資源簡介

電動機
課前一練
1、下列改變直流電動機的轉向方法 不可行的是 ( C )
A．改變線圈中的電流方向
B．改變磁場方向
C．將電源的正負極和兩個磁極同時對換
D．電源的正負極和兩個磁極不能同時對換
2、關于直流電動機的工作原理，下列敘述正確的是( C )
A．利用電磁感應的原理制成的
B．用交流電源供電，通過換向器，線圈中變為直流電
C．用直流電源供電，通過換向器，線圈中變為交流電
D．線圈所在的平面跟磁感線平行時的位置叫平衡位置
3、小張在探究通電導線在磁場中的受力方向與什么有關時，做了如圖1（a）（b）（c）的三個實驗。圖中AB表示閉合電路的一部分導線，導線上的箭頭表示電流的方向，F表示導線受力的方向，S、N表示蹄形磁鐵的南北極。
（1）通過實驗（a）和（b）說明，通電導線在磁場中的受力方向與__________的方向有關。
（2）通過實驗（a）和（c）說明，通電導線在磁場中的受力方向與____________的方向有關。實驗表明，通電導線在磁場中要受到________的作用，力的方向跟________方向、________方向都有關。
【答案】（1）電流（2）磁場 力 電流 磁場
要點導航
一、磁場對通電導體的作用
1、磁場對通電導體的作用
（1）實驗操作：在如圖所示的裝置中,當合上開關使導線通電時，發生了什么現象? 分別改變電流方向或磁體的磁極方向。又發生了什么現象?
（2）實驗現象：合上開關使導線通電時，導線由靜止變為運動。改變電流或磁極方向，導線運動方向發生改變。
（3）實驗結論：通電導線在磁場中要受到力的作用，力的方向與電流方向及磁場方向有關。當電流方向或磁場方向發生改變時，導線的受力方向也發生改變。
思考：如果同時改變電流方向和磁場方向，則通電導線的受力方向是否改變？
2、磁場對通電導線圈的作用
（1）實驗操作：在如圖所示的裝置中。通電矩形線圈處于圖甲位置和圖乙位置時，觀察線圈的轉動情況。
（2）當通電矩形線圈處于圖甲位置時，給線圈通電，線圈會發生轉動，這是由于線圈處于圖甲位置時，線圈 ab 邊和 cd 邊受到的力的大小相等，方向相反，并且這兩個力都與線圈的平面垂直，使線圈發生轉動。但線圈轉至圖乙位置時，不能繼續轉動下去，而是擺動幾下后就停在了圖乙位置，這是由于圖乙位置時線圈 ab 邊和 cd 邊受到的力的大小相等，方向相反，并與線圈在同一個平面上，使線圈受力平衡，我們把這個位置稱為線圈的平衡位置。當線圈從圖甲位置由于慣性剛轉過圖乙所示的平衡位置時，線圈 ab邊和 cd 邊受到的力使線圈反方向轉動，所以轉回平衡位置。
知識拓展--左手定測: 左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，手心面向N極，四指指向導體中電流所指方向，則大拇指的方向就是導體受力的方向。
二、直流電動機
1、電動機基本結構：轉子（線圈）、定子（磁體）、電刷、換向器等。
（1）電刷的作用：與半環接觸，使電源和線圈組成閉合電路。
（2）換向器的作用：兩個銅質半環組成，使線圈一轉過平衡位置就改變線圈中的電流方向。
2、電動工作原理：通電線圈在磁場中受力而轉動的原理制成的。
（1）通電線圈在磁場中受力大小的影響因素：
①通電線圈在磁場中的受力大小跟電流（電流越大，受力越大）有關。
②通電線圈在磁場中的受力大小跟磁場的強弱（磁性越強，受力越大）有關。
③通電線圈在磁場中的受力大小跟線圈的匝數（匝數越大，受力越大）有關。
3、直流電動機
（1）工作原理：通電線圈在磁場中受力而轉動。
（2）工作過程圖：
①甲：電流方向和力的方向如圖所示，線圈順時針轉動。
②乙：線圈轉到平衡位置時，兩電刷恰好接觸兩半環間的絕緣部分；線圈由于慣性繼續轉動，轉過平衡位置后，電流改變方向。
③丙：ab和cd的電流方向與圖甲相反，受力方向也相反，線圈仍順時針轉動。
④丁：線圈又轉到平衡位置，換向器又自動改變電流方向。
4、應用：直接電動機：電動玩具、錄音機、小型電器等。 交流電動機：電風扇、洗衣機、家用電器等。
5、特點：結構簡單、控制方便、體積小、效率高。
三、安裝直流電動機模型
1、直流電動機模型的安裝順序是從內到外，從下到上的。具體順序是支架 線圈（轉子） 電刷 磁極（定子）。
2、安裝直流電動機模型的要點：
（1）應按一定次序安裝；
（2）電刷與換向器之間的松緊．線圈轉子與定子之間的間隙要適中 ；
（3）安裝完畢后用手撥一下轉子。觀察其運轉是否良好。否則應加以調試。
同步練習
1、如圖，導線ab放在磁場中，接通電源后，ab向右運動，如要使其向左運動，下列方法可行的是（　C　）
A．增大電路中的電流
B．換用磁性更強的磁鐵
C．將電源正負極對調
D．同時對調磁鐵兩極和電源正負極
2、如圖下列用來探究通電導線在磁場中受到力的作用的實驗裝置是（　B　）

A B C D
3、在如圖所示裝置中，導線ab放在水平的支架上，閉合開關，導線ab中有電流通過時，它會運動起來。那么（　B?。?br/>A．此裝置是用來探究磁生電的
B．導線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．通電過程中導線ab的機械能轉化為電能
4、在物理實驗課上，小明想觀察直流電動機模型的工作情況，將其接入電路，各部分連接完好，結果電動機卻不工作，他用手輕輕地碰了一下線圈后，直流電動機模型開始正常轉動，其原因可能是（　C?。?br/>A．直流電動機的銅半環與電刷接觸不良 B．電源電壓太低
C．線圈剛好處于平衡位置 D．線圈中的電流太小
5、直流電動機中轉子的線圈通過換向器、電刷和直流電源相連接，這里換向器與電刷的作用是（　B?。?br/>A．不斷改變電流的方向，使線圈能夠完成正、反轉動
B．適時地自動改變電流的方向使線圈始終向一個方向轉動
C．不斷地改變磁場的方向以改變線圈轉動的方向
D．不斷地改變磁場的方向，使線圈始終朝一個方向轉動
6、某通電直導體在磁場中受力作用的情況如圖，則在下列A，B，C，D四圖中通電直導體的磁場中受力作用的方向跟它相同的是（　C　）
A． B． C． D．
7、直流電動機工作時，線圈經過垂直磁感線的位置時 ( B )
A．線圈受力平衡，速度為零 B．線圈受力平衡，速度不為零
C．線圈受力不平衡，速度為零 D．線圈受力不平衡，速度不為零
8、直流電動機中的線圈每轉動一圈，線圈中的電流方向( B )
A．改變一次 B．改變兩次
C．改變三次 D．不改變
9、如圖所示，是小華同學探究“磁場對電流的作用”的實驗裝置，AB是一根金屬棒，通過導線接在電路中，閉合電鍵后，金屬棒沒有運動（儀器、電路都完好），要使金屬棒運動起來，下列措施可行的是( C )
A．將蹄形磁體的N、S極對調
B．換用磁性弱一些的蹄形磁體
C．換用電壓大一些的直流電源
D．將滑動變阻器的滑片向右移動
10、揚聲器是把電信號轉換成聲信號的一種裝置，如圖所示是揚聲器構造示意圖。當線圈中通過變化電流時，線圈受到 力作用，從而帶動與線圈相連的紙盆 ，于是揚聲器就發出了聲音。
【答案】磁場 來回振動
11、小麗同學學習了電流的磁效應后，知道了電流周圍存在磁場，并且探究出了電流周圍的磁場方向與電流方向有關。后來又學習了磁場對通電導體有力的作用，并且知道磁場對通電導體的作用力的方向與電流方向和磁場方向都有關。
小麗想：如果把兩根通電導體靠得很近時，任何一根導體都處在另一根導體的磁場中，這樣兩根導線之間便會有力的作用。那會是怎樣的作用呢? 她把這一想法告訴幾個同學．并相互提出了觀點：
小明說：“兩條導線會相互吸引。”
小華說：“兩條導線也許會相互排斥?！?br/>小紅說：“別費勁了，誰見過電線桿上的兩條電線相互打架呢？”
到底誰對呢？于是他們一起去找趙老師，希望能得到老師的幫助。趙老師帶他們到實驗室讓他們自己通過實驗來得出結論。
于是他們來到實驗室設計了一個實驗電路,如圖甲所示。實驗中A、B兩段導線相互靠近
時，閉合開關后發現，兩根導線會相互吸引,小明得意地說：“我對了吧，實踐是檢驗真理的唯一標準。因此可以褥出結論：當兩根通電導線靠得很近時。它們是相互吸引的?！毙∪A和小紅沒出聲．算是默認了。
小麗想了想．說：“別忙于下結論?！彪S后，小麗改變了其中一根導線的電流方向，如圖
乙所示，結果變成了相互排斥。小麗接著說現在可以下結論了。
請你通過上述材料結合自己的知識回答：
（1）請你分析：小麗是根據什么判斷出當把其中一根導線中的電流方向改變。兩通電導線會由相互吸引變為相互排斥的？
（2）材料最后說“現在可以下結論了”，你認為正確的結論是什么？
（3）小紅說：“誰見過電線桿上的兩條電線相互打架呢？”你認為電線桿上的電線為什么不會“打架”？請你作出一個可能的猜想。
（4）他們是按什么樣的思維程序進行此探究活動的?
答：_______ ________ ________ ________ ________
（5）請你根據剛才所學的知識解釋下圖所示的實驗。
如圖：用一根輕質軟彈簧．接入如圖所示電路中，彈簧下端剛好與水銀面相接觸。上面用兩根絕緣的不易伸長的細線固定在天花板上，當開關閉合后。你會觀察到什么現象？
【答案】（1）通電導體周圍的磁場方向與電流方向有關。
（2）兩平行的通電導體靠得很近時。當通入的電流方向相同時，兩導線相互吸引；當通入的電流方向相反時，兩導線相互排斥。
（3）兩導體間距較大，相互之間的作用力較小。
（4）提出問題→猜想假設→設計實驗→進行實驗→得出結論
（5）軟彈貧的縮短與仲長會使電路時通時斷， 同時小燈泡會熄滅后發光。如此往復。

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