1 教材P43活动16.6改编 如图所示是探究磁场对通电直导线的作用的实验装置,请回答下列问题:
(1)把导线放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,会发现导线ab
(2)把电源的正负极对调后接入电路,使通过导线的电流方向与原来相反,这时导线ab
(3)保持电源的正负极不变,对调磁体的磁极,使磁场的方向与原来相反,这时导线ab
(4)由(2)(3)可以得出通电导体在磁场中受到力的作用,而且受力的方向跟
(5)若增大电源电压或增强磁体的磁性,导体的运动速度会
(6)通电后导线ab运动的过程中,是把
(1)把导线放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,会发现导线ab
运动
(填“运动”或“静止”); (2)把电源的正负极对调后接入电路,使通过导线的电流方向与原来相反,这时导线ab
向相反方向运动
;(3)保持电源的正负极不变,对调磁体的磁极,使磁场的方向与原来相反,这时导线ab
向相反方向运动
;(4)由(2)(3)可以得出通电导体在磁场中受到力的作用,而且受力的方向跟
电流
的方向和 磁场
的方向都有关;(5)若增大电源电压或增强磁体的磁性,导体的运动速度会
加快
(填“加快”或“减慢”),这说明导体在磁场中受到力的作用的大小跟 电流
的大小和 磁场磁性
的强弱有关;(6)通电后导线ab运动的过程中,是把
电
能转化为 机械
能。答案
(1)运动 (2)向相反方向运动 (3)向相反方向运动 (4)电流 磁场 (5)加快 电流 磁场磁性 (6)电 机械
解析
【分析】
本题是探究磁场对通电直导线作用的实验题,需结合通电导体在磁场中的受力规律分析各问题:通电导体在磁场中会受磁场力作用,受力方向与电流方向、磁场方向有关,受力大小与电流大小、磁场强弱有关,通电运动时电能转化为机械能,据此逐一解答。
【解析】
(1) 接通电源后,导线ab中有电流通过,处于磁场中,会受到磁场力的作用,因此导线ab运动;
(2) 通电导体的受力方向与电流方向有关,电流方向反向时,受力方向反向,因此导线ab向相反方向运动;
(3) 通电导体的受力方向与磁场方向有关,磁场方向反向时,受力方向反向,因此导线ab向相反方向运动;
(4) 由(2)(3)的实验现象可得出:通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向都有关;
(5) 增大电源电压会使电路中电流增大,增强磁体磁性会使磁场变强,导体受到的磁场力变大,因此导体运动速度会加快,说明受力大小跟电流大小和磁场的强弱有关;
(6) 通电后导线ab运动,消耗电能,获得机械能,因此是把电能转化为机械能。
【答案】
(1)运动 (2)向相反方向运动 (3)向相反方向运动 (4)电流 磁场 (5)加快 电流 磁场磁性 (6)电 机械
【知识点】
磁场对通电导体的作用、能量转化
【点评】
本题为教材基础实验题,考查磁场对通电导体作用的实验现象、规律及能量转化,紧扣核心知识点,难度较低,需准确掌握实验结论。
【难度系数】
0.7
本题是探究磁场对通电直导线作用的实验题,需结合通电导体在磁场中的受力规律分析各问题:通电导体在磁场中会受磁场力作用,受力方向与电流方向、磁场方向有关,受力大小与电流大小、磁场强弱有关,通电运动时电能转化为机械能,据此逐一解答。
【解析】
(1) 接通电源后,导线ab中有电流通过,处于磁场中,会受到磁场力的作用,因此导线ab运动;
(2) 通电导体的受力方向与电流方向有关,电流方向反向时,受力方向反向,因此导线ab向相反方向运动;
(3) 通电导体的受力方向与磁场方向有关,磁场方向反向时,受力方向反向,因此导线ab向相反方向运动;
(4) 由(2)(3)的实验现象可得出:通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向都有关;
(5) 增大电源电压会使电路中电流增大,增强磁体磁性会使磁场变强,导体受到的磁场力变大,因此导体运动速度会加快,说明受力大小跟电流大小和磁场的强弱有关;
(6) 通电后导线ab运动,消耗电能,获得机械能,因此是把电能转化为机械能。
【答案】
(1)运动 (2)向相反方向运动 (3)向相反方向运动 (4)电流 磁场 (5)加快 电流 磁场磁性 (6)电 机械
【知识点】
磁场对通电导体的作用、能量转化
【点评】
本题为教材基础实验题,考查磁场对通电导体作用的实验现象、规律及能量转化,紧扣核心知识点,难度较低,需准确掌握实验结论。
【难度系数】
0.7
2 教材P43 活动16.7改编 如图所示是小华探究让线圈转起来的实验装置图。
(1)线圈能够转动的原理是
(2)在实验中,为了使线圈能持续转动,线圈引线正确的刮漆方法是
(3)请写出一种改变线圈转动方向的具体的操作方法:
(1)线圈能够转动的原理是
通电线圈在磁场中受到力的作用
;(2)在实验中,为了使线圈能持续转动,线圈引线正确的刮漆方法是
一根引线的漆全部刮掉,另一根只刮掉半圈的漆
;(3)请写出一种改变线圈转动方向的具体的操作方法:
对调电源的正负极(或对调磁体的磁极)
。答案
(1)通电线圈在磁场中受到力的作用 (2)一根引线的漆全部刮掉,另一根只刮掉半圈的漆 (3)对调电源的正负极(或对调磁体的磁极)
解析
【分析】
这道题围绕“让线圈转起来”的实验,考查电动机相关的基础原理与操作。解题时,需结合通电导体在磁场中的受力规律分析:第(1)问,线圈转动的本质是受力,对应通电线圈在磁场中受力;第(2)问,要让线圈持续转动,需在转过平衡位置时改变受力方向,因此引线刮漆要实现半周通电、半周断电;第(3)问,线圈转动方向由受力方向决定,受力方向与电流、磁场方向有关,据此可找到改变方向的方法。
【解析】
(1) 线圈通电后处于磁场中,会受到力的作用,因此能够转动,其原理为通电线圈在磁场中受到力的作用。
(2) 若要使线圈持续转动,需在线圈转过半圈(平衡位置)时改变受力方向,因此线圈引线的刮漆方法是:一根引线的漆全部刮掉,另一根只刮掉半圈的漆,这样线圈转动半周时通电受力,半周时断电靠惯性转动,实现持续转动。
(3) 线圈的转动方向由受力方向决定,而受力方向与电流方向、磁场方向有关,因此改变转动方向的操作可以是:对调电源的正负极(改变电流方向),或对调磁体的磁极(改变磁场方向)。
【答案】
(1) 通电线圈在磁场中受到力的作用;(2) 一根引线的漆全部刮掉,另一根只刮掉半圈的漆;(3) 对调电源的正负极(或对调磁体的磁极)
【知识点】
磁场对通电导体的作用;电动机原理;改变线圈转动方向的方法
【点评】
本题是教材实验改编题,考查电动机的核心原理与实验操作细节,属于基础知识点的应用,难度适中,学生需掌握通电导体在磁场中受力的规律及线圈持续转动的设计思路。
【难度系数】
0.7
这道题围绕“让线圈转起来”的实验,考查电动机相关的基础原理与操作。解题时,需结合通电导体在磁场中的受力规律分析:第(1)问,线圈转动的本质是受力,对应通电线圈在磁场中受力;第(2)问,要让线圈持续转动,需在转过平衡位置时改变受力方向,因此引线刮漆要实现半周通电、半周断电;第(3)问,线圈转动方向由受力方向决定,受力方向与电流、磁场方向有关,据此可找到改变方向的方法。
【解析】
(1) 线圈通电后处于磁场中,会受到力的作用,因此能够转动,其原理为通电线圈在磁场中受到力的作用。
(2) 若要使线圈持续转动,需在线圈转过半圈(平衡位置)时改变受力方向,因此线圈引线的刮漆方法是:一根引线的漆全部刮掉,另一根只刮掉半圈的漆,这样线圈转动半周时通电受力,半周时断电靠惯性转动,实现持续转动。
(3) 线圈的转动方向由受力方向决定,而受力方向与电流方向、磁场方向有关,因此改变转动方向的操作可以是:对调电源的正负极(改变电流方向),或对调磁体的磁极(改变磁场方向)。
【答案】
(1) 通电线圈在磁场中受到力的作用;(2) 一根引线的漆全部刮掉,另一根只刮掉半圈的漆;(3) 对调电源的正负极(或对调磁体的磁极)
【知识点】
磁场对通电导体的作用;电动机原理;改变线圈转动方向的方法
【点评】
本题是教材实验改编题,考查电动机的核心原理与实验操作细节,属于基础知识点的应用,难度适中,学生需掌握通电导体在磁场中受力的规律及线圈持续转动的设计思路。
【难度系数】
0.7
3 研究电动机的工作过程。

(1)电动机的工作原理是磁场对
(2)乙图中的线圈所在的位置
(1)电动机的工作原理是磁场对
通电导线
有力的作用。甲图中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是电流方向不同
。(2)乙图中的线圈所在的位置
是
(填“是”或“不是”)平衡位置,图中C、D组成的装置叫换向器
,它的作用是在线圈刚转过
(填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。电动机工作时是把电能转化为机械能
。答案
(1)通电导线 电流方向不同 (2)是 换向器 刚转过 机械能
【解析】 (1)电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用;受力方向与电流方向和磁场方向有关。(2)换向器可以改变线圈中电流的方向,使得线圈连续转动下去。
【解析】 (1)电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用;受力方向与电流方向和磁场方向有关。(2)换向器可以改变线圈中电流的方向,使得线圈连续转动下去。
解析
【分析】
本题考查电动机的相关知识点,需结合电动机的工作原理、换向器的作用等内容分析。第(1)问,回忆电动机的工作原理,以及通电导线在磁场中受力方向的影响因素;第(2)问,明确平衡位置的特点、换向器的结构与作用,以及电动机的能量转化。
【解析】
(1) 电动机的工作原理是磁场对通电导线有力的作用;通电导线在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,甲图中线圈左右两边ab、cd的电流方向不同,因此它们的受力方向相反。
(2) 乙图中的线圈所在位置是平衡位置(此时线圈受力平衡);图中C、D组成的装置叫换向器;它的作用是在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动;电动机工作时消耗电能,获得机械能,将电能转化为机械能。
【答案】
(1)通电导线;电流方向不同 (2)是;换向器;刚转过;机械能
【知识点】
电动机原理、换向器作用、能量转化
【点评】
本题围绕电动机的核心知识点展开,属于基础考查内容,需准确记忆相关概念,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查电动机的相关知识点,需结合电动机的工作原理、换向器的作用等内容分析。第(1)问,回忆电动机的工作原理,以及通电导线在磁场中受力方向的影响因素;第(2)问,明确平衡位置的特点、换向器的结构与作用,以及电动机的能量转化。
【解析】
(1) 电动机的工作原理是磁场对通电导线有力的作用;通电导线在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,甲图中线圈左右两边ab、cd的电流方向不同,因此它们的受力方向相反。
(2) 乙图中的线圈所在位置是平衡位置(此时线圈受力平衡);图中C、D组成的装置叫换向器;它的作用是在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动;电动机工作时消耗电能,获得机械能,将电能转化为机械能。
【答案】
(1)通电导线;电流方向不同 (2)是;换向器;刚转过;机械能
【知识点】
电动机原理、换向器作用、能量转化
【点评】
本题围绕电动机的核心知识点展开,属于基础考查内容,需准确记忆相关概念,难度适中。
【难度系数】
0.6
4 科学推理 一台直流电动机模型通电后不转动,但用手轻轻拨动一下线圈就转动起来了,出现这种现象的原因可能是(
A.换向器与电刷未接触
B.启动时线圈恰好在平衡位置
C.磁体的磁性不够强
D.电源正负极接反了
B
)A.换向器与电刷未接触
B.启动时线圈恰好在平衡位置
C.磁体的磁性不够强
D.电源正负极接反了
答案
B 若此时换向器没有和电刷接触好,即该电路是断路,电路中没有电流,即电动机不可能工作,故即使拨动线圈也不会转动,故A错误。启动时,线圈刚好处于平衡位置,线圈中无电流,线圈不受力的作用,但只要轻轻拨动一下,电路中就会有电流,即线圈就会转动,故B正确。磁体的磁性不够强,产生的磁力较小,即使拨动线圈,线圈也不会转动,故C错误。若电源正负极接反了,电动机会反转,故通电后不会不转动,故D错误。
提分方法
组装好的电动机不转的原因
①磁铁磁性太弱;
②通过线圈的电流太小;
③电刷与换向器之间的摩擦太大;
④电动机线圈恰好处于平衡位置。
提分方法
组装好的电动机不转的原因
①磁铁磁性太弱;
②通过线圈的电流太小;
③电刷与换向器之间的摩擦太大;
④电动机线圈恰好处于平衡位置。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合直流电动机的工作原理,分析每个选项对应的故障是否符合“通电后不转动,手拨线圈就转动”的现象。解题思路是:先明确电动机平衡位置的特点,再逐一排除不符合现象的选项,最终确定正确答案。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 若换向器与电刷未接触,电路处于断路状态,电路中无电流,电动机无法工作,即使拨动线圈,电路仍无电流,线圈不会转动,故A错误;
B. 启动时线圈恰好在平衡位置,此时线圈两边受力平衡,线圈中无电流,不受转动力作用;轻轻拨动线圈后,线圈离开平衡位置,电路导通产生电流,线圈受力转动,符合题目现象,故B正确;
C. 磁体磁性不够强,产生的转动力过小,即使拨动线圈,也无法克服阻力转动,不符合现象,故C错误;
D. 电源正负极接反时,电动机会反转,不会出现通电后不转动的情况,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
直流电动机工作原理,电动机故障分析,平衡位置
【点评】
本题结合直流电动机的工作特点,考查对电动机故障现象的分析,需准确掌握平衡位置的特殊情况,属于基础应用类题目,重点考查对电动机工作原理的理解与应用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合直流电动机的工作原理,分析每个选项对应的故障是否符合“通电后不转动,手拨线圈就转动”的现象。解题思路是:先明确电动机平衡位置的特点,再逐一排除不符合现象的选项,最终确定正确答案。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 若换向器与电刷未接触,电路处于断路状态,电路中无电流,电动机无法工作,即使拨动线圈,电路仍无电流,线圈不会转动,故A错误;
B. 启动时线圈恰好在平衡位置,此时线圈两边受力平衡,线圈中无电流,不受转动力作用;轻轻拨动线圈后,线圈离开平衡位置,电路导通产生电流,线圈受力转动,符合题目现象,故B正确;
C. 磁体磁性不够强,产生的转动力过小,即使拨动线圈,也无法克服阻力转动,不符合现象,故C错误;
D. 电源正负极接反时,电动机会反转,不会出现通电后不转动的情况,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
直流电动机工作原理,电动机故障分析,平衡位置
【点评】
本题结合直流电动机的工作特点,考查对电动机故障现象的分析,需准确掌握平衡位置的特殊情况,属于基础应用类题目,重点考查对电动机工作原理的理解与应用。
【难度系数】
0.6
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