第36页 - 同步练习九年级物理苏科版江苏凤凰科学技术出版社

C

D

右

改变

电流方向

改变

磁场方向

不变

滑动变阻器

速度

【分析】
要解决这道题，首先需明确直流电动机的转速由通电线圈在磁场中受到的作用力大小决定，通电线圈在磁场中受力的大小与线圈中的电流大小、磁场的强弱有关，受力越大，转速越快；同时要区分改变转速和改变转动方向的因素。接下来逐个分析选项：
1. 对于A选项，增大线圈中电流，会使线圈受力增大，转速随之增大；
2. 对于B选项，换用电压较高的直流电源，在线圈电阻不变的情况下，根据欧姆定律，线圈中的电流会增大，线圈受力增大，转速增大；
3. 对于C选项，将磁体的磁极对调，只会改变线圈的受力方向，使电动机转动方向改变，但不会改变受力的大小，因此无法增大转速；
4. 对于D选项，换用磁性更强的磁体，磁场强度增大，线圈受力增大，转速增大。
综上，只有C选项不能达到增大转速的目的。
【解析】
直流电动机的转速与通电线圈在磁场中受到的作用力大小有关，受力越大，转速越快，而受力大小由线圈电流大小、磁场强弱决定：
选项A：增大线圈中电流，通电线圈受力增大，转速增大，不符合题意；
选项B：换用电压较高的直流电源，线圈电阻不变时，电流增大，线圈受力增大，转速增大，不符合题意；
选项C：将磁体磁极对调，仅改变线圈受力方向（即转动方向），不改变受力大小，转速不变，符合题意；
选项D：换用磁性更强的磁体，磁场增强，线圈受力增大，转速增大，不符合题意。
因此选C。
【答案】
C
【知识点】
直流电动机转速影响因素、通电线圈受力规律
【点评】
本题考查直流电动机转速与转动方向的影响因素，核心是区分“改变转速”和“改变转动方向”的不同方法：受力大小（电流、磁场强弱）影响转速，电流方向或磁场方向影响转动方向。学生易混淆两者的影响因素，需明确相关规律，避免出错。
【难度系数】
0.7

【分析】
首先明确线圈无法持续转动的原因：线圈两端的漆全部刮去后，闭合开关，线圈在磁场中受力偏转至水平位置（平衡位置）时，线圈受力方向会阻碍其继续转动，且由于没有类似换向器的结构来改变线圈中的电流方向，线圈无法改变受力方向，因此不能持续转动。要让线圈持续转动，需要实现“在线圈转过平衡位置时改变电流方向”的效果，据此分析各选项：
1. 选项A、B、C的措施只能增大线圈受到的磁场力，无法改变线圈在平衡位置的受力方向，不能解决线圈无法持续转动的问题；
2. 选项D的操作相当于自制换向器，能在线圈转过平衡位置时，通过切断、再接通电流的方式改变线圈中的电流方向，从而改变受力方向，使线圈持续转动。
【解析】
线圈不能持续转动的原因：线圈两端漆全部刮去，闭合开关后，线圈在磁场中受力偏转，当转到水平的平衡位置时，线圈受力方向阻碍其继续转动，且无法改变电流方向，因此无法持续转动。
对各选项逐一分析：
A. 换用电压更大的电源：仅能增大线圈中的电流，增大线圈受到的磁场力，但无法改变线圈在平衡位置的受力方向，不能使线圈持续转动，该选项错误。
B. 制作匝数更多的线圈且两端漆全部刮去：匝数增多可增大线圈受力，但仍无改变电流方向的结构，线圈仍会停在水平位置，该选项错误。
C. 换用磁性更强的磁体：只能增大磁场对线圈的作用力，无法解决平衡位置受力方向的问题，不能使线圈持续转动，该选项错误。
D. 在线圈一端重新涂抹油漆，干后刮去半圈：此操作相当于给线圈加装了换向器，当线圈转过平衡位置时，涂漆部分切断电流，线圈靠惯性转过；之后刮去半圈的部分接通电流，线圈中的电流方向改变，受力方向也随之改变，从而使线圈持续转动，该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
电动机工作原理、换向器的作用
【点评】
本题考查电动机持续转动的核心原理，重点在于理解换向器的作用是在线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向，进而改变受力方向，使线圈持续转动。解题的关键是明确线圈无法持续转动的根本原因，再针对性分析各选项的作用。
【难度系数】
0.6

【分析】
要使电动机实现正反转，核心是改变通过电动机的电流方向。观察题图可知，开关S可切换不同的电路通路，因此虚线框内应分别填入电池和电动机。我们需要让开关S切换时，流入电动机的电流方向发生改变：当开关接不同触点时，电动机的两个接线端的电流输入、输出状态互换，从而改变电流方向，实现正反转。具体来说，将电池和电动机分别放入两个虚线框，保证开关切换后，电流在电动机中的流向相反。
【解析】
1. 依据电动机正反转的原理：改变通过电动机的电流方向，即可改变其转动方向；
2. 虚线框的填充与连接：
左侧虚线框填入电池，右侧虚线框填入电动机；
当开关S与上方触点接触时，电流路径为：电池正极→开关上触点→电动机上端→电动机下端→电池负极，电动机正转；
当开关S与下方触点接触时，电流路径为：电池正极→开关下触点→电动机下端→电动机上端→电池负极，电动机反转。
（对应图示为左侧虚线框为电池，右侧为电动机，连接方式保证开关切换时电流方向反向）
【答案】
如图所示（对应参考答案的连接方式：左侧虚线框填电池，右侧填电动机，开关切换时电流在电动机内流向相反）：
＜参考参考答案的图示，左侧虚线框为电池，右侧为电动机，电路连接满足正反转电流要求＞
【知识点】
电动机正反转原理；电路通断控制
【点评】
本题考查电动机正反转的实现方法，重点是理解“改变电流方向可改变电动机转动方向”这一核心原理，需要结合开关的通断切换分析电流路径，锻炼电路分析与实际应用的能力。
【难度系数】
0.5

【分析】
我们逐个梳理各问题的解题思路：
1. 电路连接：直流电动机实验电路为串联电路，需将电源、开关、滑动变阻器、电动机依次串联，滑动变阻器遵循“一上一下”接线原则，保证电路通路且可调节电流。
2. 滑动变阻器初始位置：为保护电路，接通电路前滑片要置于最大阻值处，根据滑动变阻器的接线柱连接情况，判断最大阻值对应的滑片位置。
3. 电源两极对调的影响：对调电源两极会改变电路中电流方向，通过观察线圈转动方向的变化，推导受力方向与电流方向的关系。
4. 磁体两极对调的影响：对调磁体两极会改变磁场方向，结合线圈转动方向的变化，分析受力方向与磁场方向的关系。
5. 同时对调电源和磁体两极：电流方向与磁场方向同时改变时，根据通电导体受力方向的规律，判断线圈转动方向的变化。
6. 电流大小的调节：滑动变阻器可通过改变接入电阻调节电流大小，电流大小会影响线圈转动的速度，据此确定对应器材和变化量。
【解析】
(1) 电路连接操作：从电源正极出发，依次连接开关、滑动变阻器（选择“一上一下”接线柱）、直流电动机模型的一个电刷，再将电动机的另一个电刷连接回电源负极，确保导线无交叉，形成完整串联电路。
(2) 滑动变阻器初始位置判断：由图可知滑动变阻器接左下端接线柱，当滑片P置于右端时，接入电路的电阻丝长度最长，电阻最大，符合接通电路前滑片在最大阻值处的要求，故填“右”。
(3) 对调电源两极后，线圈中的电流方向改变，观察到线圈转动方向改变，说明通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向有关。
(4) 保持电流方向不变，对调磁体两极后磁场方向改变，线圈转动方向改变，说明通电线圈在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
(5) 同时对调电源两极和磁体两极，电流方向与磁场方向同时改变，根据通电导体受力方向的规律，此时受力方向不变，因此线圈转动方向不变。
(6) 滑动变阻器可通过改变接入电路的电阻来改变电流大小，电流大小会影响线圈的受力大小，进而改变线圈转动的速度，因此用滑动变阻器能改变电流的大小，线圈转动的速度随之改变。
【答案】
(1) （连接方式：电源正极→开关→滑动变阻器→电动机电刷→电源负极，滑动变阻器采用“一上一下”接线，导线无交叉即可）
(2) 右
(3) 改变；电流方向
(4) 改变；磁场方向
(5) 不变
(6) 滑动变阻器；速度
【知识点】
直流电动机原理；滑动变阻器的使用；通电导体受力影响因素
【点评】
本题聚焦直流电动机模型实验，综合考查了电路连接、滑动变阻器的使用规则、通电线圈受力方向的影响因素等核心知识点，需要结合实验现象理解电动机的工作原理，注重对实验操作和规律的理解与应用。
【难度系数】
0.6