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专题 20.4 电动机
知识点一:磁场对通电导线的作用
通电导体在磁场中会受到力的作用。它的受力方向跟电流方向、磁感线方向有关。
知识点二:电动机的基本构造
1.电动机由转子和定子两部分组成。能够转动的部分叫转子;固定不动的部分叫定子。
2.当直流电动机的线圈转动到平衡位置时,线圈就不再转动,只有改变线圈中的电流方向,线圈才能继续
转动下去。这一功能是由换向器实现的。换向器是由一对半圆形铁片构成的,它通过与电刷的接触,在平
衡位置时改变电流的方向。
3.电动机是根据通电导体在磁场中会受到力的作用原理制成的。
4.电动机构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小,被广泛应用在日常生活和各种产业中。
电动机工作时是把电能转化为机械能。
一、本节要记忆以下基本知识
1.通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟磁场方向和电流方向都有关,当电流方向或磁场方向变
得相反时通电导线受力的方向也变得相反.
2.电动机
(1)电动机主要由定子和转子组成.(2)电动机是通电导体在磁场中受力的作用原理制成.
(3)电动机工作时将电能转化成机械能.
(4)换向器的作用是当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中电流方向使线圈能连续转动下去.
二、磁场对电流的作用及应用
从磁场对电流的作用原理入手,然后顺藤摸瓜领悟相关核心要素
①原理:通电导体产生的磁场与磁体相互作用使通电导体运动;
②能量的转化:电能转化为机械能;
③通电导体受力方向的决定因素:磁感线的方向与电流方向;
④生活中的应用实例:电动机、扬声器等。
注意:对于电动机还要掌握以下要点:
①工作原理:通电线圈在磁场中受力转动;
②平衡位置:线圈平面与磁感线垂直的位置;
③换向器的作用:
对于直流电动机,线圈每转过平衡位置就自动改变电流的方向。
知识点一:磁场对通电导线的作用
【例题1】(2020•江苏盐城模拟)如图所示,导体棒 ab 向右运动,下列操作能使导体棒向左运动的
是( )A.调换磁极 B.取走一节干电池
C.将导体棒a、b端对调 D.向左移动滑动变阻器滑片
知识点二:电动机的基本构造
【例题2】(2019四川南充)下列图中能够说明电动机工作原理的实验装置是( )
A. B. C. D.
1.关于电和磁,下列说法中正确的是( )
A.电流周围存在着磁场
B.改变在磁场中运动就一定会产生感应电流
C.导体在磁场中运动就一定会产生感应电流
D.电动机是利用电磁感应原理制成的
2.如图为直流电动机的基本构造示意图.以下相关的分析中正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应的原理工作的
B.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能C.使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D.仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
3.对下列实验描述正确的是( )
A.甲:验电器的两片金属箔带同种电荷,由于互相排斥而张开
B.乙:通电导线在磁场中受到力的作用,这是发电机的原理
C.丙:奥斯特实验说明磁能生电
D.丁:闭合开关,只要金属棒运动,电路中就有感应电流产生
一、选择题
1.(2019山东德州)如图所示,电动平衡车是一种新型交通工具,被广大青少年所喜爱。图中与电动平
衡车驱动前行过程原理相同的是( )A. B. C. D.
2.(2019云南)以下是对电与磁部分四幅图的分析,其中错误的是( )
A.如图装置闭合电路后磁针会偏转,说明电流能产生磁场
B.如图装置说明通电导线在磁场中受到力的作用
C.如图装置所揭示的原理可制造发电机
D.图中动圈式话筒应用了磁场对电流的作用
3.(2019海南模拟题)下列关于电和磁的说法正确的是( )
A.金属导体中的电流方向与导体中自由电子定向移动方向相同
B.家庭电路中同时工作的用电器总功率越大,通过电能表的电流越大
C.磁场中某点的磁场方向与该点小磁针静止时南极的指向相同
D.电动机是根据电磁感应原理工作的
二、填空题
4.(2019湖北宜昌)如图所示为玩具小风扇里的小直流电动机。
(1)小明同学将电池接到该直流电动机两端,看到电动机转动起来,电动机的工作原理是: ;小
明将电池反向接到电动机两端,看到电动机 (选填:原方向旋转、不转动、反向旋转)。
(2)学习了电磁感应知识后,小明同学想到:“直流电动机线圈转动时也切割了磁感线,那么线圈中是否也会产生感应电流呢?”于是小明将一个小灯泡连在直流电动机两端,用手搓动转轴,发现小灯并未发
光。小红同学认为,这说明直流电动机不会产生感应电流。你是否同意小红的看法: ;若小明要
继续研究,应该使用什么仪器比较妥当: 。
5.(2019云南)扬声器是把电信号转化成 信号的一种装置,它的原理跟 (填“电动机”或“发电
机”)原理相似。
三、探究题
6.(2019•潍坊)同学们在制作电动机模型时,把一段粗漆包线烧成约3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线
圈的两端各伸出约3cm.然后,用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架,固定在硬纸板上。两
个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上,线圈下放一块强磁铁,如图所示。给线圈通电并用手
轻推一下,线圈就会不停的转下去。
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,刮线的要求是 (填选项“A”或“B”)。
A.两端全刮掉 B.一端全部刮掉,另一端只刮半周
(2)线圈在转动过程中 能转化为 能。
(3)小华组装好实验装置,接通电源后,发现线圈不能转动,写出一条可能造成该现象的原因 。
7.(2020安徽模拟题 )学习“电动机”内容时,老师用如图实验装置演示“磁场对通电导线作用力的方
向与什么因素有关”的实验后,同学们自然想到力既有方向又有大小,那么磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关呢?以下是小丽、小李与小明的猜想:
小丽猜想:“可能跟磁铁的磁性强弱有关。”
小李猜想:“可能跟导线AB在磁场中的位置有关。”
小明猜想:“可能跟通过导线AB的电流大小有关。”
请你根据如图所示的实验装置,帮助小明设计实验来验证他的猜想,简述你的实验方案:_____。