2020年浙教版八年級(jí)下科學(xué)同步學(xué)習(xí)精講精練第1章電與磁1.4電動(dòng)機(jī)目錄 1 3 3 4 8一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用1.磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用(1)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力原因如圖所示，閉合開關(guān)，磁體周圍存在磁場(chǎng)，通電導(dǎo)體周圍也存在磁場(chǎng)，一個(gè)磁體和一個(gè)通電導(dǎo)體接近時(shí)，磁體會(huì)受到力的作用，而力的作用是相互的，所以通電導(dǎo)體也要受到磁體的力的作用。這種相互作用是通過磁場(chǎng)而發(fā)生的。所以，磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用，實(shí)際上也是磁體之間通過磁場(chǎng)而發(fā)生的相互作用。(2)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力的方向通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。只改變電流方向或只改變磁場(chǎng)方向，導(dǎo)體的受力方向改變；同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向，導(dǎo)體的受力方向不變。(3)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力的大小通電導(dǎo)體的電流方向與磁感線方向平行時(shí)，導(dǎo)體不受磁場(chǎng)力的作用；當(dāng)兩者方向相互垂直時(shí)，導(dǎo)體受到的磁場(chǎng)力最大。受力大小與電流大小和磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)。電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，受力越大。2磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用原理：(1)由于通電線圈的兩條對(duì)邊中電流方向相反，它們?cè)诖艌?chǎng)中受到磁場(chǎng)力的方向相反且不在一條直線上，在這兩個(gè)力的作用下，線圈會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖甲所示)。當(dāng)線圈由其所在平面與磁場(chǎng)平行的位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，這兩個(gè)力恰好在同一直線上，而且大小相等、方向相反，是一對(duì)平衡力。線圈在這對(duì)平衡力的作用下可以在該位置保持靜止。這一位置叫作平衡位置，此時(shí)線圈所在平面恰好與磁感線垂直。(2)通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)，不會(huì)立即停下來(lái)，而是在此位置附近擺動(dòng)幾下才停下來(lái)(如圖乙所示)。這是因?yàn)橥娋€圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)具有一定速度，由于慣性它會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，但由于這時(shí)受到磁場(chǎng)力及摩擦力，它又會(huì)返回平衡位置，所以它會(huì)擺動(dòng)幾下后再停下來(lái)。二、直流電動(dòng)機(jī)1.工作原理直流電動(dòng)機(jī)靠直流電源供電，利用通電線圈在磁場(chǎng)里受到力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成，是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。2.構(gòu)造如圖所示，直流電動(dòng)機(jī)主要由磁鐵(定子)線圈(轉(zhuǎn)子)、換向器(E、F)和電刷(圖中A、B)等構(gòu)成。3.換向器的結(jié)構(gòu)與作用(1)結(jié)構(gòu)：由兩個(gè)銅質(zhì)半環(huán)構(gòu)成，與電刷配合使用。(2)作用：當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，能交換電刷與換向器銅質(zhì)半環(huán)的接觸，從而改變線圈中的電流方向和受力方向，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。4.影響直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向和速度的因素(1)轉(zhuǎn)動(dòng)方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)：只改變電流方向或只改變磁場(chǎng)方向，轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變；電流方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變，則轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變。(2)轉(zhuǎn)速大小與電流大小和磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)：電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，轉(zhuǎn)速越快，5.優(yōu)點(diǎn)(1)通、斷電迅速，啟動(dòng)、停止速度快。(2)容易改變電流的大小和方向，倒轉(zhuǎn)和變速方便。(3)效率高、噪聲和污染小、質(zhì)量小。考法判斷通電導(dǎo)體的受力方向的方法判斷通電導(dǎo)體的受力方向的方法：左手定則。如圖所示，伸開左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把左手放人磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向【名師提醒】通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向既與電流的方向垂直，又與磁場(chǎng)方向垂直?！纠咳鐖Dab是一根導(dǎo)線，它是閉合電路的一部分，當(dāng)電路接通，電流方向從a到b時(shí)，它在磁場(chǎng)中按箭頭方向運(yùn)動(dòng)；若電流方向從b到a，下列導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向正確的是（）【常考1】磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用【例1】我國(guó)航母艦載機(jī)起飛將采用自行研制的電磁彈射器，電磁彈射系統(tǒng)包括電源、儲(chǔ)能裝置、導(dǎo)軌和脈沖發(fā)生器等等，電磁彈射器的彈射車與艦載機(jī)前輪連接，并處于強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)彈射車的導(dǎo)體有強(qiáng)電流通過時(shí)，就可以受到強(qiáng)大的推力，下列各圖中與彈射車工作原理一致的是（）【例2】(江西中考)如圖所示，是靈敏電流計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，它的工作原理是利用通電導(dǎo)體在中會(huì)受到力的作用，使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此時(shí)如果改變線圈中的電流方向，指針的偏轉(zhuǎn)方向(填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生改變?！境？?】通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的分析【例3】(廣州中考)如圖所示，線圈abcd位于磁場(chǎng)中，K與1接通時(shí)，ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力F的方向向上；當(dāng)K改為與2接通時(shí)，ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力（）A.方向向下B.方向向上C.為零，因?yàn)殡娫捶唇覦.為零，因?yàn)殡娐芬欢ㄊ菙嗦贰疽族e(cuò)】判斷通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力常見錯(cuò)誤，一是誤認(rèn)為通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中一定受到力的作用；二是誤以為通電導(dǎo)體一旦受到力的作用一定會(huì)運(yùn)動(dòng)。解通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，如圖所示，線圈abcd位于磁場(chǎng)中，K與1接通時(shí)，ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力F的方向向上；當(dāng)K改為與2接通時(shí)，磁場(chǎng)方向不變，線圈中電流方向相反了，則ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力的方向相反，即方向向下。【方法技巧】判斷通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向既與電流的方向垂直，又與磁場(chǎng).方向垂直，可用左手定則判斷?！境？?】電動(dòng)機(jī)的原理【例4】(聊城中考)如圖為直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)的分析中正確的是（）A.電動(dòng)機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理工作的B.電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠電磁繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的D.僅改變磁感線的方向可改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向【例5】(茂名中考)如圖所示是的工作原理圖。當(dāng)其正常工作時(shí)，能轉(zhuǎn)化為能?！疽族e(cuò)】電動(dòng)機(jī)的工作原理及能量轉(zhuǎn)化。【方法技巧】電動(dòng)機(jī)的原理：電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的。1.要改變通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向，以下方法中可行的是（）①只改變電流的方向②只改變磁場(chǎng)的方向③只改變電流的大?、芡瑫r(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)的方向A.①④B.①②④C.①②③D.①②2.某通電直導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力作用的情況如圖所示，則在A、B、C、D四個(gè)圖中通電直導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力作用的方向跟它相同的是（）3.如圖所示的是（）A.交流發(fā)電機(jī)工作原理圖B.直流電動(dòng)機(jī)工作原理圖C.演示磁場(chǎng)對(duì)直線電流的作用的裝置圖D.用來(lái)研究奧斯特實(shí)驗(yàn)的裝置圖4.下列電器，對(duì)應(yīng)的工作原理正確的是（）A.電燈電流的磁效應(yīng)B.電動(dòng)機(jī)—磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用C.電磁鐵電流的熱效應(yīng)D.電烙鐵電流的化學(xué)效應(yīng)5.要想使一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大一些，下列方法中不能達(dá)到目的的是（）A.增大線圈中的電流B.更換電源，用輸出電壓較高的直流電源C.將磁體的磁極對(duì)調(diào)D.再增多一磁體，使該磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原有磁場(chǎng)方向一致6.(遼寧大連中考)電動(dòng)機(jī)的工作原理是（）A.電磁感應(yīng)B.電流周圍存在磁場(chǎng)C.磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用D.同名磁極互相排斥7.(多選)在安裝直流電動(dòng)機(jī)的模型時(shí)，要使線圈的轉(zhuǎn)向改變，可采?。ǎ〢.將電源兩極對(duì)調(diào)B.將兩磁極對(duì)調(diào)C.增大電流D.以上措施都無(wú)效8．(2018西湖校級(jí)月考)一次科學(xué)探究活動(dòng)中，小明把一個(gè)正在發(fā)光的燈泡放到蹄形磁體中間，驚訝地發(fā)現(xiàn)燈絲在晃動(dòng)。關(guān)于這種現(xiàn)象，下列說法正確的是()A.燈絲晃動(dòng)是一種電流的磁現(xiàn)象B.燈絲晃動(dòng)時(shí)受力平衡C.燈絲晃動(dòng)是受到磁體的吸引作用D.燈絲晃動(dòng)是磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用9．（綿陽(yáng)中考）一矩形線圈放在蹄形磁鐵的兩極之間，剛通電時(shí)在磁場(chǎng)作用下扭轉(zhuǎn)方向如圖甲所示?，F(xiàn)將該線圈放在圖乙所示的蹄形螺線管間，a、b為螺線管與電源的接口。某同學(xué)進(jìn)行了如下四次操作：①a接正極、b接負(fù)極，線圈中通與圖甲電流方向相同的電流②b接正極、a接負(fù)極，線圈中通與圖甲電流方向相同的電流③a接正極、b接負(fù)極，線圈中通與圖甲電流方向相反的電流④b接正極、a接負(fù)極，線圈中通與圖甲電流方向相反的電流線圈剛通電時(shí)扭轉(zhuǎn)方向與圖甲所示的扭轉(zhuǎn)方向相同的是()A.①和③B.②和④C.①和④D.②和③10．小敏發(fā)現(xiàn)教室的投影幕布有一個(gè)開關(guān)，通過其轉(zhuǎn)換可以使幕布上升或下降。請(qǐng)教老師后得知，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向會(huì)隨電流方向的改變而改變。于是她用單刀雙擲開關(guān)及其他元件設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，其中能通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換而改變電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的是()11.如圖所示實(shí)驗(yàn)中，會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體.通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)可知：通電導(dǎo)體.利用此原理可以制成.通電直導(dǎo)體和通電線圈在磁場(chǎng)里受到力的作用而發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，消耗了能，獲得了.12.如圖是我們實(shí)驗(yàn)室所用電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖.當(dāng)接入電路，有電流通過線圈時(shí)，線圈帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn).該電流表的工作原理是.13．(濱江二模)1901年，挪威人伯克蘭造出世界上第一臺(tái)電磁發(fā)射器，首開電磁炮先河。為了認(rèn)識(shí)電磁炮的一些特性，小柯制作了一個(gè)電磁炮模型，其原理如圖所示。螺線管通電后，在磁力作用下，鐵制撞針迅速前移，推動(dòng)炮彈射出炮管。(1)小柯想要增強(qiáng)電磁炮中螺線管的磁場(chǎng)，下列方法可行的是(填字母)。A.增加螺線管的線圈匝數(shù)B.改變線圈中的電流方向C.增大通過螺線管的電流(2)由圖可知，鐵制撞針在通電螺線管內(nèi)被磁化，接觸炮彈的一端為極(填“N”或“S”)。(3)圖中炮彈外殼最不可能使用的金屬材質(zhì)是。A.鈦B.鋼C.銅D.鋁14．某校科學(xué)活動(dòng)課上，小莉和小強(qiáng)各自用一根金屬銅線、一塊強(qiáng)磁鐵、一節(jié)一號(hào)干電池分別成功做出了各自簡(jiǎn)易的電動(dòng)機(jī)，如圖甲、乙所示。在他倆的展示過程中，細(xì)心的小敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)銅線框的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是相反的，由此小敏提出以下猜想：A.是小莉和小強(qiáng)做的銅線框的形狀不同造成的。B.是貼近電池一側(cè)強(qiáng)磁鐵的極性不同造成的。請(qǐng)你從以上猜想中，選擇一個(gè)你認(rèn)為合理的猜想，并寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法。1.安裝好直流電動(dòng)機(jī)模型，接通電源后發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，下列各項(xiàng)情況中不可能成為故障原因的是（）A.電刷跟換向器接觸不良B.線圈恰好在平衡位置C.支架裝置卡住線圈D.電源的正負(fù)極裝反2.下列說法正確的是（）A.磁場(chǎng)對(duì)放入其中的導(dǎo)體都有力的作用B.磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體不一定有磁力作用C.磁場(chǎng)對(duì)放入其中的通電導(dǎo)體有力的作用D.通電線圈在磁場(chǎng)中一定會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)3.要改變直流電動(dòng)機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，可行的辦法是（）A.改變電流的大小B.改變磁場(chǎng)的強(qiáng)弱C.只改變電流方向D.同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向4.如圖所示是小明同學(xué)探究“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用”的實(shí)驗(yàn)裝置，ab是一根金屬棒，通過金屬導(dǎo)軌連接到電路中，閉合開關(guān)后，金屬棒沒有運(yùn)動(dòng)(儀器、電路都完好)，要想使金屬棒運(yùn)動(dòng)起來(lái)，下列措施不可行的是（）A.將蹄形磁體的N、S極對(duì)調(diào)B.換用磁性強(qiáng)一些的蹄形磁體C.換用能提供較大電流的直流電源D.使用輕質(zhì)金屬棒，減小金屬棒與導(dǎo)軌之間的摩擦力5.(浙江溫州模擬)在圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置圖中，能夠說明電動(dòng)機(jī)工作原理的是（）6.(四川