第56页 - 苏科版物理补充习题九年级上下册答案

当线圈平面与磁感线垂直时，线圈的两条对边中的电流方向相反，根据左手定则，所受磁场力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，形成一对平衡力，合力为零，故线圈停止转动。

持续转动

换向器

用手拨动线圈，

使其越过平衡位置

 增大电源电压（或增强磁场）

改变电流方向

改变磁场方向

【分析】
要分析线圈停止转动的原因，首先回忆通电导体在磁场中的受力规律：通电导体在磁场中会受到磁场力的作用，受力方向与电流方向和磁感线方向有关。接着思考线圈转到与磁感线垂直的位置时，线圈两条对边的电流方向、受力情况：此时两条对边的电流方向相反，根据左手定则，它们受到的磁场力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，符合二力平衡的条件，合力为零，线圈就会停止转动。
【解析】
当线圈平面与磁感线垂直时，线圈的两条对边中的电流方向相反，根据左手定则，两条对边所受磁场力大小相等、方向相反，且两个力作用在同一直线上，形成一对平衡力，合力为零，因此线圈停止转动。
【答案】
当线圈平面与磁感线垂直时，线圈的两条对边中的电流方向相反，所受磁场力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，形成一对平衡力，合力为零，故线圈停止转动。
【知识点】
通电导体在磁场中受力；二力平衡原理
【点评】
本题考查通电线圈在磁场中受力转动的相关知识，重点在于分析线圈处于平衡位置时的受力情况，需要结合通电导体受力规律与二力平衡的知识进行解释，是理解电动机工作原理的基础内容。
【难度系数】
0.7

【分析】
1. 对于第(1)问：简易电动机模型中，线圈两端刮漆方式不同，一端全刮、一端刮半周，这样当线圈转到平衡位置时，刮半周的部位无电流通过，线圈可依靠惯性越过平衡位置，之后重新通电受力，从而实现持续转动；直流电动机中换向器的作用就是当线圈转过平衡位置时，及时改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动，所以该刮漆处理相当于换向器的作用。
2. 对于第(2)问：线圈不动，若制作无误，可能是线圈处于平衡位置，此时线圈受力平衡无法转动，可手动拨动线圈使其越过平衡位置；也可能是线圈受力过小，可通过增大电源电压（增强电流）或增强磁场来增大受力，使线圈转动。
3. 对于第(3)问：电动机的转动方向由电流方向和磁场方向共同决定，改变其中一个因素，就能改变线圈的转动方向。
【解析】
(1) 对线圈引出线按图示方法刮漆，当线圈在平衡位置时，刮半周的部位断开电流，线圈依靠惯性转过平衡位置后，又能通电受力，以此实现线圈持续转动；直流电动机中的换向器能够在线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动，所以该刮漆处理相当于真实直流电动机中的换向器。
(2) 接上电源后线圈不动，尝试方法：
① 若线圈处于平衡位置，受力平衡，用手拨动线圈，使其越过平衡位置，线圈即可转动；
② 若线圈受力过小，可增大电源电压（或换用磁性更强的磁体），增大线圈受到的磁场力，使线圈转动。
(3) 电动机的转动方向与电流方向、磁场方向有关，因此改变线圈转动方向的方法：
① 改变电流方向（如调换电源正负极）；
② 改变磁场方向（如调换磁体的N、S极）。
【答案】
(1) 持续转动；换向器
(2) ①用手拨动线圈，使其越过平衡位置；②增大电源电压（或增强磁场）
(3) ①改变电流方向；②改变磁场方向
【知识点】
直流电动机工作原理；换向器的作用；电动机转向控制
【点评】
本题结合自制简易电动机模型，考查直流电动机的工作原理、换向器的作用以及影响电动机转动的因素，注重理论与实际操作的结合，帮助学生理解电动机的工作机制，提升知识应用能力。
【难度系数】
0.6