一、磁场对通电导体的作用
实验装置图

金属轨道
能够在轨道
上滚动
的金属杆
实验器材
蹄形磁体、电源、开关、轻质金属杆、导线若干
实验方法
法、转换法
实验设计
(1)探究通电导体受力方向与电流方向的关系:控制不变,改变电路中的。如图所示,通过改变电流方向。
(2)探究通电导体受力方向与磁场方向的关系:控制不变,改变磁体的。如图所示,通过,改变磁体的磁场方向
实验结论
磁场对通电导体具有的作用,其作用力的方向与的方向、的方向有关

实验方法：控制变量
实验设计
(1) 探究通电导体受力方向与电流方向的关系:控制磁体磁场方向不变,改变电路中的电流方向。通过调换电源正负极改变电流方向。
(2) 探究通电导体受力方向与磁场方向的关系:控制电流方向不变,改变磁体的磁场方向。通过对调N、S极,改变磁体的磁场方向
实验结论
磁场对通电导体具有力的作用,其作用力的方向与磁场的方向、电流的方向有关

【分析】本题围绕“磁场对通电导体的作用”实验展开，解题思路是：首先明确实验需探究通电导体受力方向与电流方向、磁场方向的关系，因此要采用控制变量法，即探究某一因素对受力方向的影响时，需控制另一因素不变，同时结合转换法（通过金属杆的运动体现受力）分析实验设计与结论。具体步骤为：探究受力方向与电流方向的关系时，保持磁场方向不变，改变电流方向；探究与磁场方向的关系时，保持电流方向不变，改变磁场方向，最终总结实验结论。
【解析】实验方法：探究多个变量对实验结果的影响，需使用控制变量法，同时通过金属杆是否滚动判断受力情况，用到转换法。
实验设计：
(1) 探究通电导体受力方向与电流方向的关系，根据控制变量法，控制磁体的磁场方向不变，改变电路中的电流方向；在电路中，调换电源的正负极即可改变电流方向。
(2) 探究通电导体受力方向与磁场方向的关系，控制电流方向不变，改变磁体的磁场方向；通过对调磁体的N、S极，就能改变磁场方向。
实验结论：由实验现象可知，磁场对通电导体有力的作用，且作用力的方向与磁场方向、电流方向有关。
【答案】实验方法：控制变量；
实验设计：
(1) 磁体磁场方向；电流方向；调换电源正负极；
(2) 电流方向；磁场方向；对调N、S极；
实验结论：力；磁场；电流。
【知识点】磁场对通电导体的作用；控制变量法；转换法
【点评】本题是初中电磁学的基础实验题，核心考查控制变量法的应用，帮助学生理解磁场对通电导体的作用及受力方向的影响因素，是电动机原理的基础，难度适中，属于学生应掌握的基础知识点。
【难度系数】0.6

二、电动机
1.结构:主要由和两部分组成。
2.绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽车、电动单车已经成为了人们日常外出的重要交通工具。电动车主要是将什么能转化为什么能？电动车利用电动机获得牵引力，电动机的工作原理是什么？
3.换向器
(1)作用:当线圈转过时自动改变线圈中的电流方向。
(2)目的:使线圈的受力方向与线圈转动方向一致，从而使通电线圈能够转动。

1. 磁体(定子) 线圈(转子)
2. 电能在电动车的工作过程中是为了提供动力的,由此可判断电动机主要的能量转化方向为将电能转化机械能；电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
3. (1) 平衡位置
(2) 持续

【分析】
本题考查电动机的基础知识点，需结合课本中电动机的结构、能量转化、换向器的作用等核心内容逐一分析：1. 回忆电动机的两大组成部分；2. 根据电动车的工作过程判断能量转化，再识记电动机的工作原理；3. 明确换向器的作用及对应的线圈转动状态。
【解析】
1. 电动机的主要结构分为定子和转子，定子为固定的磁体，转子为转动的线圈，因此主要由磁体(定子)和线圈(转子)组成；
2. 电动车工作时，消耗电能获得动力（机械能），故能量转化为电能转化为机械能；电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；
3. (1) 换向器的作用是当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向；(2) 改变电流方向后，线圈受力方向与转动方向一致，使通电线圈能够持续转动。
【答案】
1. 磁体(定子) 线圈(转子)
2. 电能转化为机械能；电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动
3. (1) 平衡位置 (2) 持续
【知识点】
电动机的结构、能量转化、换向器的作用
【点评】
本题为电动机基础知识点的考查，均为课本核心识记内容，侧重对基础概念的掌握，难度较低，适合巩固相关知识。
【难度系数】
0.9

探究点一 磁场对通电导体有力的作用
[典例1] 在“探究磁场对通电导线的作用”的活动中，如图甲所示，实验中小谦同学把铝棒ab放在磁场里，接通电源，让电流通过铝棒ab，观察到铝棒ab向左运动，如图乙所示。

(1)小谦同学先对调磁极位置，闭合开关，观察到铝棒ab稳定时如图丙所示，由此可知通电导体在磁场中受力的方向与有关。
(2)如果再把电源正、负极对调后接入电路，观察到铝棒ab稳定时如图乙所示，由此可知通电导体在磁场中受力的方向与有关。
(3)如果继续把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换一下，则会观察到铝棒ab稳定时如图(选填“乙”“丙”或“丁”)所示。

(4)若拿走中蹄形磁体，通电后，导体棒ab并不运动，由此得出使导体棒由静止到运动的原因是。
(5)开放设问 小明想要让导体棒ab运动的速度更快，可采取的方法。(写出一种)
(6)通电导线在磁场中受力运动过程中的能量转化情况是。

1. 磁场方向
2. 电流方向
3. 乙
4. 磁场对通电导体有力的作用
5. 换用磁性更强的磁体
6. 电能转化为机械能

【分析】
本题围绕“探究磁场对通电导线的作用”实验展开，核心考查通电导体在磁场中受力方向的影响因素、受力的原因及能量转化，解题关键是运用控制变量法分析实验现象：探究受力方向与某一因素的关系时，需控制另一因素不变，改变目标因素，观察受力方向的变化。
【解析】
(1) 对调磁极位置，仅改变磁场方向，电流方向不变，铝棒运动方向改变，说明通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关；
(2) 对调电源正负极，仅改变电流方向，磁场方向不变，铝棒回到图乙的运动方向，说明受力方向与电流方向有关；
(3) 同时对调电源正负极（改变电流方向）和磁极（改变磁场方向），两个影响因素同时改变，受力方向不变，因此铝棒稳定时如图乙所示；
(4) 拿走蹄形磁体后，无磁场，通电导体不运动，说明使导体由静止到运动的原因是磁场对通电导体有力的作用；
(5) 要加快导体运动速度，需增大受力，可换用磁性更强的磁体（或增大电路中的电流）；
(6) 通电导线在磁场中受力运动时，消耗电能，获得机械能，能量转化为电能转化为机械能。
【答案】
1. 磁场方向
2. 电流方向
3. 乙
4. 磁场对通电导体有力的作用
5. 换用磁性更强的磁体
6. 电能转化为机械能
【知识点】
磁场对通电导体的作用；通电导体受力方向的影响因素；能量转化
【点评】
本题为基础实验探究题，侧重考查控制变量法的应用和磁场对通电导体作用的核心知识点，实验过程贴近教材，注重对实验现象的分析与理解，难度适中。
【难度系数】
0.5