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1、第4节 电动机联想情景导入你玩过电动玩具车吗?所有的电动玩具车里均有一种重要的零件 电动机。当打开电动玩具车的开关时，你就会听到马达(即电动机)转动的声音，电动机通过齿轮带动玩具车的车轮，玩具车虞运动起来。在生产和生活中，我们还运用了电电扇、洗衣机、电吹风等电器设备，这些电器都是利用电动机的工作原理来进行工作的，想具体理解它们工作时的状况吗?请认真学习我们今天的课程吧!重点知识详解一、磁场对通电导线和线圈的作用1磁场对通电导线的作用。实验操作：在如图所示的装置中,当合上开关使导线通电时，发生了什么现象?分别变化电流方向或磁体的磁极方向。又发生了什么现象?实验现象：合上开关使导线通电时，导线由静
2、止变为运动。变化电流或磁极方向，导线运动方向发生变化。实验结论：通电导体在磁场里会受到力的作用。2通电导体在磁场里受力方向的影响因素：通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁场方向有关。3磁场对通电导线圈的作用。实验操作：在如图所示的装置中。通电矩形线圈处在图甲位置和图乙位置时，观测线圈的转动状况。当通电矩形线圈处在图甲位置时线圈会发生转动，但摆动几下后就停在了图乙位置。不再转动的因素是在图甲位置时,线圈受到与线圈平面垂直的力，线圈发生转动，而在图乙位置时，线圈受到的力与线圈在同一种平面上。线圈依托惯性转过图乙位置时,线圈两边受力方向与图甲位置相似，但作用效果却使线圈反方向转动。二、直流电动机1
3、直流电动机的工作原理：直流电动机靠直流电源供电,是运用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的现象制成的,是把电能转化为机械能的装置。2直流电动机的构造：直流电动机重要是由磁铁和线圈构成，此外尚有换向器、电刷等。1一端盖 2一电扇3一机座 4一电枢 5一主磁极 6一刷架7一换向器8一接线板9一出线盒l0一换向器3换向器的作用：每当线圈转过平衡位置时，它能自动变化线圈中的电流方向。如图，导体ab受到向上的力，而cd受到向下的力，所以通电线圈开始转动。“换向器”是如何实现“换向”的?用直流电源给处在磁场中的线圈通电时，要使线圈能绕轴持续转动的核心，在于使线圈一到平衡位置就能自动变化线圈中的电流方向，“
4、换向器”就是能完毕这一任务的装置。 换向器”由两个半铜环构成。 个半铜环的开口处(即绝缘处)安装。 线圈由于惯性稍稍转过平衡位置时，能互换电刷与换向器的半铜环的接触，从而变化了线圈中的电流方向和受力方向，使线圈仍能按本来的绕向转动。三、安装直流电动机模型1直流电动机模型的安装顺序是从内到外，从下到上的。具体顺序是支架 线圈(转子) 电刷 磁极(定子)。2安装直流电动机模型的要点：(1)应按一定顺序安装；(2)电刷与换向器之间的松紧线圈转子与定子之间的间隙要适中；(3)安装完毕后用手拨一下转子。观测其运转与否良好。否则应加以调试。3变化直流电动机转动方向的措施；变化通过线圈的电流的方向(对调电源
5、两极)或者变化磁感线方向(对调磁铁的两极)。4变化转速的措施：变化线圈中电流的大小。5实验环节：(1)仔细观测换向器弄清换向器的作用；(2)安装直流电动机模型；(3)画出有关电路图(如图所示)，并按图连接电路；(4)经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器至合适位置，观测电动机转动状况；(5)按下表进行实验，把结论填入表中。实验条件现象与结论第一次磁极位置不变，对调电源两极电流方向相反，线圈转动方向相反第二次电源两极不变。对调两个磁极磁感线方向相反，线圈转动方向相反第三次移动滑动变阻器增大电阻线圈转动缓慢，电流减小第四次移动滑动变阻器减小电阻线圈转动加快，电流增大精典例题解析例1 如图所示是检查
6、磁场对通电导体作用力的实验装置。当导线ab中有某方向电流通过时，它受到磁场的作用力向上。(1)如果仅将两磁极对调位置。导线ab受力向_；(2)如果磁极位置不变，仅变化ab中的电流方向，导线ab受力向_；(3)如果同步对调磁极位置和变化电流方向，导线ab受力向_。解析 磁场对电流的作用力方向跟磁场方向、电流方向有关，如果只变化磁场方向或电流 方向，则导体受力方向发生变化，若两者同步变化，则导体受力方向不变。答案 (1)下 (2)下 (3)上例2 如图所示，悬挂在细金属丝上的金属棒AB处在磁场中。 (1)当C、D两个线头没有接到电池组的正、负极时。AB棒保持静止不动，而一旦使 C、D两个线头接触到
7、电池组的正、负极时，AB棒立即摆动起来，这一现象阐明 了_；(2)留意的同窗还会注意到，当两个线头分别接触C、D两极时，金属棒相对蹄形磁铁向里摆动，而如果将两个线头对调一下再接触C、D两极，则看到金属棒相对蹄形磁铁向外摆动，这一现象阐明了_；(3)如果两个线头像图示那样接触C、D，而把蹄形磁铁上下翻转一下(S极在上)。则金属棒也相对蹄形磁铁向外摆动。这一现象阐明了_。解析 通电导体在磁场里会受到力的作用。受到作用力的方向与电流方向和磁感线方向有关。答案 (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到力的作用方向与电流方向有关 (3)通电导体在磁场中受到力的作用方向与磁感线方向有
8、关例3 在“安装直流电动机模型”的实验中。(1)根据图甲的电路将图乙中的各元件连成电路。(2)变化直流电动机的转动方向有两种措施：一是变化_；二是变化_。(3)要想使电动机的转速加快，可以_。解析 直流电动机转动的速度与电流有关，电流越大，电动机转速越大。电动机转动方向 与电流方向和磁场方向有关，变化电流和磁场方向可以变化电动机转动方向。答案 (1) (2)线圈中的电流方向 磁感线方向 (3)增大电流考点应试必备1下列变化直流电动机的转向措施不可行的是 ( )A变化线圈中的电流方向B变化磁场方向C将电源的正负极和两个磁极同步对换D电源的正负极和两个磁极不能同步对换2有关直流电动机的工作原理，下
9、列论述对的的是 ( )A运用电磁感应的原理制成的B用交流电源供电，通过换向器，线圈中变为直流电C用直流电源供电，通过换向器，线圈中变为交流电D线圈所在的平面跟磁感线平行时的位置叫平衡位置3直流电动机能持续转动，重要是由于 ( )A线圈的作用 B电流的作用 C磁场的作用 D换向器的作用4直流电动机工作时，线圈通过垂直磁感线的位置时 ( )A线圈受力平衡，速度为零 B线圈受力平衡，速度不为零C线圈受力不平衡，速度为零 D线圈受力不平衡，速度不为零5下列说法对的的是 ( )A电动机是把机械能转化为电能的机器B电动机是把电能转化为机械能的机器C直流电动机是运用线圈的转动而产生电流的D变化线圈中的电流方
10、向，可以变化电动机线圈转动的快慢6如图所示，把一根直导线AB放在蹄形磁铁的磁场中，接通电源后，让电流通过导体AB， 下列说法对的的是 ( ) AAB仍静止 BAB在水平方向运动起来CAB沿磁场方向运动 DAB沿电流方向运动7有关通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误 的是 ( )A电流方向变化时，导体受力方向变化B磁场方向变化时，导体受力方向变化C电流方向和磁场方向同步变化，导体的受力方向变化D电流方向和磁场方向同步变化，导体的受力方向不变8将一矩形线圈悬挂在磁场中，通电后线圈却不能转动，其因素也许是 ( )A线圈中的电流太大 B线圈平面与磁场方向平行C线圈方
11、向与磁场方向垂直 D线圈平面与磁感线的夹角小9如下的用电器中。属于运用“通电导线在磁场中受磁场力的作用”原理工作的是( )A电炉 B白炽灯C电热毯 D电电扇10某通电直导体在磁场中受力作用的状况如图甲所示，则在下列四图中通电直导体在磁场中受力作用的方向跟它相似的是 ( )11直流电动机是运用_的原理工作的。为了使线圈能持续转动(即保持原有转动方向不变),必须给它安装_，运用这一装置使得线圈一转过_,立即变化_中的电流方向。电动机是把_能转化为_能的机器。我们家庭中使用的，_、_、_等电器中的电动机都是_流电动机。12如图所示的实验中，闭合开关后，导体棒ab向右运动，这阐明_对通电导体有力的作用；若要使ab向左运动，你的措施是_。13标出下图中直流电动机各部分名称。A_ B_ C_ D_ E_14在探究通电导体在磁场中受到的力与哪些因素有关时，小丽同窗做了如下三组实验，其中AB是通电导体的一部分,导线上的箭头表达电流方向，F表达导体受力的方向,N、S表达磁体的两极。 (a) (b) (c)(1)通过实验(a)和(b)阐明，通电导体在磁
