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1、20.4 电动机课前预习单知识梳理1、磁场对通电导线的作用：(1)演示实验：把一段导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线，观察它的情况。实验表明： 。(2)演示实验：只改变刚才的实验中的电流的方向，再做一次实验，观察导线的运动方向。实验表明： 。(3)演示实验：保持刚才的实验中的电流的方向不变，但把蹄形磁体两极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线的运动方向。实验表明： 。(4)总结得出：通电导线在磁场中要 ，受力的方向跟 、 有关。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也 。该现象中把 能转化成了 能。(5)那么，通有电流的线圈放在磁场中，它会怎样运动？ 实验表明：
2、。利用这个原理我们制作出了 。2、电动机的基本构造：（1）了解线圈为什么不能持续转动？（阅读135页演示）如图甲：闭合开关，线框的ab边受力向_，cd边受力方向向_，所以线框会沿_时针方向转动。如图乙：当线框运动到乙位置时，由于线圈上下两个边受力大小_，方向却_，此时线圈受到的力不能使线圈继续转动，这个位置是线圈的_，在该位置，线圈平面与磁感线方向是_的（选填“垂直、平行”）。线圈到达平衡位置以后，不会马上停止，由于_会越过平衡位置。如图丙：当线圈越过平衡位置以后，线圈受到的力使它_时针转动。受到的力要_线圈的转动，所以线圈_连续转动。（2）如何实现线圈连续转动？实际的直流电动机是通过来实现连
3、续转动的；换向器作用：每当线圈转过时，自动改变通入线圈中的，使线圈连续转动。（3）电动机就是由能转动 的和不动 组成。（4）电动机是把 能转化成 能的机器。思考讨论1、想一想：如果电流和磁感线的方向都变得相反时，通电导线受力方向会怎样？2、某电动机模型通电后不能转动，经检查，线圈此时并未处在平衡位置，则发生故障的原因可能是什么？课堂学习单难点剖析：1、关于如图所示的实验装置图，下列说法正确的是（）A该装置探究的是发电机的原理B该装置能将机械能转化为电能C只改变电流方向时，通电导体的受力方向不变D同时改变电流和磁场方向时，通电导体的受力方向不变【解析】AB、该装置中有电源提供电能，这是研究通电导
4、体在磁场中受力的装置，是电动机的工作原理，此过程中，电能转化为机械能，故AB错误；CD、磁场对通电导体的作用力的方向与电流方向、磁场方向的有关，只改变电流方向或只改变磁场都可以改变通电导体的受力方向；同时改变电流和磁场方向时，通电导体的受力方向不变，故C错误，D正确。故选：D。2、通电线圈abcd分别在不同的磁场中转动，如图甲、乙所示，已知图甲中导线ab所受磁场力的方向竖直向上，则（）A图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向上B图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向下，是因为图甲中cd边所处磁场的方向与ab边的相反C图乙中cd边所受磁场力的方向是竖直向下D图乙中ab边所受磁场力的方向是竖直向下【解
5、析】AB、已知图甲中导线ab所受磁场力的方向竖直向上，cd中的电流方向与ab中的电流方向相反，ab和cd在同一磁场中，磁场方向相同，所以cd边所受磁场力的方向是竖直向下的，故AB错误；CD、图乙中线圈转动到该位置时，换向器会改变线圈中的电流，使得通过ab和cd的电流方向均与原来相反，且图乙和图甲相比，磁场方向相反；因电流方向和磁场方向都与原来相反，所以两导线所受磁场力方向均与原来相同，即ab边所受磁场力的方向竖直向上的，cd边所受磁场力的方向是竖直向下的，故D错误，C正确。故选：C。3、关于电动机的说法中不正确的是（）A电动机是利用磁场对电流的作用的现象制成的B电动机工作时，电能转化为机械能C
6、直流电动机的换向器的作用就是改变磁场方向D直流电动机用一段时间后会发热，说明电能也有一部分转化为内能【解析】A、电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动，所以电动机是利用磁场对电流的作用的现象制成的，故A正确；B、工作时将电能转化为机械能，故B正确；C、换向器的作用是改变线圈中电流的方向，故C不正确；D、通电导体产生热量的原因是电能转化为内能，故D正确；故选：C。对应训练：1、如图所示，闭合开关S时，观察到铜棒AB向左运动。为使开关S闭合后AB棒向右运动，下列操作可行的是（）A换用同样粗细的铁棒B对调电源的正负极C向左移动滑动变阻器的滑片D换一个磁性更强的磁体2、甲、乙两图中的矩形
7、线圈摆放情况如图所示，甲图中线圈与磁场平行，乙图中线圈与磁场垂直，现在给它们通以相同的电流，甲图中导线ab的受力情况如图所示，则下列说法正确的是（）A甲图中导线ab和cd受力方向相反，线圈能转动B乙图中导线ab和cd受力方向相反，线圈能转动C甲图中导线ab和cd受力方向相同，线圈能转动D甲乙图中导线ab受到的力的方向不同3、下列关于电动机的说法中正确的是（）A电动机在工作时只将电能转化为机械能B电动机与其他机械相比具有结构简单、体积小、效率高、便于控制等优点C家用洗衣机中使用的是直流电动机D电动机一般由转子和定子两部分组成课后练习单练习题：一、选择题（共4题）1. 关于如图所示的实验装置，下列
8、说法正确的是 A可以研究发电机的工作原理B可以研究感应电流的方向与磁场方向的关系C可以研究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向的关系D该装置实验过程中使机械能转化为电能2. 图为研究磁场对通电导线作用的实验装置，当接通电源有电流由 a 至 b 通确过导线 ab 时，它将受到磁场力作用而向左运动，则 A当磁场方向相反时，ab 将向右运动，电能转化为机械能B当电流方向相反时，ab 将向右运动，机械能将转为电能C当电流和磁场方向同时改变时，ab 将向右运动，电能转化为机械能D当电流和磁场方向同时改变时，ab 将向左运动，机械能转化为电能3. 在安装直流电动机模型的实验中，小杰同学按照科学教材的要求安
9、装了一台如右图所示的直流电动机模型。安装完毕，闭合开关后，线圈顺时针方向转动，则能使线圈逆时针方向转动的做法是 ( ) A减小一节电池B把电源和磁铁的两极同时对调C增加一节电池D把电源两极对调4. 如图所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是 A换用更细的铜棒B将电源的正、负极对调C向左移动滑动变阻器的滑片D将电源正、负极和磁体 N 、 S 同时对调二、填空题（共5题）5. 如题图所示实验装置中，将导体 ab 置于磁场中，搁在水平金属导轨上。合上开关，会观察到导体 ab 发生运动，这表明通电导体在磁场中要 作用， 就是根据这一原理制造出来的。如果把电源的正负极
10、对调后接入电路，会发现导体 ab 的运动方向与原来的 。6. 通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟 的方向和 的方向都有关系。7. 如图所示，用一节干电池、一根导线和一块强磁铁，就可自制一个最简易的电动机。导线会转动是由于磁场对通电导线有 的作用。若要改变导线的转动方向，可进行的操作是 。8. 如图所示的实验装置，是用来研究 （选填“电流磁效应”或“磁场对通电导线的作用”）的。实验中把导线 ab 放在磁场里，接通电源，让电流通过导线 ab，会观察到导线向右运动；如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线 ab 向 （选填“左”或右”)运动；如果不对调电源正、负极，但把蹄形磁体上下磁极
11、调换一下，会观察到导线 ab 向 （选填“左”或“右”）运动；如果把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换，则会观察到导线 ab 向 （选填“左”或“右”）运动。9. 如图，闭合开关，导体 ab 向左运动，若只改变电流方向，ab 向 （选填“左”或“右”）运动，以此为原理可制成 （选填“电动机”或“发电机”）。三、实验题（共1题）10. 在研究“磁场对通电导体（电流）有力的作用”实验中。(1) 利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”、“b”之间接入 （填“灵敏电流计”或“电源”），根据该原理可制成 （填“发电机”或“电动机”）。(2) 如图乙、丙中，磁体间磁场的磁感线
12、方向都是从磁体 N 极水平指向 S 极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的（也称匀强磁场）。i 在乙图中，通电后 cd 段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab 段导线所受磁场力的方向是竖直向 （填“上”或“下”)。ii 图丙中的线圈可以持续转动，是因为在外部加装了换向器，该装置能使线圈平面处于 （填“平行”或“垂直”）磁感线位置时，自动改变线圈中的电流方向。选做题：一、综合应用题（共1题）11. 小金自制一个简易电动机如图所示。他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放
13、在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。(1) 要想改变线圈的转动方向，可以采用的方法是 。（任写 1 种即可）(2) 开关闭合后，如果电动机不转，原因可能是哪些 A.磁铁磁性太弱B.线圈处于平衡位置C.通过线圈的电流太大D.电池电压太低(3) 小金还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，应该添加的一种实验器材是 。二、实验题（共1题）12. 探究“通电导体在磁场中受力与什么因素有关”的实验，如图所示：(1) 如图甲所示，将导体 ab 置于蹄形磁铁的两极之间，闭合开关，导体 ab 向左运动，说明磁场对 导体有力的作用。(2) 仅将图甲中磁铁的 N 、 S 极对调，闭合开关，导体 ab 向右运动，说明导体 ab 在磁场中的受力方向与 有关；仅将图甲中电源的正、负极对调，导体 ab 向右运动，说明导体 ab 在磁场中的受力方向 与有关。(3) 将导体换成线圈放入磁场中，如图乙所示，闭合开关，线圈不能持续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到磁场的力要 它的转动。为了使线圈持续转动下去，可以通过每半周改变电流的方向或改变 的方向，生活中的电动机一般是通过换向器改变 的方向让线圈持续转动起来的。答案部分知识梳理1、（1）通电导体在磁场中受到力的作用；（2）通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关；（3）通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向
