2. 图20 - 4 - 12是直流电动机的工作原理图，铜半环“AC、BD”叫作，其作用是当线圈因惯性转过平衡位置时，立即改变，从而改变线圈的受力方向，使线圈在磁场中连续转动。

图20 - 4 - 12

2.换向器 线圈中电流的方向

【分析】
要解答本题，需掌握直流电动机的关键结构及功能：首先，直流电动机中连接线圈的两个铜半环是换向器；其核心作用是当线圈因惯性转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而调整线圈的受力方向，让线圈能在磁场中持续转动。解题时需明确该部件的名称和作用，对应题目中的问题即可得出答案。
【解析】
根据直流电动机的工作原理，图中的铜半环“AC、BD”是换向器；当线圈转过平衡位置时，换向器会立即改变线圈中电流的方向，进而改变线圈的受力方向，使线圈能够连续转动。
【答案】
换向器；线圈中电流的方向
【知识点】
直流电动机；换向器作用
【点评】
本题考查直流电动机的基础结构与换向器的作用，属于识记类基础知识点，难度较低，需准确记忆相关概念即可解答。
【难度系数】
0.7

3.小明将直流电动机模型接入电路,闭合开关后,发现电动机不工作,他用手轻轻地碰了一下线圈后,直流电动机模型开始正常转动,其原因可能是()。

A.直流电动机的铜半环与电刷接触不良
B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置
D.线圈中的电流太小

3.C 【解析】铜半环与电刷接触不良时,形成开路,电路中没有电流,形不成通电导体,电动机始终不会工作,选项A错误;若是线圈两端的电压太低,即线圈中的电流很小,线圈所受的磁场力小于摩擦力时,即使轻推一下线圈,电动机也不会转动,选项B、D错误;平衡位置时电动机的转子和定子形成了开路,导体中没有电流通过,磁场对其没有作用力,电动机不会转动,但是用手轻轻地碰了一下线圈后,线圈越过平衡位置,就会持续转动,选项C正确。

【分析】
本题需结合直流电动机的工作原理，分析各选项故障是否符合“轻碰线圈后电动机正常转动”的条件。首先明确：直流电动机正常转动依赖线圈在磁场中受力，若故障导致“轻碰可解决”，说明故障是线圈处于受力平衡的特殊位置，而非断路、力不足等无法通过触碰解决的问题，据此逐一分析选项。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：铜半环与电刷接触不良会造成电路断路，线圈中无电流，始终无法受力转动，轻碰线圈也无法形成通路，电动机不会工作，故A错误；
B选项：电源电压太低会使线圈中电流过小，线圈所受磁场力小于摩擦力，即使轻碰线圈，磁场力仍不足以克服阻力，电动机不会转动，故B错误；
C选项：线圈刚好处于平衡位置时，线圈两个边受到的磁场力大小相等、方向相反，合力为零，电动机静止；轻碰线圈后，线圈越过平衡位置，受力不再平衡，就会持续转动，符合题意，故C正确；
D选项：线圈中电流太小会导致线圈所受磁场力小于摩擦力，轻碰线圈后，磁场力仍不足，电动机不会转动，故D错误。
【答案】C
【知识点】直流电动机工作原理、平衡位置特点
【点评】本题考查直流电动机的工作原理及常见故障分析，核心是理解平衡位置的受力特性，属于初中物理电磁学部分的基础应用题型，需准确区分不同故障的影响。
【难度系数】0.6

4.(多选)扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。图20 - 4 - 13是扬声器的构造示意图,它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。下列关于扬声器工作时的说法正确的是()。

A.扬声器的工作原理是利用磁场对通电线圈的作用而使线圈运动起来
B.扬声器工作时是将机械能转化为电能
C.扬声器工作原理与电动机的工作原理相同
D.线圈中通过的电流是交变电流,线圈受到磁场力的方向不断变化,带动纸盆来回振动发声

4.ACD

【分析】
要判断各选项的正误，需掌握扬声器的工作原理、能量转化、电流特点等知识：首先，扬声器的核心是通电线圈在永磁体磁场中受力运动，这是其工作基础；其次，能量转化为电能转化为机械能；再次，电动机的工作原理与扬声器一致，均为通电导体在磁场中受力；最后，扬声器接入交变电流，电流方向变化会导致线圈受力方向变化，进而带动纸盆振动。据此逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
逐个分析选项：
1. 选项A：扬声器的工作原理是利用磁场对通电线圈的作用，使线圈在磁场中受力运动，该说法正确。
2. 选项B：扬声器工作时消耗电能，获得机械能，是电能转化为机械能，而非机械能转化为电能，该说法错误。
3. 选项C：电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，与扬声器的工作原理相同，该说法正确。
4. 选项D：扬声器接入的是交变电流，线圈中电流方向不断变化，导致线圈受到的磁场力方向不断变化，进而带动锥形纸盆来回振动发声，该说法正确。
综上，正确选项为ACD。
【答案】
ACD
【知识点】
磁场对通电导体的作用、扬声器的工作原理
【点评】
本题考查扬声器的工作原理，属于电磁学基础应用题目，易错点在于混淆扬声器的能量转化形式、与电动机的原理差异，需准确掌握相关核心知识点。
【难度系数】
0.6

5.小科发现教室的投影幕布有一个开关，通过控制使幕布上升或下降。请教科学老师后得知，内部安装了一个电动机。于是他用单刀双掷开关及其他元件设计了如图20-4-14所示电路图，能通过开关的转换而实现幕布升或降的是()。

图20-4-14

5.C 【解析】两开关并联时,接1或2电流方向不变,故电动机旋转方向不变,选项A、B错误。开关接1时电动机和左边的电阻并联后再和右边的电阻串联,电流从下面流进电动机;开关接2时电动机和右边的电阻并联后再和左边的电阻串联,电流从上面流进电动机,故接1或2时电动机的电流方向发生改变,电动机转动方向改变,实现升降功能,选项C正确。开关接1或2时,电动机被短路,都不能工作,选项D错误。

【分析】
要实现幕布上升或下降，需改变电动机的转动方向，而电动机的转动方向由其内部电流方向决定。解题思路为：逐个分析各选项的电路，判断开关接1和接2时，电动机中的电流方向是否改变，若电流方向改变则符合要求，反之则不符合。
【解析】
1. 分析选项A：开关接1时，电动机M与电源形成通路；开关接2时，电流从电源正极经开关2直接回到负极，电动机M被短路，无法工作，不能实现幕布升降，故A错误。
2. 分析选项B：开关接1时，电动机M接入电路；开关接2时，电动机M未接入电路，无法工作，不能实现幕布升降，故B错误。
3. 分析选项C：开关接1时，电动机M与左侧电阻R并联后再和右侧电阻R串联，电流从下方流入电动机；开关接2时，电动机M与右侧电阻R并联后再和左侧电阻R串联，电流从上方流入电动机，两次电流方向相反，电动机转动方向改变，可实现幕布升降，故C正确。
4. 分析选项D：开关接1或2时，电动机M均被短路，无法工作，不能实现幕布升降，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
电路连接、电动机转向与电流方向
【点评】
本题考查电路分析及电动机工作原理，核心是通过开关切换改变电动机电流方向以调整转动方向，需学生具备基础电路分析能力，难度适中。
【难度系数】
0.5

6.图20-4-15是实验室中电流表的内部结构示意图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中的电流越大，指针偏转角度越大。下列说法正确的是()。

A.该装置利用了电流的热效应原理
B.线圈中有电流通过时，把电能全部转化为内能
C.改变线圈中的电流方向，其转动方向不会改变
D.线圈中的电流越大，其所受的磁场力越大

6.D 【解析】电流表的内部构造显示电流表的工作原理,即通电线圈在磁场中受力而转动,选项A错误;线圈中有电流通过时,电能转化为机械能和内能,选项B错误;改变线圈中的电流方向,线圈受力方向改变,其转动方向会发生改变,选项C错误;电流越大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大,因此可以利用电流表指针的偏转幅度来体现电路中电流的大小,选项D正确。

【分析】
要解答本题，需明确电流表的工作原理，结合通电导体在磁场中的受力特点、能量转化等知识，逐一分析每个选项：首先回忆电流表的核心原理是通电线圈在磁场中受力转动，再分别判断各选项涉及的原理是否正确。
【解析】
选项A：电流表的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，利用的是电流的磁效应（通电导体在磁场中受力），并非电流的热效应（电流热效应是电能转化为内能），故A错误；
选项B：线圈通电时，线圈转动带动指针偏转，电能主要转化为机械能，同时线圈因电阻产生少量内能，并非全部转化为内能，故B错误；
选项C：通电线圈在磁场中的转动方向与电流方向、磁场方向有关，改变线圈中的电流方向，线圈受力方向改变，转动方向会发生改变，故C错误；
选项D：在磁场强弱一定时，线圈中的电流越大，其所受的磁场力越大，指针偏转角度也越大，这正是电流表能通过指针偏转体现电流大小的原因，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
通电线圈在磁场中受力转动；电流表原理；能量转化
【点评】
本题考查电流表的工作原理，需掌握通电导体在磁场中的受力特点、能量转化等基础知识点，逐一分析选项即可得出答案，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5