資源簡介

1.4電動機
【學習目標】
1．了解磁場對通電導體的作用。
2．了解直流電動機的結構和工作原理。
【學習重難點】
1．磁場對電流的作用。
2．電動機的基本構造與原理。
【學習過程】
一、知識鏈接
電磁繼電器可以實現利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接控制＿＿＿＿、＿＿＿＿電路的目的。電磁繼電器就是利用＿＿＿＿來控制工作電路的一種開關。
二、探究新知
（一）磁場對通電導體的作用
1．實驗觀察：通電導線在磁場中受到力，見圖20.4-1。
（1）把導線ab放在磁場里，接通電源，讓電流通過導線ab，觀察它的運動。
（2）把電源的正負極對調后接入電路，使通過導線ab的電流方向與原來相反，觀察導線ab的運動方向。
（3）保持導線ab中的電流方向不變，但把蹄形磁體上下磁極調換一下，使磁場方向與原來相反，研究導線ab的運動方向。
結論：通電導線在磁場中受到＿＿的作用，力的方向跟＿＿＿＿的方向、＿＿＿＿的方向都有關系，當＿＿＿＿的方向或＿＿＿＿的方向變得相反時，通電導線受力方向也變得＿＿＿＿。
2．討論探究：如果把一個通有電流的線框放到磁場中，它會怎樣運動？
結論：線圈在磁場中＿＿＿＿＿＿＿＿；
（二）電動機的基本構造
1．直流電動機：利用＿＿＿＿電源供電的電動機叫做直流電動機；
2．基本構造：能夠轉動的線圈，叫做＿＿＿＿；固定不動的磁體，叫做＿＿＿＿；
3．原理：利用＿＿＿＿線圈在＿＿＿＿里受力而轉動；實際的直流電動機是通過＿＿＿＿來實現的；
換向器作用：每當線圈轉過＿＿＿＿時，自動改變通入線圈的＿＿＿＿，使線圈連續轉動。
（三）生活中的電動機
1．電動機通電時轉子轉動，＿＿＿＿能轉化為＿＿＿＿能；
2．家用電器中的電動機，多數是＿＿＿＿電動機，也是靠著＿＿＿＿＿＿來運轉的；
3．優點：（1）＿＿＿＿＿＿＿＿；（2）＿＿＿＿＿＿＿＿；
4．應用：機床、電車、電力機車等。
【課堂練習】
1．完成課本“動手動腦學物理”里的1、2題。
2．通電導體在磁場中要＿＿＿＿的作用，它受力的方向跟＿＿＿＿方向和＿＿＿＿方向有關。電動機工作時是＿＿能轉化為＿＿＿＿能，用＿＿＿＿電源供電的叫直流電動機，它是利用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿原理制成的。
【擴展訓練】
一、選擇題
1．如圖所示，線圈abcd位于磁場中，當開關接通時，ab段導線受磁場力F的方向向上；此時，cd段導線受磁場力（）
A．方向向上
B．方向向下
C．為零，因為線圈處于水平位置
D．為零，因為ab段導線向上轉動
2．同學在制作簡易（直流）電動機的過程中，若要改變電動機的轉動方向，可以（ ）
A．將電源的正負極對調
B．改變通電電流的大小
C．換用磁性更強的磁鐵
D．增加電動機的線圈匝數
3．如圖，小明用漆包線繞成線圈ABCD，將線圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半放入磁場，做成電動機模型，連接干電池后（ ）
A．線圈持續來回擺動
B．線圈沿固定方向持續轉動
C．AB邊中電流方向交替變化
D．CD邊始終受到磁場力作用，且是動力
4．小明學習電動機的知識后，設計了直流電動機模型，并將其接入如圖所示的電路中，若他想增大電動機的轉速，則可以
A．將滑動變阻器往右移
B．將滑動變阻器往左移
C．打開開關
D．改變電源正、負極
5．如圖所示的裝置中，當閉合開關、導體ab中有電流通過時，導體ab就會運動起來，關于這一現象的說法，正確的是（ ）
A．此現象說明磁可以生電
B．導體ab運動方向與電流方向和磁場方向有關
C．發電機是利用這一現象來工作的
D．在該現象中，機械能轉化為電能
6．如圖為實驗室常用電流表的內部結構圖。多匝金屬線圈懸置在磁體的兩極間，線圈與一根指針相連。當線圈中有電流通過時，它受力轉動帶動指針偏轉，便可顯示出電流的大小。下列與此工作原理相同的電器設備是（ ）
A．電烙鐵 B．電鈴 C．發電機 D．電動機
7．（福州中考）如圖是“混合動力汽車”原理結構的示意圖，該車行駛過程中把電能轉化為機械能的部件是
A．汽油發動機 B．電池 C．發電機 D．電動機
8．要使直流電動機的轉速加快，下列采取的措施不可靠是（ ）
A．增大線圈中的電流
B．更換電壓較高的直流電源
C．將磁鐵的兩極對調
D．再增加一個磁鐵，使該磁鐵的磁場與原有的磁場方向一致
9．下列說法正確的是（）
A．圖①能說明磁場對電流的作用，與電動機原理不同
B．圖②導體ab上下運動會使靈敏電流計發生偏轉
C．圖③說明電流磁效應，如果將小磁針放在導線上方其N極偏轉方向不變
D．圖④可以說明磁場對電流的作用使電子束發生偏轉，與電動機原理相同
10．小江設計了一個如圖所示的線圈指南針，將它放入盛有食鹽水的水槽中(銅片和鋅片分別與線圈兩端相連后放入食鹽水構成了化學電池，銅片為正極，鋅片為負極，浮在液面上的線圈就能指示方向了。關于該裝置的分析錯誤的是
A．線圈周圍的磁場與條形磁鐵的磁場相似
B．線圈能夠指示方向是因為存在地磁場
C．利用該裝置可以判斷磁鐵的南北極
D．交換銅片和鋅片位置不會改變線圈的磁極
11．如圖所示，小亮閉合開關后，發現導體ab開始運動，經過一系列探究后，他發現通過一定的操作可以讓導體的運動方向發生改變，則小明可以采取的措施正確的是
A．改變磁場方向或電流方向
B．改變磁場強弱
C．同時改變磁場方向和電流方向
D．改變線圈的匝數
12．安裝一臺直流電動機模型，接入電路后能正常轉動，分別做如下調整，哪一種做法不可以改變電動機原來轉動方向（ ）
A．調換直流電動機的磁鐵極性
B．改變線圈中直流電的方向
C．調節滑動變阻器，改變電流的大小
D．調換電源的正、負極
二、填空題
13．如圖甲是某品牌的單輪平衡車，它是依靠電力驅動及人體平衡能力控制的代步工具。騎行時，蓄電池給平衡車上的電動機提供動力。為了確保安全，該單輪平衡車的電路部分安裝2個開關——電源開關 S1 和壓力開關 S2，當手動閉合 S1 時，指示燈亮起；然后騎行者再站立于平衡車踏板上時S2 自動閉合，電動機才能正常啟動，平衡車才開始運動。未閉合S1 或騎行者未站立于踏板上，電動機都無法啟動。
（1）請根據上述要求將圖乙電路圖連接完整。_____________
（2）電動機的工作原理是_______________________________。
14．如圖所示，閉合開關，將滑動變阻器滑片向右滑動，彈簧將_______（選填“伸長”或“縮短”）。如果用電流表替代虛線框內儀器，然后將條形磁體迅速插入線圈中，與之相連的電流表的指針會發生偏轉，此時________能轉化為________能，這是__________現象。下列器件用到這一原理是________（填序號）。
A．動圈式揚聲器
B．動圈式話筒
C．發電機
15．電動機是一種簡單易操作的工具，在許多家店中都能找到身影
（1）電動機是利用___原理制成的
（2）通電后發現甲線圈并未轉動，原因是___
（3）如圖乙，電風扇中的主要結構是電動機。當電動機接入電路后開始工作，其能量轉換為___
參考答案：
1．B
2．A
3．B
4．B
5．B
6．D
7．D
8．C
9．D
10．D
11．A
12．C
13． 用電產生磁，利用磁的相互作用轉動
14． 縮短 機械 電 電磁感應 BC
15． 電生磁 線圈恰好位于平衡位置 電能轉化為機械能
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