专题20.4电动机(原卷版+解析).docxVIP

第二十章电与磁专题20.4电动机

一、学习目标

1.通过实验，了解通过导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。

2.了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。

二、课标要求

通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。

知识点1：磁场对通电导线的作用

1.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。

2.应用：电动机。其能量的转化为：电能转化为机械能。

知识点2：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。

注意1：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2：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。

注意3：直流电动机为什么需装换向器？

当线圈转到如图所示位置时，ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上，而且大小相等，方向相反，线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用，所以不能连续转动下去。如何才能使线圈连续转动下去呢？我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置，恰在这时使线圈与电源线的两个接头互换，则线圈中的电流方向改变，它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反，从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。因此，要使线圈连续转动，应该在它由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向。能够完成这一任务的装置叫做换向器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。

【例题1】如图所示，导体棒ab置于蹄形磁铁的磁场中，并垂直于金属导轨。闭合开关，导体棒向右运动。则下列措施中，能使导体棒向左运动的是（）

A．提高电源电压；

B．换更粗的导体棒；

C．将蹄形磁铁的N、S极对调；

D．将蹄形磁铁的N、S极和电源正、负极的接线都对调

【例题2】下列四个实验，工作原理能和如图电动剃须刀工作原理相同的是（）

ABCD

一、选择题

1.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

2．如图所示的实验装置可以用来研究（电源电压不变）（）

A．影响通电导线受到的磁场力大小的因素

B．影响通电导线受到的磁场力方向的因素

C．导线在磁场中怎样运动才能产生感应电流

D．影响通电导线周围产生的磁场强弱的因素

3.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

4．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

5．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

二、填空题

1．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