第三节 科学探究：电动机为什么会转
一、单选题
1.如图所示的实验装置，是用来研究（ ）
A. 磁场对通电导体的作用 B. 电磁感应现象
C. 电流的磁场 D. 电磁铁原理
2.如图能说明电动机工作原理的是（ ）
A. B.
C. D.
3.要改变直流电动机的转动方向，可以（ ）
A. 增大电流 B. 改变线圈中的电流方向或对调磁铁两极
C. 同时改变电流方向和磁场方向 D. 增强磁铁的磁性
4.如图所示，用来研究磁场对通电导线的作用的实验装置是（）
A. B. C. D. 5.（2017•西宁）发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代，制造电动机所依据的原理是（ ）
A. 电磁感应现象 B. 电流的周围存在着磁场
C. 磁场间的相互作用 D. 通电导体在磁场中受到力的作用
6.电动机的工作原理是（ ）
A. 电磁感应现象 B. 电流的热效应
C. 通电导体周围存在磁场 D. 通电导体在磁场中受力
7.如图是课本中的几个实验，演示磁场对通电导体有力作用的是（ ）
A. B.
C. D.
8.有一部电动机经过检查，一切都按要求安装完毕后，排除接触不良、短路、及磁铁没有磁性、电源没有
电压等各种原因后，接通电源仍不能转动．小佳同学用手去旋转线圈，刚一旋转，电动机就立即持续转动
起来．则原来电动机不转动的原因可能是（ ）
A. 电动机轴生锈而被卡住了 B. 转轴没润滑油转不动
C. 线圈所处的位置对它的转动有影响 D. 线圈转动要靠外力
9.一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后电动机不转，用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动
起来，则它开始时不转的原因可能是（ ）
A. 线圈内部短路 B. 电刷与换向器接触不良
C. 磁铁的磁性不强或线圈中电流不够大 D. 线圈正好处于平衡位置10.线圈 abcd 转动过程中经过图甲、乙位置时，导线 ab 所受磁场力的方向（ ）
A. 相同，是由于磁场方向、流过 ab 的电流方向都没改变
B. 相同，是由于磁场方向、流过 ab 的电流方向都改变了
C. 相反，是由于流过 ab 的电流方向相反了
D. 相反，是由于磁场方向相反了
二、填空题
11.如图所示，闭合开关，观察到铝杆 AB 运动起来，说明磁场对电流有________ 作用，利用该原理可制
成 ________ （发电机、电动机），将磁体两极对调，观察 AB 的运动方向，这是为了探究力的方向
与 ________ 关系．
12.电动机的原理是 ________在磁场中受到力的作用，受力方向与 ________和 ________有关系
13.下列电器中，装有电动机的有 ________，其中应用直流电动机的有 ________．（填序号）
A．收音机 B．复读机 C．电视机 D．电冰箱 E．洗衣机 F．吸尘器 G．电热器 H．电动剃须
刀 L．电铃．
14.如图（a）所示，一根垂直于纸面的导线 P 放置在一水平放置条形磁铁的正上方，若导线受到磁铁给它
的作用力的方向竖直向下，则导线中电流的方向是垂直纸面 ________ （选填：“向外”或“向
内”）；现将该导线稍微向右平移一段距离，如图（b）所示，则这根导线受到磁铁对它的作用力的方向
为 ________ （选填：“右下方”、“右上方”、“左下方”或“左上方”）。15.线圈 abcd 转动过程中经过图甲位置时，导线 ab 所受磁场力 F 的方向如图甲所示．当线圈经过图乙的
位置时，流过导线 ab 的电流方向与图甲的________ （选填“相同”或“相反”），请用箭头标出图乙
中导线 ab 所受磁场力的方向．
16.如图所示，直导线自由悬挂，不计阻力的情况下，给直导线通电，蹄形磁体对通电直导线有________
的作用，根据这个原理可以制作________机，此过程中直导线中________（“有”或“没有”）产生感应
电流．
三、解答题
17.九年级（2）班的物理实践小组在装好直流电动机模型后，设计了一个通过改变电动机的转动方向及转
速使重物上升或下降的电路，如图所示，有一个单刀双掷开关（触片 K 接通 a 或接通 b），只有两个电
源．请你完成电路图的连接（操作过程中不得改变电路中的接线），并请回答：
（1）如何改变电动机的转动方向？
（2）如何改变电动机的转速？
四、作图题18.如图所示，图甲是探究电磁感应现象的实验电路，图乙是探究磁场对电流的作用的实验电路，请你在
甲、乙两图中的 A、B 两处填上合适的元件符号
五、实验探究题
19.研究电动机的工作过程。
（1）电动机的工作原理是磁场对________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________。线圈从图示位置再转动________度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置。
（2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了________，该装置能在线圈________(选填“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。
（3）①丙图所示的电动机模型中，调换器件________（填图中的序号）的放置可方便改变电动机的转动
方向。
②通电后电动机模型不转动，若是接触不良，可以把铜片(电刷)再弯曲一下，以增加它的________（填物质的物理属性）。
六、综合题
20.如图所示，小明同学做了一个小小直流电动机模型．同学们围着观看线圈的转动，一起分享着他的成
果．爱动脑筋的小刚同学提出了问题：小明制作的直流电动机模型没有换向器，为什么能连续转动呢？请
你帮忙解答：
（1）为了让直流电动机模型能连续转动，制作时关键要注意什么？
（2）该电动机模型为什么能持续转动？
（3）该电动机模型与实际电动机比较，运转情况有何不同？
21.星期一升国旗后，校长通过话筒向全体同学讲话，同学们从高音喇叭聆听到了校长的讲话声音，请用
学到的知识解释下面的问题：
（1）话筒是把声音信号转化成电信号的一种装置，简述话筒的工作原理；
（2）扬声器是把电信号转化成声音信号的装置，简述扬声器的工作原理。答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】解：读图可知，装置中有电源，是通电导体在磁场中受到力的作用，即这是研究磁场对
通电导体的作用的装置．
故选 A．
【分析】能电导体在磁场中会受到力的作用，其装置的特点是电路中有电源．据此做出判断．
2.【答案】D
【解析】【解答】解：A、如图是奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场．不符合题意．
B、闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，导体中有感应电流，小灯泡发光，这是电磁感应现象．不
符合题意．
C、闭合开关，电磁铁吸引大头针，这是电流的磁效应．不符合题意．
D、闭合开关，电路中有电流，通电导体在磁场中受力而运动，这是磁场对电流的作用．符合题意．
故选 D．
【分析】电动机是利用磁场对电流的作用工作的，在图中找出和它的原理相同的即可．
3.【答案】B
【解析】【解答】解：要想改变电动机的转动方向，可对调磁铁两极或改变线圈中电流的方向，二者同时
改变时，电动机转动方向不变；所以 B 正确，C 错误；
电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，和电流大小、磁性强弱无关，故 A、D 错误．
故选 B．
【分析】电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，要想改变电动机的转动方向，可改变磁场方向或
线圈中电流的方向，二者只能改变其中之一．
4.【答案】D
【解析】【解答】解：A、导体棒在磁场中运动时，电流表中产生了感应电流，即用来研究电磁感应现象
的，不符合题意；
B、闭合开关，通电线圈有磁性，吸引铁钉，是研究通电螺线管具有磁性的，不符合题意．C、通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，它是研究电流的磁效应的，是奥斯特实验，不符合
题意；
D、通电后，导体棒在磁场中发生运动，是研究通电导线在磁场中受磁场力的，符合题意；
故选 D．
【分析】（1）奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，证明了通电导线周围存在磁场，磁场的方向和电流
的方向有关；
（2）通电导体在磁场中受力实验的前提是通电，结果是受力，因电而动，所以实验装置中要有电源供电；
（3）电磁感应实验的前提是没有电源；
5.【答案】D
【解析】【解答】解：电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的．故选 D．
【分析】电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用．发电机的工作原理：电磁感应现象．
6.【答案】D
【解析】【解答】解：电动机的基本工作原理是：通电导体在磁场中受力．电磁感应是发电机原理；通电
导体周围存在磁场是奥斯特实验；通电导体发热是电能转化为内能．故 ABC 错误．故选 D．
【分析】要解答本题需掌握：电动机的原理是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的．
7.【答案】C
【解析】【解答】解： A、该实验装置中没有电源，当放在磁场中的导体 AB 在磁场中做切割磁感线运动
时，灵敏检流计的指针就会偏转，即产生了感应电流，这是电磁感应现象，故 A 不符合题意；
B、当导体中有电流通过时，放在导体下方的小磁针发生了偏转，说明通电导线周围存在磁场，故 B 不符
合题意；
C、当闭合开关后，放在磁场中的导体 AB 中有电流通过，且导体会动起来，说明磁场对通电导体有力的作
用，故 C 符合题意；
D、该实验中当扇叶转动时小灯泡会发光，演示的电磁感应现象，故 D 不符合题意．
故选 C．
【分析】由实验的装置及现象可知实验的原理和目的，则可判断哪一个符合要求．
8.【答案】C
【解析】【解答】解：经过检查，一切都按要求安装完毕后，排除接触不良、短路、及磁铁没有磁性、电
源没有电压等各种原因后，因此选项 A、B 不正确．接通电源仍不能转动，用手去旋转线圈，刚一旋转，电动机就立即持续转动起来，则线圈处于平衡位置，
所以选项 C 正确．
电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，所以选项 D 不正确．
故选 C．
【分析】电动机不转动的原因主要有以下几个方面：电动机轴生因为锈而被卡住；线路接触不良，电路中
无电流；电压过低，电路中电流太小；线圈处于平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用．
9.【答案】D
【解析】【解答】解：由题意知电动机是在用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动起来，说明电动机
不转时，正好线圈处于了平衡位置．
故选 D．
【分析】当线圈处在平衡位置时，线圈中没有电流通过，磁场就不能对线圈有力的作用．
10.【答案】C
【解析】【解答】解：由于电流从电源的正极出发，故此时图甲中 ab 的电流方向是由 b 到 a；在图乙中，
由于磁场的方向没有改变，电流的方向是由 a 到 b，故此时线圈受力的方向改变．
故选 C．
【分析】电动机的原理是：通电导线在磁场中受力的作用，其受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，
即只要改变一个量，其受力的方向就会改变一次．
二、填空题
11.【答案】力；电动机；磁场方向
【解析】【解答】解：（1）把一根轻质的铝杆作为直导线放在蹄形磁体的磁场里，接通电源，看到铝杆
运动，说明磁场对通电导线有力的作用，电动机就是利用该原理制成的．
（2）将磁体两极对调，观察 AB 的运动方向，这是为了探究力的方向与磁场方向的关系．
故答案为：力；电动机；磁场方向．
【分析】（1）通电导体在磁场中受到力的作用；电动机就是利用该原理制成的；
（2）通电导体的运动方向跟电流方向、磁感线方向有关，二者只能改变其一，如果两者都改变，导体运
动方向不变．
12.【答案】通电导体；磁场方向；电流方向【解析】【解答】解：直流电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，并且受力的方向与磁场方向
和电流方向有关．
故答案为：通电导体；磁场方向；电流方向
【分析】直流电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，并且受力的方向与磁场方向和电流方向有
关．
13.【答案】BDEFH；BH．
【解析】【解答】将电能转化为机械能的用电器有：B．复读机；D．电冰箱；E．洗衣机；F．吸尘器；
H．电动剃须刀．其中可以利用电池工作的有：B．复读机；H．电动剃须刀．因此装有电动机的有：
BDEFH，其中应用直流电动机的有：BH．
【分析】（1）电动机将电能转化为机械能．（2）家庭电路是交流电，直接用于家庭电路的电动机不是直
流电动机，电池提供直流电．
14.【答案】向内；左下方
【解析】【解答】解：（1）磁场在图（a）中的方向是水平向右，伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁
感线向下穿过手心，则手心朝左，大拇指竖直向下，四指指向电流方向，故导线中电流的方向是垂直纸面
向里；
（2）将该导线稍微向右平移一段距离，磁场的方向为该点的切线方向，由左手定则可知，这根导线受到
磁铁对它的作用力的方向为左下方。
故答案为：向内；左下方。
【分析】（1）在磁体外部磁感线的方向是从 N 极出发回到 S 极，判断导体中电流的方向时利用左手定则；
（2）用磁感线来描述磁场时，磁场的方向是磁感线上某一点的切线方向，根据左手定则判断将该导线稍
微向右平移一段距离时受到磁铁对它的作用力的方向。
15.【答案】相反
【解析】【解答】解：（1）由于电流从电源的正极出发，故图甲中 ab 的电流方向是由 b 到 a；在图乙中，
导线 ab 中的电流方向是由 a 到 b，与图甲的电流方向相反；
（2）磁场方向不变，导线 ab 中的电流方向改变，所以导线 ab 的受力方向改变，图甲中导线 ab 的受力方
向向上，所以图乙中导线 ab 的受力方向向下，如下图所示：故答案为：相反；见上图．
【分析】（1）根据图乙分析流过导线 ab 的电流方向；
（2）电动机的原理是：通电导线在磁场中受力的作用，其受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，
即只要改变一个量，其受力的方向就会改变．
16.【答案】力；电动；有
【解析】【解答】解：如图所示，若直导线中有电流通过，其恰好处于磁场中，此时通电直导线会受力运
动，电动机就是利用该原理制成的；此直导线为闭合电路的一部分导体，它在磁场中做切割磁感线运动，
所以此时直导线中会产生感应电流．
故答案为：力；电动；有．
【分析】（1）通电导线在磁场中受力的作用，其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，利用该
原理制成了电动机；（2）闭合电路的一部分导体在场中作切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流．
三、解答题
17.【答案】解：使滑动变阻器、单刀单掷开关、单刀双掷开关、电动机串联连接，滑动变阻器改变电路
中的电流，从而得到改变电动机的转速；单刀双掷开关与电路和电源连接，起到改变电流的方向来控制电
动机的转向；电路图如下图所示：
【解析】【分析】电动机的转速和电流的大小有关，以及电动机的转向和电流的方向有关四、作图题
18.【答案】解：
【解析】【解答】解：A 处是电流表，B 处是电源，符号如图所示．
【分析】1、探究电磁感应现象，电路中应有显示有无电流产生的灵敏电流计或电流表．
2、探究磁场对电流的作用，电路中应有电源，闭合开关后电路中应有电流．
五、实验探究题
19.【答案】（1）电流(或通电线圈)；电流方向不同；90
（2）换向器；刚转过
（3）①；弹性
【解析】【解答】(1)电动机的工作原理是磁场对电流的作用；甲图中，线圈左右两边框 ab、cd 的受力方
向相反，其原因是电流的方向不同；线圈从图示位置再转动 90 度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停
在该位置；(2)乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转过平衡位置时，
自动改变线圈中的电流方向；(3)①丙图所示的电动机模型中，调换器件 U 型磁铁①的放置可方便改变电
动机的转动方向；②通电后电动机模型不转动，若是接触不良，可以把铜片(电刷)再弯曲一下，以增加它
的弹性。【分析】（1）电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用；线圈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．（3）①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．只要越
过平衡位置后，产生电流，便可以转动了；②线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，据此判断．
六、综合题
20.【答案】（1）答：漆包线两端的漆皮，一端全部刮掉，一端只刮半周
（2）答：当线圈通电后在磁场中受力转动，转过 180°后断电（因为另一端漆皮只刮了半周），线圈在惯
性的作用下转过了 180 度后，又通电转动
（3）答：运转不平稳；启动时要在外力的作用下才能启动
【解析】【分析】电动机的原理是通电线圈大磁场中受力转动．由电动机的结构可知，当线圈转至平衡位
置后，其受力平衡，无法再持续转动．当转过平衡位置后，电流的方向改变，其受力方向改变，也无法沿
同一方向持续转动，据此找出解决办法．
21.【答案】（1）答：话筒相当于电话中的话筒，它们都是把声音信号转化为电流信号的装置，话筒内部
都有永磁铁、膜片和线圈；说话时，声音使膜片振动，带动连在膜片上的线圈振动，切割磁感线产生变化
的感应电流。
（2）答：扬声器是把电流信号转化为声音信号的装置，扬声器主要由锥形纸盒、线圈和永磁铁组成，线
圈套在永磁铁的磁极上，纸盒和线圈相连，来自话筒的信号电流，流过线圈，产生大小变化的磁场，线圈
与永磁铁相互作用而发生振动，从而带动锥形盒振动，发出声音。
【解析】【分析】（1）话筒是把声音信号转化为电流信号的装置，话筒内部都有永磁铁、膜片和线圈，
故据其内部的构造分析即可判断；
（2）扬声器是把电流信号转化为声音信号的装置，扬声器主要由锥形纸盒、线圈和永磁铁组成，故据构
造分析即可判断。
微信/支付宝扫码支付