5. 下图为直流电动机的基本构造示意图。请回答下列问题。

(1)直流电动机的工作原理是
(2)电动机工作过程中,能量的转化是
(3)该模型中A、B是电刷,E、F是铜半环,它们共同组成的换向器的作用是
(1)直流电动机的工作原理是
通电线圈在磁场中受力而转动
。(2)电动机工作过程中,能量的转化是
电能转化为机械能
。(3)该模型中A、B是电刷,E、F是铜半环,它们共同组成的换向器的作用是
当线圈转过平衡位置时,及时改变线圈中的电流方向,使得线圈能够持续转动
。答案
5. (1) 通电线圈在磁场中受力而转动
(2) 电能转化为机械能
(3) 当线圈转过平衡位置时,及时改变线圈中的电流方向,使得线圈能够持续转动
(2) 电能转化为机械能
(3) 当线圈转过平衡位置时,及时改变线圈中的电流方向,使得线圈能够持续转动
解析
【分析】本题考查直流电动机的核心基础知识,需结合电动机的工作原理、能量转化规律以及换向器的功能来逐一解答问题。首先回忆直流电动机的工作本质,再明确其能量转化形式,最后掌握换向器的作用,即可完成作答。
【解析】
(1) 直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,这是电动机运转的核心依据,通电后的线圈在磁场中受到力的作用,从而带动转子转动。
(2) 电动机工作时,消耗电能,对外输出机械能,因此能量转化形式为电能转化为机械能。
(3) 换向器由铜半环和电刷组成,其作用是当线圈转过平衡位置时,及时改变线圈中的电流方向,使线圈的受力方向发生改变,从而让线圈能够持续转动,避免在平衡位置附近摆动。
【答案】
(1) 通电线圈在磁场中受力而转动
(2) 电能转化为机械能
(3) 当线圈转过平衡位置时,及时改变线圈中的电流方向,使得线圈能够持续转动
【知识点】
直流电动机原理;能量转化;换向器的作用
【点评】
本题为直流电动机的基础识记类题目,属于初中物理电磁学部分的常考基础考点,主要考查学生对电动机核心知识点的掌握程度,难度较低。
【难度系数】
0.6
【解析】
(1) 直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,这是电动机运转的核心依据,通电后的线圈在磁场中受到力的作用,从而带动转子转动。
(2) 电动机工作时,消耗电能,对外输出机械能,因此能量转化形式为电能转化为机械能。
(3) 换向器由铜半环和电刷组成,其作用是当线圈转过平衡位置时,及时改变线圈中的电流方向,使线圈的受力方向发生改变,从而让线圈能够持续转动,避免在平衡位置附近摆动。
【答案】
(1) 通电线圈在磁场中受力而转动
(2) 电能转化为机械能
(3) 当线圈转过平衡位置时,及时改变线圈中的电流方向,使得线圈能够持续转动
【知识点】
直流电动机原理;能量转化;换向器的作用
【点评】
本题为直流电动机的基础识记类题目,属于初中物理电磁学部分的常考基础考点,主要考查学生对电动机核心知识点的掌握程度,难度较低。
【难度系数】
0.6
6.(多选)(2025·山东潍坊中考)右图是某兴趣小组自制的简易电动机。一个纽扣强磁体的上端磁极吸附在一根铁钉的底部,铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上;将导线一端接在电池负极,若另一端接在磁体的下端磁极,铁钉和磁体就会沿图示方向转动。整个实验电路电阻较小,下列分析正确的是(

A.铁钉中电流的方向是从尖端指向底部
B.铁钉和磁体转动时,机械能转化为电能
C.电路中电流较大,不能长时间进行实验
D.若将磁体的上、下磁极调换,则铁钉和磁体仍沿图示方向转动
AC
)A.铁钉中电流的方向是从尖端指向底部
B.铁钉和磁体转动时,机械能转化为电能
C.电路中电流较大,不能长时间进行实验
D.若将磁体的上、下磁极调换,则铁钉和磁体仍沿图示方向转动
答案
6. AC
解析
【分析】
要解决这道题,需结合简易电动机的工作原理,逐一分析每个选项:先判断电流路径确定电流方向,再明确电动机的能量转化,根据欧姆定律分析电流大小,最后依据通电导体受力方向的影响因素判断转动方向是否改变。
【解析】
1. 分析选项A:干电池正极连接铁钉尖端,负极通过导线连接磁体下端,电流从电源正极流出,经铁钉尖端流入铁钉,从铁钉底部流出进入磁体,再经导线回到电源负极,因此铁钉中电流方向为从尖端指向底部,A正确。
2. 分析选项B:简易电动机转动时,消耗电能,获得机械能,能量转化为电能转化为机械能,而非机械能转化为电能,B错误。
3. 分析选项C:一节干电池电压为1.5V,实验电路电阻较小,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中电流较大,长时间实验会因电流热效应导致电路过热,因此不能长时间进行实验,C正确。
4. 分析选项D:通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关,调换磁体上下磁极会改变磁场方向,受力方向随之改变,铁钉和磁体的转动方向会改变,不会沿图示方向转动,D错误。
【答案】
AC
【知识点】
电动机原理、电流方向判断、欧姆定律
【点评】
本题综合考查简易电动机的相关知识点,需掌握电流路径判断、能量转化、电流大小影响因素及通电导体受力方向的影响,是对基础知识点的综合应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合简易电动机的工作原理,逐一分析每个选项:先判断电流路径确定电流方向,再明确电动机的能量转化,根据欧姆定律分析电流大小,最后依据通电导体受力方向的影响因素判断转动方向是否改变。
【解析】
1. 分析选项A:干电池正极连接铁钉尖端,负极通过导线连接磁体下端,电流从电源正极流出,经铁钉尖端流入铁钉,从铁钉底部流出进入磁体,再经导线回到电源负极,因此铁钉中电流方向为从尖端指向底部,A正确。
2. 分析选项B:简易电动机转动时,消耗电能,获得机械能,能量转化为电能转化为机械能,而非机械能转化为电能,B错误。
3. 分析选项C:一节干电池电压为1.5V,实验电路电阻较小,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中电流较大,长时间实验会因电流热效应导致电路过热,因此不能长时间进行实验,C正确。
4. 分析选项D:通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关,调换磁体上下磁极会改变磁场方向,受力方向随之改变,铁钉和磁体的转动方向会改变,不会沿图示方向转动,D错误。
【答案】
AC
【知识点】
电动机原理、电流方向判断、欧姆定律
【点评】
本题综合考查简易电动机的相关知识点,需掌握电流路径判断、能量转化、电流大小影响因素及通电导体受力方向的影响,是对基础知识点的综合应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
7.磁流体推进器(MHD)由磁体、电极和通道三部分构成,如图所示。磁流体推进器可为贯通海水的通道建一个强磁场,能对导电的海水产生力的作用,使之在通道内运动,若海水涌向船尾,水便会推动船舶前进。磁流体推进器的原理类似于

电动机
(选填“电动机”或“电磁铁”)的原理;工作过程中把电
能转化为海水的动
能。答案
7. 电动机 电 动
解析
【分析】
要解答本题,需明确两个核心知识点:一是电动机与电磁铁的工作原理区别,二是能量转化的判断方法。首先,磁流体推进器是让导电的海水(相当于通电导体)在磁场中受力运动,这符合电动机的原理;其次,分析能量转化时,看消耗和获得的能量类型即可。
【解析】
1. 原理判断:电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,电磁铁是利用电流的磁效应工作。题目中磁流体推进器对导电的海水施加力使其运动,与电动机原理一致,故第一空填“电动机”。
2. 能量转化:磁流体推进器工作时,消耗电能,使海水获得运动的能量(机械能),因此是电能转化为海水的机械能,后两空依次填“电”“动”。
【答案】
电动机 电 动
【知识点】
电动机原理、能量转化
【点评】
本题结合实际应用考查基础物理知识,需准确区分电动机和电磁铁的原理,掌握能量转化的分析逻辑,属于常规基础题。
【难度系数】
0.7
要解答本题,需明确两个核心知识点:一是电动机与电磁铁的工作原理区别,二是能量转化的判断方法。首先,磁流体推进器是让导电的海水(相当于通电导体)在磁场中受力运动,这符合电动机的原理;其次,分析能量转化时,看消耗和获得的能量类型即可。
【解析】
1. 原理判断:电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,电磁铁是利用电流的磁效应工作。题目中磁流体推进器对导电的海水施加力使其运动,与电动机原理一致,故第一空填“电动机”。
2. 能量转化:磁流体推进器工作时,消耗电能,使海水获得运动的能量(机械能),因此是电能转化为海水的机械能,后两空依次填“电”“动”。
【答案】
电动机 电 动
【知识点】
电动机原理、能量转化
【点评】
本题结合实际应用考查基础物理知识,需准确区分电动机和电磁铁的原理,掌握能量转化的分析逻辑,属于常规基础题。
【难度系数】
0.7
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