电流等于各支路电流之和，因此电热丝的工作电流等于热风总电流减去冷风时电动机的电流，再结合并联支路电压等于电源额定电压220V，代入欧姆定律就能算出电热丝的电阻。
【解析】
(1) 电动机工作时将电能转化为机械能，是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理工作的。
(2) 对三个挡位逐一分析：开关接CD时电路断路，电吹风不工作；开关接BC时，只有电动机M接入220V电路，电热丝处于断路状态，仅风扇运转，吹冷风；开关接AB时，电动机和电热丝并联同时工作，吹热风，因此吹冷风时开关应调至BC挡。
(3) 吹热风时电动机和电热丝并联，根据并联电路的电流规律，电热丝的电流为：
$I_{丝}=I_{热}-I_{冷}=4.5\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=4\ \mathrm{A}$
并联电路各支路两端电压等于电源电压，因此电热丝两端电压$U_{丝}=U=220\ \mathrm{V}$
由欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，可得电热丝的电阻：
$R_{丝}=\frac{U_{丝}}{I_{丝}}=\frac{220\ \mathrm{V}}{4\ \mathrm{A}}=55\ \Omega$
【答案】
(1) 通电线圈在磁场中受力而转动 (2) BC (3) $55\ \Omega$
【知识点】
电动机工作原理，并联电路电流规律，欧姆定律
【点评】
本题结合生活中常见的电吹风作为命题场景，考察电学基础概念和简单计算，解题核心是先理清不同开关挡位对应的电路工作状态，利用并联电路的电流、电压规律结合欧姆定律即可完成求解，属于贴近生活的基础应用型题目，难度较低。
【难度系数】
0.8
10. 为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机如图所示。他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，另一端只刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
(1)要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是
(2)开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是
(3)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是
(1)要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是
改变电流方向或改变磁场方向
。写出两点(2)开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是
接线柱接触不良或磁性不够强
。至少写出两点(3)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是
滑动变阻器
。请在虚线框内画出实验电路图，电动机用Ⓜ符号表示。答案
10.(1)改变电流方向或改变磁场方向
(2)接线柱接触不良或磁性不够强 (3)滑动变阻器
图略
(2)接线柱接触不良或磁性不够强 (3)滑动变阻器
图略
解析
【分析】
这道题围绕简易电动机的相关知识展开，我们可以按问题逐步梳理思路：
1. 第一问要改变线圈转动方向，首先明确电动机转动的本质是通电线圈在磁场中受力运动，而受力方向仅由电流方向、磁场方向两个因素决定，单独改变任意一个因素就可以改变受力方向，也就是线圈的转动方向，由此就能得到对应的可行措施。
2. 第二问分析闭合开关后电动机不转的原因，可以从三个维度排查：一是电路是否通路，若电路断开线圈无电流就不会受力转动；二是线圈受到的磁场力是否足够大，若磁场太弱、电流太小，力不足以带动线圈转动；三是阻力或者特殊位置的影响，比如线圈刚好停在平衡位置受力平衡、转轴摩擦力太大，都会导致线圈无法转动，从中选出合理的两点即可。
3. 第三问要调节电动机转速，线圈的转速和受到的磁场力大小有关，磁场力大小和电路中的电流大小正相关，要改变电路电流最常用的器材就是滑动变阻器，将它和电动机串联就可以通过改变电阻调节电流，从而实现转速调节。
【解析】
(1) 通电导体在磁场中受力的方向由电流方向和磁场方向共同决定，因此单独改变电流方向（对调电源正负极），或者单独改变磁场方向（对调磁体的N、S极），都可以改变线圈的转动方向。
(2) 开关闭合后电动机不转，常见的合理原因有：接线柱接触不良导致电路断路，线圈中没有通电不受磁场力；磁体磁性不够强，线圈受到的磁场力太小，不足以克服阻力带动线圈转动，也可以是线圈处于平衡位置、转轴摩擦力过大、电池电压不足等其他合理原因。
(3) 要调节电动机转速，需要改变电路中的电流大小，因此需要的核心器材是滑动变阻器，将滑动变阻器和电动机串联在电路中，通过改变滑片位置调整接入电路的电阻，就可以改变电路电流，从而调节电动机转速，对应电路图为电源、开关、滑动变阻器、符号为Ⓜ的电动机依次串联的完整电路。
【答案】
(1) 改变电流方向、改变磁场方向
(2) 接线柱接触不良、磁性不够强（合理即可）
(3) 滑动变阻器；电路图略
【知识点】
通电导体磁场受力、电动机工作原理、滑动变阻器应用
【点评】
本题结合简易电动机的实操场景命题，既考察了课本中电动机的基础理论知识，也结合实际动手制作的常见故障进行设问，引导学生将理论和实践结合，能有效检验学生对电与磁相关基础知识点的理解和应用能力。
【难度系数】
0.7
这道题围绕简易电动机的相关知识展开，我们可以按问题逐步梳理思路：
1. 第一问要改变线圈转动方向，首先明确电动机转动的本质是通电线圈在磁场中受力运动，而受力方向仅由电流方向、磁场方向两个因素决定，单独改变任意一个因素就可以改变受力方向，也就是线圈的转动方向，由此就能得到对应的可行措施。
2. 第二问分析闭合开关后电动机不转的原因，可以从三个维度排查：一是电路是否通路，若电路断开线圈无电流就不会受力转动；二是线圈受到的磁场力是否足够大，若磁场太弱、电流太小，力不足以带动线圈转动；三是阻力或者特殊位置的影响，比如线圈刚好停在平衡位置受力平衡、转轴摩擦力太大，都会导致线圈无法转动，从中选出合理的两点即可。
3. 第三问要调节电动机转速，线圈的转速和受到的磁场力大小有关，磁场力大小和电路中的电流大小正相关，要改变电路电流最常用的器材就是滑动变阻器，将它和电动机串联就可以通过改变电阻调节电流，从而实现转速调节。
【解析】
(1) 通电导体在磁场中受力的方向由电流方向和磁场方向共同决定，因此单独改变电流方向（对调电源正负极），或者单独改变磁场方向（对调磁体的N、S极），都可以改变线圈的转动方向。
(2) 开关闭合后电动机不转，常见的合理原因有：接线柱接触不良导致电路断路，线圈中没有通电不受磁场力；磁体磁性不够强，线圈受到的磁场力太小，不足以克服阻力带动线圈转动，也可以是线圈处于平衡位置、转轴摩擦力过大、电池电压不足等其他合理原因。
(3) 要调节电动机转速，需要改变电路中的电流大小，因此需要的核心器材是滑动变阻器，将滑动变阻器和电动机串联在电路中，通过改变滑片位置调整接入电路的电阻，就可以改变电路电流，从而调节电动机转速，对应电路图为电源、开关、滑动变阻器、符号为Ⓜ的电动机依次串联的完整电路。
【答案】
(1) 改变电流方向、改变磁场方向
(2) 接线柱接触不良、磁性不够强（合理即可）
(3) 滑动变阻器；电路图略
【知识点】
通电导体磁场受力、电动机工作原理、滑动变阻器应用
【点评】
本题结合简易电动机的实操场景命题，既考察了课本中电动机的基础理论知识，也结合实际动手制作的常见故障进行设问，引导学生将理论和实践结合，能有效检验学生对电与磁相关基础知识点的理解和应用能力。
【难度系数】
0.7
