人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 电动机测试题

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【知识梳理】
知识点01：磁场对通电导线的作用
1.磁场对通电导线的作用
(1)磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中受到力的作用。
(2)通电导线在磁场中受力的方向的影响因素：通电导线在磁场中受力的方向跟电流的方向、磁感线的方向有关。当电流方向与磁感线方向中的一个变得相反时，通电导线受力的方向也相反；当电流方向与磁感线方向同时相反时，受力方向不变。
(3)能量转化：通电导线在磁场中受力运动的过程，消耗了电能，获得了机械能。
(4)不是在任何情况下通电导体在磁场中都会受到力的作用。当通电导体中的电流方向与磁场方向相同或相反(即导体中的电流方向与磁场方向平行)时，导体不受磁场力的作用。
③当通电导体中电流的方向与磁场方向垂直时，导体所受磁场的作用力最大。
知识点02：电动机的基本构造
1.电动机的基本构造：电动机由两部分组成——能够转动的线圈(转子)和固定不动的磁体(定子)。电动机工作时，转子在定子中飞快地转动。
2.电动机的工作原理：电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的（或者通电导线在磁场中到力的作用）。
3.线图的平衡位置
如图所示，当线圈转到线圈平面与磁场方向垂直的位置时，流过线圈上下两个边的电流方向相反，磁场方向相同，此时上下两个边受力大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上。这个位置叫线圈的平衡位置。
4.线圈在磁场中不能连续转动
5.使线圈连续转动的两种方法
(1)在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈又受到同方向转动的力，会继续转动下去。
将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮掉半周，这样即可实现对线圈只供电半周。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
(2)利用换向器：在线圈转动的后半周，设法改变电流的方向，使线圈在后半周也获得同方向转动的动力，这样，线圈会平稳、有力地转动下去。实际的电动机是通过换向器来实现这一目的的。
知识点03.换向器
(1)构造：如图所示，两个铜半环E、F分别与线圈两端相连，中间断开，彼此绝缘，两个电刷A、B一端分别连接电源的两极，另一端分别与两个铜半环接触。工作时，两个铜半环随线圈一起转动，线圈、铜半环、电刷和电源组成闭合回路。
(2)作用：每当线圈刚转过平衡位置时，换向器都能自动改变线圈中的电流方向，从而获得同方向转动的力，使线圈连续转动。
知识点04.电动机工作过程
知识点05：扬声器
1.作用：扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。
2.构造：由永久磁体、线圈和锥形纸盆构成，如图所示。
3.工作原理：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得线圈在一个瞬间和下一个瞬间受到不同的磁场力的作用而运动，同时带动纸盆振动，便发出了声音。（通电导线在磁场中受到力的作用或者电流的磁效应这两个原理均可以说明。）
【题型归纳】
题型一：探究磁场对通电导体作用力影响因素
【例1】．（24-25九年级下·贵州黔东南·月考）在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在 ，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
(2)如图所示，将导体ab置于蹄形磁体的两极之间，未闭合开关前，导体ab ，闭合开关后，导体ab ，说明磁场对 导体有力的作用；（前两空均选填“静止”或“运动”）
(3)断开开关，将图中磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 （选填“相同”或“相反”），说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关；
(4)断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 （选填“相同”或“相反”），说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关；
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向， （选填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
【答案】(1)磁场
(2) 静止 运动 通电
(3) 相反 磁场方向
(4) 相反 电流方向
(5)不能
【详解】（1）磁场与磁场之间存在力的作用，一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，如果导体运动状态发生改变，说明受到了磁力的作用，那么通电导体周围也存在磁场。
（2）[1][2][3]开关未闭合时，电路中无电流，没有磁力的作用，因此导体ab静止；开关闭合后，电路中有电流通过，通电导体周围存在磁场，因此导体ab运动。通过实验可以得出磁场对通电导体有力的作用。
（3）[1][2]将磁体的N、S极对调，磁场方向发生改变，而电流方向保持不变，根据左手定则可知，导体ab运动方向发生改变。因此可以推理出通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
（4）[1][2]将电源的正、负极对调，电流方向发生改变，而磁场方向保持不变，根据左手定则可知，导体ab运动方向发生改变。因此可以推理出通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，发现导体的受力方向不发生改变。因此无法观察到磁场方向或电流方向对受力方向的影响，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
【变式1】．（25-26九年级上·全国·单元测试）利用如图甲所示的装置观察磁场对通电直导线的作用。
(1)应在M、N之间接入 （选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒AB应选用轻质的 （选填“铁棒”或“铝棒”）。
(2)如图乙所示，给线圈abcd通电后，cd段导线所受磁场力的方向与ab段导线所受磁场力的方向 （选填“相同”或“相反”），理由是磁场方向相同， 。
(3)如图丙所示，小明自制了一个电动机，将线圈漆包线其中一端的漆全刮掉，另一端的漆刮掉半周，这样能使线圈在平衡位置附近时 （选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”）。
【答案】(1) 电源 铝棒
(2) 相反 电流方向相反
(3)切断线圈中的电流
【详解】（1）[1]如图甲所示的装置需要观察磁场对通电直导线的作用，故此导线中应有电流通过，在M、N之间接入电源。
[2]图甲所示的装置中有磁体，磁体会吸引铁钴镍一类物质，导体棒不能选用铁棒，故此导体棒AB应选用轻质的铝棒。
（2）[1] [2]磁场对通电直导线的作用力的方向与磁场方向和电流方向有关。图乙所示磁场方向不变，cd段导线与ab段导线通过的电流方向相反，故此cd段导线所受磁场力的方向与ab段导线所受磁场力的方向相反。
（3）线圈在平衡位置附近时刚好线圈的一端转到没刮掉漆的位置，即此时一端为绝缘部分，电路断路切断线圈中的电流，线圈利用惯性继续转动从而改变线圈中的电流方向。
【变式2】．（24-25九年级下·贵州贵阳·月考）在“探究通电导体在磁场中受力作用”实验中，小刚发现金属棒在磁场中摆动的幅度不同。根据这一现象他提出了“通电导体在磁场中受力大小与哪些因素有关”的问题，并进行了以下猜想。
猜想1：与通过导体的电流大小有关；
猜想2：与导体的材料有关；
猜想3：与磁场的强弱有关。
小刚用细线将铜棒悬挂起来，使之处于水平放置的U形磁体的磁场中，并连接了如图所示的电路。请你回答下列问题：
(1)实验中铜棒在磁场中受力的大小可以通过观察 与竖直方向的夹角来判断。
(2)探究猜想1时，小刚将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱和导体的材料相同时，电流越大，通电导体在磁场中受到的力越 。
(3)为了探究猜想2，小刚仅用长度、粗细相同的铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时细线偏转的角度与用铜棒做实验时不同，于是得出“电流和磁场强弱相同时，通电导体在磁场中受力大小与导体的材料有关”这一结论。小刚得出的结论是否可信？ （选填“可信”或“不可信”），理由是 。
(4)探究猜想3的过程中，当细线偏转到一定角度时，铜棒处于静止状态，此时磁场对铜棒施加了一个水平向右的力F，则铜棒所受细线拉力与重力的合力方向为 。
【答案】(1)细线
(2)大
(3) 不可信 长度、粗细相同的铜棒和铝棒的电阻不同，重力也不同
(4)水平向左
【详解】（1）铜棒通过细线悬挂，在磁场中受力时，细线会偏离竖直方向。细线偏转的角度越大，说明铜棒所受的力越大。因此，观察细线与竖直方向的夹角即可判断受力大小。
（2）闭合开关并向左移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值减小，导致电路中电流增大。观察到细线偏转角度增大，说明电流越大，通电导体在磁场中受力越大。
（3）[1][2]实验中用铝棒代替铜棒，发现细线偏转角度不同。但由于铝和铜的电阻不同，且题目未说明保持电流相同，电阻差异可能导致电流不同，从而影响实验结果。此外，铝和铜的密度不同，重力不同也可能影响细线偏转角度。因此，结论不可信。
（4）当铜棒静止时，受力平衡，磁场力F水平向右，拉力和重力的合力与F平衡。则拉力和重力的合力方向为水平向左。
题型二：通电导体在磁场中的受力分析
【例2】．（2025九年级·全国·专题练习）如下图所示，当线圈刚转过平衡位置时，如果不改变电流的方向，则线圈（ ）
A．立即停止转动B．立即反转
C．按原方向一直转下去D．在平衡位置附近摆动几下才停下来
【答案】D
【详解】如图所示，线圈刚转过平衡位置时，由于磁场方向、电流方向都不改变，则线圈ab边和cd 边的受力方向也不变，线圈转过平衡位置后将会再反转，在平衡位置附近摆动几下，最后停下来，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
【变式1】．（2025·江苏扬州·三模）将一段裸铜导线弯成如图乙所示形状的线框，将它置于一节5号干电池上（线框上端的弯折处A与正极接触良好），一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面的两端P、Q与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会开始转动，成为一个“简易电动机”，如图丙所示。（电流受力与磁场和电流方向的关系如图甲）关于该“简易电动机”，下列说法中正确的是（ ）
A．线框会转动是由于受到电场力的作用
B．电路中的热功率等于线框旋转的机械功率
C．如果磁铁吸附在电池负极的是S极，那么从上向下看，线框做逆时针转动
D．如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则线框将上下振动
【答案】C
【详解】A．通电导体在磁场中会受到力的作用，所以线框会转动是由于受到磁场力的作用，故A错误；
B．本题模型为简易电动机，电动机将电能主要转化为机械能，极少部分转化为内能，所以电路中的热功率小于线框旋转的机械功率，故B错误；
C．如果磁铁吸附在电池负极的是S极，磁场方向是向下的，根据左手定则，左侧线框因电流流向负极而受力方向向内，右侧线框因电流流向负极而受力方向向外，从上向下看，线框将做逆时针转动，故C正确；
D．如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则只有半个线圈受力转动且受力方向不变，线圈转动方向也不变，所以线框不会上下振动，故D错误。
故选C。
【变式2】．（17-18九年级·全国·单元测试）如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈，现在给它们通电，则下列说法正确的是（ ）
A．甲中线圈转动，乙中线圈不转动
B．乙中线圈转动，甲中线圈不转动
C．甲、乙中的线圈都会转动
D．甲、乙中的线圈都不会转动
【答案】A
【详解】电动机线圈转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关，根据图示结合可知，甲中线圈ab边和cd边电流方向相反，磁场方向相同，所以ab边和cd边受力方向相反，并且不在同一条直线上，又因为电流大小相同，所以受力大小也是相等的，故这两个力不是一对平衡力，所以甲中线圈转动；乙中线圈处于平衡位置，线圈中上、下两条边受到的磁场力的方向相反，大小相等，且作用在一条直线上，是一对平衡力，故乙中线圈不会转动，故A正确，BCD均错误。
故选A。
题型三：电动机的工作原理
【例3】．（2025·黑龙江大庆·三模）在锚定碳达峰、碳中和的目标下，紫云峰一台台风力发电机擎天而立，迎风飞旋，下面能反映风力发电机基本原理的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】风力发电机是利用电磁感应原理，将风能转化为电能。
A．图A中，闭合开关后，通过电流的金属棒在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理，故A不符合题意；
B．图B是电磁感应现象的实验装置，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，风力发电机正是利用电磁感应原理工作的，故B符合题意；
C．图C是奥斯特实验，表明通电导体周围存在磁场，这与风力发电机的工作原理不同，故C不符合题意；
D．图D是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验，与风力发电机的电磁感应原理无关，故D不符合题意。
故选B。
【变式1】．（25-26九年级上·全国·单元测试）如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是（ ）
A．电动机是利用电磁感应的原理工作的
B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C．使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的
D．仅改变磁感线的方向不能改变线圈转动的方向
【答案】C
【详解】A．电动机是是根据通电流的导体在磁场中会受力的原理来工作的，故A错误；
B．电动机工作过程中，消耗的电能主要转化为机械能，小部分转化为内能，故B错误；
C．使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的，换向器在电动机中起着关键作用，它的主要功能是改变电流方向，从而确保电动机可以连续旋转而不需要经常地停止和启动，故C正确；
D．线圈转动的方向与电流方向、磁场方向有关，仅改变磁感线的方向能改变线圈转动的方向，故D错误。
故选C。
【变式2】．（2025·江西抚州·二模）如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动，下列分析正确的是（ ）
A．该装置工作原理是电磁感应原理
B．图中线圈正好处于平衡位置
C．该装置工作时，将电能全部转化为机械能
D．若改变电源方向，线圈将逆时针转动
【答案】D
【详解】A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，不是电磁感应，故A错误；
B．图中线圈与磁感线的方向平行，没有处于平衡位置，故B错误；
C．电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，但也有少部分转化为内能，故C错误；
D．若改变电源方向，也就是改变了线圈中的电流方向，线圈受力方向改变将逆时针转动，故D正确。
故选D。
题型四：直流电动机的基本构造
【例4】．（2025九年级下·吉林·专题练习）如图，兴趣小组制作了一个电动机，给线圈通电，轻轻一推，线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有（ ）
A．电动机主要由磁体和线圈组成
B．电动机主要把动能转化为电能
C．对调电源正、负极不能改变线圈的转动方向
D．电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关
【答案】A
【详解】A．电动机主要由磁体和线圈组成。在常见的电动机结构中，磁体提供磁场，线圈在磁场中受力而转动，这是电动机的基本组成部分，故A正确；
B．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，其能量转化是将电能转化为机械能（动能），而不是把动能转化为电能，故B错误；
C．电动机线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关，对调电源正、负极会改变电流方向，从而可以改变线圈的转动方向，故C错误；
D．根据焦耳定律可知，电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻有关，故D错误。
故选A。
【变式1】．（2025·广东汕头·一模）如图是小明自制的电动机：金属支架m、n固定在木板上；粗漆包线绕成矩形线圈abcd，两端伸出作为引线并放在支架上；用另一段漆包线绕在铁芯上制作电磁铁，置于线圈之下。按图示接入电路。关于自制电动机下列说法正确的是（ ）
A．矩形线圈与下方电磁铁串联
B．引线上的漆皮是绝缘体，必须全部刮掉
C．闭合开关，通电线圈上端磁极是N极
D．线圈通电会转动，与扬声器的工作原理相同
【答案】D
【详解】A．线圈abcd与电磁铁分别接在电源两极，有独立的电流路径，连接方式是并联，故A错误；
B．将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，如果两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，故B错误；
C．电流从电磁铁的下端流入，上端流出，由安培定则通电线圈下端磁极是N极，上端是S极，故C错误；
D．线圈通电会转动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，扬声器是根据通电导体在磁场中受力的作用制成的，与扬声器的工作原理相同，故D正确。
故选D。
【变式2】．（2025·江苏无锡·一模）如图所示是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈左端的漆只刮掉半周，右端全部刮掉；在线圈的下方放置一块磁体，将线圈接入电路闭合开关后转动，下列说法中正确的是（ ）
A．该装置是利用电磁感应原理工作的
B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力
C．仅调换电源的正负极，不能改变线圈的转动方向
D．若将线圈左端的漆也全部刮掉，闭合开关后线圈不能持续转动
【答案】D
【详解】A．电动机的原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，故A错误；
B．由于线圈中有一端的漆只刮掉半周，会出现电路中无电流状态，当线圈转到该位置处，由于线圈中无电流，所以不会受到磁场力的作用，故B错误；
C．线圈转动的方向与电流的方向有关，仅调换电源的正负极，电流的方向发生改变，改变线圈的转动方向，故C错误；
D．将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断电流，通过线圈的惯性转动半周，从而保证了线圈持续的转动下去，由此可知该过程中通过线圈的电流方向不会改变，若将线圈左端的漆也全部刮掉，闭合开关后线圈不能持续转动，故D正确。
故选D。
题型五：换向器
【例5】．（2025九年级下·安徽·专题练习）直流电动机中换向器的作用是（ ）
A．改变线圈的转动方向
B．改变磁感线的方向
C．改变线圈中的电流方向
D．改变线圈中的电流大小
【答案】C
【详解】A．线圈的转动方向由电流方向和磁场方向共同决定，换向器仅改变电流方向，并非直接改变转动方向，故A错误；
B．磁感线方向由磁体决定，换向器无法改变，故B错误；
C．当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续向同一方向转动，故C正确；
D．电流大小由电源电压、电路电阻决定，换向器不改变电流大小，故D错误。
故选C。
【变式1】．（25-26九年级下·全国·随堂练习）如图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图，该电动机工作时将电能转化为 能和内能。直流电动机中换向器的作用是 。如果想改变该直流电动机的转动方向，你可以采取的方法是 （写一条合理方法即可）。
【答案】 机械 见解析 改变电流方向
【详解】[1]电动机工作时，需要消耗电能，同时电动机转动，可知将电能转化为机械能。
[2]为使线圈持续转动，直流电动机中安装了换向器。直流电动机中换向器的作用是：当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。
[3]线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关。改变电动机的转动方向有两种方法：①可保持磁场方向不变，改变电流方向；②可保持电流方向不变，改变磁场的方向。
【变式2】．（25-26九年级上·全国·课后作业）让线圈在磁场中转起来
(1)电动机的基本构造
电动机由两部分组成：能够转动的线圈，叫作 ；固定不动的磁体，叫作 。如图所示，A、B是电刷，其作用是与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。E、F是 （两个半圆铜环），其作用是及时改变线圈中的电流方向，使线圈一直转动下去。
(2)电动机的工作原理：通电线圈在 中受力转动。
(3)能量转化： 转化为 。
【答案】(1) 转子 定子 换向器
(2)磁场
(3) 电能 机械能
【详解】（1）[1][2]电动机由定子和转子组成，能够转动的线圈，叫作转子；固定不动的磁体，叫作定子。
[3]E、F是换向器，直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜半环组成的，其作用是当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。
（2）电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，发电机的原理是电磁感应。
（3）[1][2]电动机将电能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能。
题型六：扬声器构造及其原理
【例6】．（24-25九年级下·江苏苏州·月考）如图，2024年常熟市实验创新大赛上的一件作品：用漆包线和磁体制作的一台“电动机”，制作时用刀片将线圈两端不同位置的绝缘漆按图示一半或全部刮掉并作为转动轴，实验时左端支架在A或B位置选择一个，将支架与干电池相连，发现接 （AC/BC）时线圈能持续转动，这种让线圈持续转动的思路与电动机中换向器的思路是 （相同/不相同）的。
【答案】 BC 不相同
【详解】[1]如图A将下半圈绝缘漆刮掉，B、C将上半圈绝缘漆刮掉，则接AC时，电路始终不接通，没有电流，接BC时其中半圈接通，产生动力，另半圈电路断开，无电流，没有动力，靠惯性完成转动。所以接BC时线圈能持续转动。
[2]电动机中换向器的作用是在线圈刚转过平衡位置时，及时改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动，其核心是通过改变电流方向来维持转动；而本题中让线圈持续转动的思路是通过线圈两端不同的刮漆方式，使线圈在特定位置断开电路，利用惯性继续转动，并非改变电流方向，所以这种思路与电动机中换向器的思路是不相同的。
【变式1】．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）如图所示，将扬声器的线圈一端连接电源负极，另一端与电源正极不断碰触，会听到扬声器发出“咔咔”的响声，这是因为变化的电流通过绕圈，使其在 中受到变化的力，从而带动锥形纸盆 而发声。
【答案】 磁场 振动
【详解】[1][2]通电导体在磁场中受到力的作用。如图，扬声器中有磁体和线圈，线圈处在磁体周围的磁场之中；将扬声器的线圈一端连接电源负极，另一端与电源正极不断碰触，线圈中会产生断断续续的变化的电流，变化的电流通过绕圈，使其在磁场中受到变化的力，从而带动锥形纸盆振动而发声。
【变式2】．（2025·安徽滁州·三模）如图所示为动圈式扬声器，也就是音响上所用的“喇叭”，当线圈中有随声音变化的电流通过时，线圈在磁场的作用下会振动起来，从而带动纸盆振动发出声音，该扬声器的工作原理与 （选填“电动机”或“发电机”）相同。
【答案】电动机
【详解】当线圈中有随声音变化的电流通过时，线圈在磁场的作用下会振动起来，从而带动纸盆振动发出声音，这是因为通电线圈在磁场中受力的作用，所以该扬声器的工作原理与电动机相同。
【变式3】．（24-25九年级下·安徽安庆·月考）扬声器，也叫喇叭，是把电信号转化为声信号的装置。如图所示，是一个动圈式扬声器的结构示意图。线圈中通入方向变化的电流，在磁场的作用下，带动锥形纸盆来回振动，产生声音。锥形纸盆振动幅度不同，产生的声音响度不同。扬声器的工作原理和 （选填“发电机”或“电动机”）的工作原理相同。
【答案】电动机
【详解】发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。扬声器中的线圈中通过变化电流时，线圈会受到永久磁铁的磁场力的作用，而带动与线圈相连的纸盆振动，将电信号转化成声信号，可知扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用来工作的，因此工作原理和电动机的工作原理相同。
题型七：电动机的综合问题
【例7】．（25-26九年级下·全国）小应自制了一个直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴，用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆，另一端只刮去上半周绝缘漆。将线圈放在支架上，磁体放在线圈边，闭合开关，轻轻拨动线圈，此时线圈顺时针转动，则下列说法错误的是（ ）
A．若仅改变磁极方向，线圈会逆时针转动
B．若再增加一节干电池，线圈转动速度加快
C．刮去上半周绝缘漆，作用相当于换向器
D．工作时将机械能转化为电能
【答案】D
【详解】A．电动机转动方向与电流、磁场方向有关，改变磁极方向（磁场方向改变），线圈会逆时针转动，故A正确，不符合题意；
B．增加一节干电池，电流增大，线圈受力增大，转动速度加快，故B正确，不符合题意；
C．刮去上半周绝缘漆的设计，作用相当于换向器，使线圈持续转动，故C正确，不符合题意；
D．直流电动机工作时是电能转化为机械能，而非机械能转化为电能，故D错误，符合题意。
故选D。
【变式1】．（2025·江苏泰州·二模）心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动，阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时（ ）
A．该装置的工作原理是电磁感应B．该电动泵可用干电池供电
C．活塞将向左运动D．此时为“送血”状态
【答案】C
【详解】A．该装置的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，与电动机原理相同，故A不符合题意；
B．普通干电池的电压会随使用时间快速下降，可能导致电动泵输出功率不稳定，影响血液循环的精确控制‌。而心肺机需要持续、稳定的电源支持，锂电池因能量密度高、放电曲线平稳，更符合此类需求‌，故B不符合题意；
CD．根据安培定则可知：螺线管的左端是S极，此时固定磁铁和电磁铁相互吸引，活塞向左运动，K1关闭，K2打开，为“抽血”状态，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
【变式2】．（24-25九年级下·广东·月考）如图1是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供，abcd是线圈，闭合开关后，线圈ab边受力方向竖直向下，作逆时针旋转。将电源正负极对调后如图2（均不考虑导线MN段对线圈的影响），则下列说法正确的是（ ）
A．图1中P为磁体S极
B．图2中cd边受力方向竖直向下
C．图2中的线圈将逆时针连续转动
D．图2中的线圈中能量转化为：机械能转化为电能
【答案】C
【详解】A．根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。在图1中，电流从左边螺线管的左端内侧流入，根据安培定则可知，P为磁体N极，故A错误；
B．通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。将电源正负极对调后，电流方向发生改变，同时磁场方向也改变，那么导体的受力方向不会改变。图1中ab边受力方向竖直向下，在图2中，ab边电流方向与图1中相反，所以ab边受力方向竖直向下，而cd边与ab边在同一线圈中，所以cd边受力方向竖直向上，故B错误；
C．由B选项分析可知，图2中线圈的受力方向没有发生改变，所以线圈还将逆时针连续转动，故C正确；
D．图2中的装置依然是电动机模型，电动机工作时是将电能转化为机械能，故D错误。
故选C。
【高分演练】
一、单选题
1．（2025·广东·中考真题）如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动，下列操作能让导体ab向左运动的是（ ）
A．改变电压大小B．改变电流方向
C．改变电流大小D．改变导体ab长度
【答案】B
【详解】A．通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和导线棒中电流的方向有关，且两个因素只改变其中一个，导体棒受力方向才会发生改变，改变电压大小，只改变电流的大小，不能改变导体的受力方向，故A不符合题意；
B．改变电流方向，磁场的方向不变，可以改变导体受力的方向，可以使导体ab向左运动，故B符合题意；
C．改变电流大小，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故C不符合题意；
D．改变导体ab长度，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故D不符合题意。
故选B。
2．（2025·广东广州·二模）如图所示，闭合开关，磁场对导体的力F竖直向下，下列选项分别表示闭合开关时磁场对导体ab或cd的力的方向正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场方向有关。
A．与题图相比，磁场方向不变，通过导体ab的电流方向改变，则受到的磁场力方向改变，应为竖直向上，故A错误；
B．与题图相比，磁场方向改变，通过导体cd的电流方向改变，则受到的磁场力方向不变，应为竖直向下，故B错误；
C．与题图相比，磁场方向改变，通过导体ab的电流方向不变，则受到的磁场力方向改变，应为竖直向上，故C错误；
D．与题图相比，磁场方向改变，通过导体ab的电流方向改变，则受到的磁场力方向不变，应为竖直向下，故D正确。
故选D。
3．（2025·陕西渭南·二模）如图所示为小明自制的简易电磁门锁，其中条形磁体为锁栓，锁栓与连动片固定在一起，构成了电磁锁的活动部分。闭合开关，向左移动变阻器的滑片P，锁栓由静止变为向左滑动，压缩复位弹簧，同时与锁扣分离，门锁被打开；断开开关，复位弹簧使门锁关闭。闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的原理与电动机相同
B．电源d端为负极
C．打开门锁时，条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力
D．滑片P向左移动过程中，电磁铁的磁性增强
【答案】D
【详解】A．电磁铁是利用电流的磁效应，电动机是利用通电导体在磁场中受力运动，原理不同，故A错误；
B．闭合开关，锁栓向左滑动，说明电磁铁的b端为S极，根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向 N 极，四指环绕的方向为电流方向，可知电流从 d 端流入，所以 d 端为正极，故B错误；
C．打开门锁时，条形磁体向左滑动，摩擦力方向与相对运动方向相反，所以受到向右的摩擦力，故C错误；
D．滑片P向左移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性增强，故D正确。
故选D。
4．（2025·广东珠海·二模）小珠自制了一个扬声器，如图所示，塑料桶底部紧密粘贴着线圈，线圈上方放置一个强磁体，在线圈中通入方向不断改变的电流后，塑料桶振动发声。下列说法正确的是（ ）
A．强磁体周围的磁感线是真实存在的
B．将一个小磁针靠近强磁体，它静止时南极所指方向为该点磁场方向
C．磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变
D．该扬声器与发电机的工作原理相同
【答案】C
【详解】A．磁体周围的磁感线是假想的，故A错误；
B．小磁针静止时，N（北）极所指的方向为该点的磁场方向，故B错误；
CD．在线圈上方放置一个强磁铁用来产生磁场，在线圈中通入交变电流后，通电线圈在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，带动纸杯振动发声，这与电动机的原理相同；通电线圈在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变，故C正确，D错误。
故选C。
5．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）小文制作的电动机模型如图，线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（ ）
A．利用电磁感应原理工作
B．只交换电池正负极，线圈转动方向不变
C．将机械能转化为电能
D．同时交换磁体磁极，电池正负极，线圈转动方向不变
【答案】D
【详解】A．电动机的工作原理是通电导体在磁场中会受到力的作用，不是利用电磁感应原理工作的，故A错误；
B．根据通电导体在磁场中受力的作用规律可知，只改换电池正负极，线圈的受力方向即转动方向会发生改变，故B错误；
C．电动机是把电能转化为机械能的装置，故C错误；
D．根据通电导体在磁场中受力的作用规律可知，同时交换磁体磁极及电池的正负极，线圈的受力方向即转动方向不发生改变，故D正确。
故选D。
6．（2025·广东广州·二模）图中，⊗表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，⊙表示导线中的电流方向垂直于纸面向外，F是磁场对通电导线的作用力。下列选项中，磁场对通电导线的力的方向正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】A．由安培定则可知，左边螺线管的右端为N极，右边螺线管的左端为S极，导线位置磁场指向右方，电流方向垂直纸面向外，根据左手定则，拇指应指向上方，而图中力F方向向下，故A错误；
B．由安培定则可知，左边螺线管的左端为S极，左侧导线位置磁场指向右方，电流方向垂直纸面向外，根据左手定则，拇指应指向上方，图中力F方向向上，正确；
由安培定则可知，右边螺线管的右端为S极，右侧导线位置磁场指向左方，电流方向垂直于纸面向里，根据左手定则，拇指应指向上方，图中力F方向向上，正确；故B正确；
C．如图导线cd的电流方向垂直纸面向外，磁场指向左方，根据左手定则，拇指应指向下方，而图中力F方向向上，故C错误；
D．蹄形磁铁上端为N极，下端为S极，导线所在处磁场方向向下，电流方向垂直纸面向里，根据左手定则，拇指应指向左侧，而图中力F方向向右，故D错误。
故选B。
7．（2025·河北唐山·二模）如图甲所示，小明家有一款磁悬浮音响，音箱底部有一块磁铁，底座内部有一个电磁铁，底座内部电路与图乙所示电路的原理相同。闭合开关S，音箱悬浮于空中，通过改变底座电路中电流大小可以调节音箱悬浮时的高度。下列说法正确的是（ ）
A．底座通电后能产生磁场，这与电动机的工作原理相同
B．电磁铁的上端是N极
C．改变滑片P的位置，音箱悬浮位置也随之发生改变，说明通电螺线管周围的磁场强度受电流大小的影响
D．若增大电流使音箱悬浮位置升高，音箱再次静止时受到底座的斥力增大
【答案】C
【详解】A．底座通电后能产生磁场，是利用电流的磁效应，与电动机的工作原理不同，电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用，故A错误；
B．由图可知，电流从螺线管上端流入、下端流出，由安培定则可知，电磁铁的上端是S极，故B错误；
C．改变滑片P的位置，滑动变阻器接入电路中的阻值变化，电路中的电流变化，音响悬浮位置变化，说明通电螺线管周围的磁场强度受电流大小的影响，故C正确；
D．若增大电流使音响悬浮位置升高，音箱再次悬浮至静止时受到平衡力的作用，因为重力不变，音响受到底座的斥力不变，故D错误。
故选C。
8．（2025·河北石家庄·一模）《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》指出：发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列原理图与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】A．新能源电动汽车动力装置的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而图示为奥斯特实验装置，反映了通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图示为动圈式话筒，是利用电磁感应现象工作的，故B不符合题意；
C．图示为研究发电机工作原理的实验装置，发电机的工作原理也是电磁感应，故C不符合题意；
D．图示为研究通电导体在磁场中受力运动的实验装置，说明了电动机的工作原理，与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同，故D符合题意。
故选D。
9．（2025·陕西西安·模拟预测）如图是一款Flyte磁悬浮灯泡。底座A内有电磁铁，灯头B内有磁体和接收线圈，将底座A通电后，内部的发射线圈产生变化的磁场，灯泡缓慢的放置到底座中心正上方，松手后发现灯泡能悬浮在底座上方且可发光。关于这款灯泡，下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡之所以能悬浮于底座之上是由于异名磁极相互排斥
B．灯泡能发光的原理是电磁感应现象
C．发光的灯泡周围不存在磁场
D．灯泡发光与电动机的原理相同
【答案】C
【详解】A．灯泡之所以能悬浮于底座之上是由于异名磁极相互排斥，此时灯泡受到的磁力与重力为平衡力，故A正确；
BD．灯泡能发光的原理是电流的热效应，电动机的原理是通电导线在磁场中受力的作用，故B D错误；
C．通电导体的周围存在磁场，发光的灯泡周围存在磁场，故C错误。
故选C。
二、填空题
10．（2026九年级下·全国·专题练习）下列图片所示的是直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，其中图 （选填“甲”或“乙”）的线圈恰好处于平衡位置。当线圈刚转过平衡位置时， （选填“”或“”）部件能自动改变线圈中的电流方向，从而使通电线圈在磁场中连续转动。电动机工作时，把电能转化为 能。
【答案】 乙 CD 机械
【详解】[1][2][3]如图所示是直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，其中乙图的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈不受力的作用。当线圈转动到平衡位置时，CD部件能自动改变线圈中的电流方向，使线圈在后半圈也能获得力的作用，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时，消耗电能，获得机械能，是把电能转化为机械能。
11．（2025·辽宁盘锦·二模）如图所示，是某同学在科技节上展示的自制电风扇作品结构图。闭合开关，线圈开始转动，磁场对线圈 （选填“有”或“无”）作用力。该电风扇电阻为50Ω，当它接在220V的电路时，电流为0.2A，则正常工作100s产生的热量为 J。
【答案】 有 200
【详解】[1]电风扇的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，闭合开关，线圈中有电流通过，通电线圈会在磁场受力转动。
[2]电风扇正常工作产生的热量为
12．（24-25九年级上·河南南阳·期末）福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。如图是它的弹射装置，弹射车处于导轨的强磁场中，给弹射车内的导体通入强电流，它会获得强大推力，并推动舰载机快速起飞。弹射车获得推力的原理是 ，在此过程中是将电能转化为 。
【答案】 磁场对通电导线有力的作用 机械能
【详解】[1]弹射车处于导轨的强磁场中，当弹射车内的导体通入强电流时，它会受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
[2]电磁弹射过程中，消耗电能，获得机械能，该过程是将电能转化为机械能。
13．（2025九年级·全国·专题练习）如图所示，用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场。闭合开关，由于磁场对 有力的作用，线圈会转动；线圈在磁场中 （选填“能”或“不能”）持续转动。
【答案】 电流 不能
【详解】[1][2]闭合开关，通电线圈在磁场中能够转动，说明磁场对电流有力的作用，线圈会转动；线圈两端的漆全部刮去，转到平衡位置时，由于电流的方向不能改变，所以不能持续转动。
14．（24-25九年级下·甘肃陇南·自主招生）如图所示为某电动机的原理图。EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，（OO'为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，螺线管E端为 （选填“N”或“S”）极，若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将 （选填“顺时针转动”或“逆时针转动”）。
【答案】 N 顺时针转动
【详解】[1]由图可知，电流从螺线管E左端流入，F端流出，根据安培定则可判断出螺线管的E端为N极。
[2]因为电动机中通电线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关，只改变其中一个因素，转动方向改变；若同时改变电流方向和磁场方向，转动方向不变。将电源的正负极对调，根据安培定则，两个螺线管的磁极改变，F端为N极，P端为S极，磁场方向改变；线圈中的电流方向也改变，即磁场方向和电流方向同时改变，所以线圈的转动方向不变，仍顺时针转动。
15．（25-26九年级上·全国·课前预习）如图所示，把导线AB放在蹄形磁铁的磁场中，接通电源，让电流通过导线AB，发现导线AB会在导轨上向左运动，若把电源的正负极对调后接入电路，则导线AB （选填“向左”或“向右”）运动；若保持导线AB中的电流方向（由A到B）不变，把磁极对调，则导线AB （选填“向左”或“向右”）运动；若同时改变磁场方向和电流方向，则导线AB运动方向 （选填“变化”或“不变”）。实验表明： 对 有力的作用，通电导线受力的方向跟 方向和 方向有关。
【答案】 向右 向右 不变 磁场 通电导线 电流 磁场
【详解】[1]原来导线AB向左运动，当把电源正负极对调后，电流方向改变，而磁场方向不变。根据通电导线在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，电流方向改变时，受力方向也会改变，所以导线AB会向右运动。
[2]保持导线AB中的电流方向不变，把磁极对调，此时磁场方向改变。同样依据通电导线在磁场中受力方向与电流、磁场方向的关系，磁场方向改变，受力方向改变，导线AB会向右运动。
[3]若同时改变磁场方向和电流方向，根据受力方向的规律，当电流方向和磁场方向同时改变时，通电导线的受力方向不变，导线AB运动方向不变。
[4][5][6][7]综合前面的实验情况，磁场对通电导线有力的作用，通电导线受力方向跟电流方向和磁场方向有关。
16．（2025·广东广州·三模）小明打开一只电流表的外壳，观察电流表的内部结构，示意图如图甲所示。给电表线圈通入电流I后，线圈顺时针转动；
(1)撤去磁体，再次给电表线圈通入大小和方向均相同的电流I，指针将 （选填“不动”，“顺时针转动”或“逆时针转动”）。
(2)小明把线圈拆出来,其侧面示意图如图乙，则通入图乙中标示方的电流I时，它的P端是 极（选填“N”或“S”极）。
(3)把磁体、线圈装回原来位置，若让电流从B接线柱流入，A接线柱流出，线圈受到磁体的力如图甲所示；若仅改变电流方向，让电流从A接线柱流入，B接线柱流出，请在图丙中画出线圈Q点受力的示意图 ；
【答案】(1)不动
(2)S
(3)
【详解】（1）电流表指针转动是因为通电线圈在磁场中受力，撤去磁体后，线圈不受磁场力，所以指针不动。
（2）由图乙可知，电流从线圈上方流入，用安培定则（右手螺旋定则），右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向下端，下端为N极，则可判断P端是S极。
（3）通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关，只改变电流方向，通电线圈受力方向改变，故图丙中Q点受力方向与甲图中相反，即向上。如图所示：
三、作图题
17．（2025·辽宁沈阳·二模）如图（a），闭合开关，导体ab水平向左运动。若仅将电源正负极对调，请在图（b）中画出导体ab运动时在水平方向上受到的力的示意图（O点是导体ab的重心）。
【答案】
【详解】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，当磁场方向或电流方向改变时，导体受力方向改变。在图（a）中，闭合开关导体ab水平向左运动，说明此时导体ab所受力的方向向左。当仅将电源正负极对调后，电流方向发生改变，而磁场方向不变，则导体ab所受力的方向变为向右。如图所示：
四、实验题
18．（25-26九年级下·全国·单元测试）图甲是“探究磁场对通电导体的作用”实验装置。
(1)在实验时，是通过观察 来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用。
(2)移动滑动变阻器的滑片到适当位置，闭合开关，发现金属棒ab向右运动。保持磁场方向不变，只改变电路中的电流方向，闭合开关，发现金属棒ab向左运动；保持电流方向不变，只把磁体的N、S极调换一下，发现金属棒ab向左运动；让磁场方向、电流方向同时改变，发现金属棒ab向右运动。根据观察到的实验现象，进行分析，可以得到的结论是：磁场对通电导体有力的作用，且力的方向与 和 有关。
(3)根据该实验原理，小明用一段漆包铜线绕成线圈，自制了一个如图乙所示的简易电动机，用小刀刮去两端的漆皮，另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个：一是使线圈能够 ，二是这一部位能起到 （填某一部件的名称）的作用。
(4)下列装置中用到该实验原理的是________（填字母）。
A．扬声器B．动圈式话筒C．发电机
【答案】(1)金属棒ab的运动
(2) 电流的方向 磁场的方向
(3) 导电 换向器
(4)A
【详解】（1）由图可知，闭合开关，电路中有电流通过，导体棒ab受力在磁场中运动，是通过观察金属棒ab的运动来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用，判断受力的方向。
（2）[1][2]闭合开关，发现金属棒ab向右运动；保持磁场方向不变，只改变电路中的电流方向，发现金属棒ab向左运动；保持电流方向不变，只把磁铁的N，闭合开关，说明通电导体受力的方向与磁场的方向有关；让磁场方向、电流方向同时改变，发现金属棒ab向右运动，通电导体受力的方向不变；综上所述磁场对通电导线有力的作用，且力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
（3）[1][2]将线圈两端引线的漆皮，金属具有导电性，一端全部刮掉，金属能够导电；二是另一端只刮去半周，当线圈刚转过平衡位置时，线圈由于惯性转过另半圈；它的作用就相当于电动机中的换向器。
（4）A．扬声器的原理是电导体在磁场中受到磁场力的作用，故A符合题意；
BC．动圈式话筒和发电机的原理是电磁感应，故BC不符合题意；
故选A。
19．（2026九年级下·全国·专题练习）在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在 ，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
(2)如上图所示，将一根导体置于蹄形磁体的两极之间，闭合开关前，导体静止不动，闭合开关后，导体运动，说明磁场对 导体有力的作用。
(3)断开开关，将图中磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。
(4)断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向， （选填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
【答案】(1)磁场
(2)通电
(3) 相反 磁场方向
(4) 相反 电流方向
(5)不能
【详解】（1）奥斯特实验证明，通电导体周围存在磁场，即电流具有磁效应，这是通电导体能与磁体发生相互作用的前提——磁体的磁场会对通电导体的磁场产生力的作用，进而使导体运动；
（2）闭合开关前，电路处于断路状态，导体中无电流，不受磁场力的作用，因此保持静止。闭合开关后，电路接通，导体中有持续电流，在蹄形磁体的磁场中受到力的作用，因此变为运动，这一现象说明，磁场对通电导体有力的作用；
（3）[1][2]断开开关，将图中磁体的N、S极对调，则磁场方向改变，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，这是因为导体受力方向发生了改变，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关；
（4）[1][2]断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，导体中的电流方向发生改变，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，这是因为导体受力方向发生了改变，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关；
（5）控制变量法的核心是“每次只改变一个变量，观察其对实验结果的影响”，若同时改变“磁场方向”和“电流方向”，根据前两问结论，磁场方向改变会使受力方向反向，电流方向改变也会使受力方向反向。两个“反向”叠加后，导体的受力方向会恢复到原来的方向，无法判断是哪个变量（或两个变量）导致了结果变化；因此，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
五、综合题
20．（2025·山西·一模）在跨学科实践活动中，小明利用电池、电动机、电热丝等器材设计并制作有热风、冷风两个挡位的电吹风机。
(1)图甲为电吹风机的结构简图，箭头方向表示空气流动方向，图乙为电路原理图。图甲中A、B两处的压强大小关系为 （选填“＞”“＜”或“＝”）。
(2)为扩展功能，小明设计了图丙所示的电路图（旋钮式开关S可绕O点转动）。其原理为：改变电流方向时，电动机的线圈在磁场中的 发生改变，从而改变电动机的转动方向，使之具备“吹”“吸”两用功能。
(3)当S旋转至c、d时，电吹风机实现 （选填“吹”或“吸”）的功能。
(4)图丁为小明制作的电吹风机。从使用安全的角度考虑，电吹风机的外壳应具有良好的 性。
【答案】(1)>
(2)受力方向
(3)吸
(4)绝缘
【详解】（1）根据流体压强与流速的关系，流速越大的位置压强越小。在图甲中，空气从A处流向B处，A处空气流速慢，B处空气流速快，所以。
（2）电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，而线圈受力的方向与电流方向和磁场方向有关。当只改变电流方向时，电动机的线圈在磁场中的受力方向发生改变，从而改变电动机的转动方向。
（3）由图丙分析可知，S旋转至a、b时，电吹风机吹热风；S旋转至b、c时，电吹风机吹冷风；当S旋转至c、d时，电流通过电动机的方向改变，电动机转动方向改变，此时电吹风机实现吸的功能。
（4）从使用安全的角度考虑，电吹风机的外壳应具有良好的绝缘性，这样可以防止人接触外壳时发生触电事故。
21．（24-25九年级下·广东清远·月考）在互联网时代，传感器担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。甲是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，其中热敏电阻的阻值R随温度t变化的图象如图乙所示，请回答以下问题：
(1)闭合开关S1时，电磁铁d端为 极，为使温度升高到报警温度时发出报警信息，开关c应与触点 （选填“a”或“b”）相接通；
(2)该报警器的控制电路的心脏是电磁铁，下列实验中与其工作原理相同的是 （选填序号）；
(3)若通过电磁铁线圈ed的电流I0≥10mA才会报警，直流电源U1为18V，欲实现温度达到或超过60℃报警器响起，则滑动变阻器最大阻值不能小于 Ω。在其它条件不变的情况下，控制电路中电池使用一段时间后，电压会降低，将导致报警温度比原来设定的温度 （选填“高”或“低”）。若此时将滑动变阻器向 （选填“左”或“右”）移动，可达到原来的报警温度。
【答案】(1) S（南） a
(2)A
(3) 1220 高 右
【详解】（1）[1]由图甲控制电路部分可知，电流从电磁铁右边流入，根据右手螺旋定则可知，电磁铁左端为N极，右端为S极，即d端为S极或南极
[2]由图乙可知，热敏电阻阻值随着温度的升高而减小，在控制电路中，热敏电阻与电磁铁以及滑动变阻器串联，所以当温度升高，热敏电阻阻值减小，即控制电路中电流增大，电磁铁磁性增强，会将铁皮吸住从而与d接触，因此为使温度升高到报警温度时发出报警信息，开关c应与触点a接触。
（2）电磁铁工作原理是电流的磁效应（电生磁）。
A．是奥斯特实验（通电导线旁小磁针偏转），是电流的磁效应 ，故A符合题意；
B．是磁体周围存在磁场从而使小磁针指向特点方方向，是磁极间相互作用，故B不符合题意；
C．是电动机的原理，即通电导体在磁场中受力运动，故C不符合题意。
故选A。
（3）[1][2][3]由图乙可知，当温度为60℃时，热敏电阻阻值，当电流为
刚好报警，则根据欧姆定律可得，此时控制电路总电阻为
根据串联电路电阻规律可得滑动变阻器此时接入电路的阻值
即滑动变阻器最大阻值不能小于。
若电源电压降低，但报警电流是不变的，即控制电路总电阻减小，若不调节滑动变阻器，则热敏电阻的阻值会变小，即报警温度将比原来更高。若要报警温度不断，即热敏电阻阻值不变，则滑动变阻器接入电路的阻值应减小，如图甲，滑动变阻器滑片应向右滑动。