1、第4節(jié)電動機(jī),知識點一,知識點二,知識點一磁場對通電導(dǎo)線的作用 1.實驗原理圖,知識點一,知識點二,2.實驗步驟,知識點一,知識點二,知識點一,知識點二,3.實驗結(jié)論:通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用,力的方向跟電流的方向、磁感線的方向有關(guān),當(dāng)電流的方向或磁感線的方向改變時,通電導(dǎo)線受力方向發(fā)生改變,同時改變電流的方向和磁感線的方向,通電導(dǎo)線受力方向不變。 拓展歸納(1)通電導(dǎo)線在磁場中受力運動的過程是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。 (2)實驗中加入滑動變阻器是為了保護(hù)電路,同時能改變電流的大小,探究通電導(dǎo)線受力大小與電流大小的關(guān)系。 (3)通電導(dǎo)線在磁場中不一定受到力的作用,當(dāng)通電導(dǎo)線中電流的方向與磁

2、感線的方向平行時,通電導(dǎo)線不受力。,知識點一,知識點二,例1(2016江蘇邗江區(qū)校級月考) 如圖所示,在磁場對通電直導(dǎo)線的作用實驗中,小明把一根輕質(zhì)的鋁棒AB用細(xì)線懸掛后置于蹄形磁體的磁場中。 (1)接通電源,鋁棒AB向左運動。說明磁場對電流有的作用,(選填“電動機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”)就是利用這一原理工作的。 (2)若只將磁體的兩極對調(diào),接通電源,觀察到鋁棒AB向(選填“左”或“右”)運動,說明力的方向與方向有關(guān)。,知識點一,知識點二,(3)小明猜想磁場對通電直導(dǎo)線作用力的大小可能與導(dǎo)線中電流大小有關(guān)。請在圖中器材的基礎(chǔ)上,添加一個器材,設(shè)計一個簡單實驗,探究這一猜想。添加器材:。,知識點一,知識

3、點二,解析:(1)把一根輕質(zhì)的鋁棒作為直導(dǎo)線放在蹄形磁體的磁場里,接通電源,看到直導(dǎo)線向左運動,說明磁場對通電導(dǎo)線有力的作用;(2)只將磁體的兩極對調(diào),接通電源,導(dǎo)體的運動方向會改變,所以觀察到直導(dǎo)線向右運動;說明力的方向與磁場的方向有關(guān);(3)探究磁場中通電導(dǎo)線作用力大小與導(dǎo)線中電流的大小是否有關(guān),可以在其他條件不變的情況下,添加一滑動變阻器來改變電路中的電流。其做法如下:在題圖所示的電路中串聯(lián)一個滑動變阻器,移動變阻器的滑片,改變導(dǎo)線中電流的大小,觀察通電導(dǎo)線擺動的幅度;判斷方法:比較通電導(dǎo)線擺動的幅度,以此判斷磁場對通電導(dǎo)線作用力大小與導(dǎo)線中電流的大小是否有關(guān)。 答案:(1)力電動機(jī)(2

4、)右磁場 (3)滑動變阻器,知識點一,知識點二,知識點二電動機(jī)的基本構(gòu)造 1.磁場對通電線圈的作用,知識點一,知識點二,如圖所示,線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)動,是因為線圈越過平衡位置后,受到的力要阻礙它的轉(zhuǎn)動,故只能在平衡位置附近來回擺動。要使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動起來,只需在線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時改變進(jìn)入線圈的電流的方向或外部磁場的方向即可。,知識點一,知識點二,2.電動機(jī)的基本構(gòu)造 (1)原理:通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動,把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 (2)電動機(jī)由兩部分組成: 轉(zhuǎn)子:能夠轉(zhuǎn)動的線圈。 定子:固定不動的磁體。 (3)換向器的作用:可以自動改變線圈中電流的方向。 拓展歸納揚聲器:揚聲器是把電信號轉(zhuǎn)化為聲信號的裝

5、置。它的工作原理如教材P137圖20.4-9:揚聲器的線圈通電后,線圈受到磁體的吸引向左運動;當(dāng)線圈中通過相反的電流時,線圈受到磁體的排斥向右運動。由于通過線圈的電流是交變電流,它的方向不斷變化,線圈就不斷來回振動,帶動紙盆也來回振動,揚聲器就發(fā)出了聲音。,知識點一,知識點二,例2 小明組裝好如圖所示的電動機(jī),接入電路進(jìn)行調(diào)試,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電動機(jī)不轉(zhuǎn)動,此時小明為了檢查出問題所在,他應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行的操作是() A.換用磁性更強的蹄形磁體 B.檢查電刷與換向器是否接觸不良 C.輕輕撥動一下線圈的位置 D.給電動機(jī)提供更大的電壓,知識點一,知識點二,解析:平衡位置時電動機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子形成了開路,導(dǎo)體

6、中沒有電流通過,磁場對其沒有作用力,電動機(jī)不會轉(zhuǎn)動。接入電路進(jìn)行調(diào)試,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電動機(jī)不轉(zhuǎn)動應(yīng)優(yōu)先輕輕撥動一下線圈的位置,只要越過平衡位置后,電動機(jī)開始轉(zhuǎn)動,就不需要再檢查或者更換磁體與電源。 答案:C,考點一,考點二,考點一磁場對電流的作用 例1(2016廣西河池中考)如圖所示,是探究磁場對通電導(dǎo)線的作用的實驗裝置,當(dāng)閉合開關(guān)S時,導(dǎo)線ab中電流的方向是從(選填“a到b”或“b到a”),導(dǎo)線ab受到磁場力的作用而向左運動,如果只改變電流方向,那么導(dǎo)線ab將向運動?？茖W(xué)家在該實驗基礎(chǔ)上發(fā)明了電動機(jī),實現(xiàn)了把能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。,考點一,考點二,解析:據(jù)電源的正負(fù)極可知,導(dǎo)線ab中電流方向是從a

7、到b;通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與磁場方向、電流方向有關(guān)。導(dǎo)線ab受到磁場力的作用而向左運動,如果只將電流的方向改變,那么導(dǎo)線ab將向右運動;電動機(jī)消耗電能,產(chǎn)生機(jī)械能,是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。 答案:a到b右電,考點一,考點二,考點二直流電動機(jī)的原理及應(yīng)用 例2(2016湖北通州區(qū)二模)如圖為直流電動機(jī)的基本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)的分析正確的是() A.電動機(jī)是利用電流的磁效應(yīng)原理工作的 B.電動機(jī)工作過程中,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C.使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠電磁繼電器來實現(xiàn)的 D.僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向,考點一,考點二,解析:電動機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場中受力作

8、用的原理工作的,故A錯誤;電動機(jī)工作過程中,消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,有一部分電能轉(zhuǎn)化成了熱能,故B錯誤;線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠換向器來實現(xiàn)的,故C錯誤;電動機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用的原理工作的,且所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān),故僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向,故D正確。 答案:D,P137動手動腦學(xué)物理 1.通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用,受力的方向跟導(dǎo)體中的電流方向和磁感線的方向有關(guān)系,當(dāng)電流方向或者磁感線的方向改變時,通電導(dǎo)線受力的方向也改變。 2.電動機(jī)主要是由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成。電動機(jī)的 換向器由兩個銅半環(huán)和兩個電刷組成。兩個銅半環(huán)跟線圈兩端相連,可隨線圈一起轉(zhuǎn)動,兩半環(huán)中間斷開,彼此絕緣。兩電刷分別和兩半環(huán)接觸,使電源和線圈組成閉合電路。換向器的作用是每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時,換向器就自動改變線圈中的電流方向,使線圈能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動下去。,3.25 A11 kW