2026年综合应用创新题典中点九年级物理全一册人教版第148页答案
【项目提出】
生活中有许多地方会用到直流电动机,例如电动剃须刀、夏天使用的手持式微风扇都是用直流电动机来驱动的。直流电动机的工作原理是利用
通电线圈
磁场
中受力转动,利用
换向器
及时改变线圈中的电流
方向
使得线圈持续转动。下面制作一台简易的直流电动机。
【项目分析】
1. 根据电动机的原理知,电动机主要由
线圈
磁体
组成,因而要制作直流电动机,必须用
漆包线
制成线圈,且保证各圈导线之间是绝缘的,磁体要尽可能磁性较

2. 为了便于快速转动,选择
线圈
作为转子,
磁体
作为定子。
3. 没有换向器时,
不能
(填“能”或“不能”)改变电流方向,但可以切断电流,避免电动机反向受力而停止转动。
【项目实施】
4. 将漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈(20匝),作为转子。从线圈的两端各拉出约2 cm的漆包线作为转轴。用硬质的铜导线竖立在泡沫板上作为支架,准备2节干电池作为电源,如图所示。
5. 由于线圈是回形的,当线圈始终通电时,上下两个边中的电流方向是
相反
(填“相同”或“相反”)的;下方的磁体的磁场方向不变,两个边轮流处于下方时,受力方向
相反
,会使线圈
来回晃动
。如果把这个反向转动的力去掉,也就是在线圈转动的上半周通电,下半周断电,线圈依靠
惯性
能连续转动,因而用小刀刮去线圈两端引线的漆皮时,把一端全部刮掉,另一端只刮
半周
,组装好电动机。这种让线圈持续转动的思路与电动机中换向器的思路
不相同
(填“相同”或“不相同”)。
6. 接好电路后,用手轻轻推动后,观察到线圈转动,此时将
能转化为
机械
能。
【展示交流】
7. 转子在转动时,转轴受到的摩擦主要来源于支撑结构和电刷接触等。对实验可能造成的影响有:①摩擦会消耗部分能量;②发热现象等。
8. 如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做哪些尝试?(写出两点即可)
9. 通电后线圈能转动,如果要改变转动方向,可以采取什么做法?

答案

1. 线圈;磁体;漆包线;强
2. 线圈;磁体
3. 不能
5. 相反;相反;来回晃动;惯性;半周;不相同
6. 电;机械
8. (1)检查线圈中是否有电流通过;(2)检查磁体是否具有磁性等。
9. (1)对调磁体两极;(2)对调电源两极。

解析

【分析】
本题围绕简易直流电动机的制作展开,需结合直流电动机的工作原理、构造、换向器作用等知识点解题。首先回忆直流电动机核心原理:通电线圈在磁场中受力转动,换向器用于改变电流方向使线圈持续转动;制作时明确转子、定子的组成,线圈材料,磁体要求;简易电动机通过刮漆半周利用惯性持续转动,与换向器思路不同;转动时能量转化为电能转机械能;故障排查从电流、磁体等方面入手,改变转动方向可通过对调磁极或电源两极实现。
【解析】
1. 直流电动机的工作原理是利用通电线圈在磁场中受力转动,利用换向器及时改变线圈中的电流方向使线圈持续转动;电动机主要由线圈(转子)和磁体(定子)组成,制作时用漆包线制线圈,磁体磁性要尽可能强以增大受力。
2. 制作简易电动机时,选择线圈作为转子,磁体作为定子。
3. 没有换向器时,不能改变电流方向,仅能通过切断电流避免线圈反向转动停止。
5. 线圈上下边电流方向相反,磁场方向不变时受力方向相反,线圈会来回晃动;去掉反向力后,线圈依靠惯性连续转动;刮漆时一端全刮,另一端只刮半周,这种思路与换向器(自动改变电流方向)不相同。
6. 线圈转动时,消耗电能,获得机械能,即电能转化为机械能。
8. 线圈不动时,可尝试:①检查电路中是否有电流(如电池是否有电、接线是否松动);②检查磁体是否具有磁性(写出两点即可)。
9. 改变转动方向的方法:①对调磁体两极(改变磁场方向);②对调电源两极(改变电流方向)。
【答案】
1. 通电线圈;磁场;换向器;方向;线圈;磁体;漆包线;强
2. 线圈;磁体
3. 不能
5. 相反;相反;来回晃动;惯性;半周;不相同
6. 电;机械
8. (1)检查线圈中是否有电流通过;(2)检查磁体是否具有磁性等。
9. (1)对调磁体两极;(2)对调电源两极。
【知识点】
直流电动机原理;换向器作用;电动机能量转化
【点评】
本题是结合实践操作的直流电动机基础题,既考查对电动机核心原理、构造的理解,又涉及简易电动机制作的操作要点,以及故障分析和转动方向改变的方法,注重理论与实践结合,难度适中。
【难度系数】
0.5
【项目拓展】
进一步研究图中的电动机模型,测得当电动机两端电压为3 V时,通过电动机的电流为0.4 A,则该电动机的电功率为
1.2
W。

答案

1. 1.2

解析

【分析】
要计算电动机的电功率,需明确题目所求为电动机的总电功率,所有用电器的总功率均可使用公式$P=UI$计算,无需额外考虑电动机线圈电阻(仅计算机械功率时才需处理)。本题已知电动机两端电压$U=3V$、通过的电流$I=0.4A$,直接代入公式即可求解。
【解析】
根据电功率的计算公式,电动机的总电功率为:
$P=UI=3V×0.4A=1.2W$
【答案】
1.2
【知识点】
电功率的计算;电动机的总功率
【点评】
本题考查电动机电功率的基础计算,核心是掌握总功率公式$P=UI$,区分总功率与机械功率的计算差异,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.8