第三节 科学探究：电动机为什么会转动

第三节 科学探究：电动机为什么会转动

知识点 1 通电导体在磁场中受力的作用

1．如图17－3－1所示为“研究通电导线在磁场中受力运动〞的实验装置 ,答复以下问题。

图17－3－1

(1)把导线放在磁场里 ,接通电源 ,让电流通过导线ab ,会发现导线ab________(选填“运动〞或“不运动〞)。 (2)保持磁体的磁极不变 ,把电源的正、负极对调后接入电路 ,使通过导线的电流方向与原来相反 ,这时导线ab与原来运动方向__________。

(3)保持电源的正、负极不变 ,对调磁体的磁极 ,使磁场的方向与原来相反 ,这时导线ab与原来运动方向____________。

(4)由此可以得出：通电导线在磁场中要受到力的作用 ,而且受力的方向跟________方向和________方向都有关系。

2．通电导体在磁场里受力的作用 ,以下说法正确的选项是() A．通电导体在磁场里一定受到力的作用

B．通电导体在磁场里受力的方向只与磁场方向有关 C．通电导体在磁场里受力的方向只与电流方向有关 D．同时改变电流方向和磁场方向 ,导体受力方向不变 知识点 2 电动机

3．电动机主要由________和________组成 ,是利用________线圈在________里受力而转动的原理制成的。直流电动机之所以能够持续转动是因为每当线圈刚转过____________时 ,________就能自动改变线圈里的电流方向。

4．关于直流电动机 ,小宇和他的同学有不同的看法 ,其中你认为他们的看法正确的选项是( ) A．小宇：直流电动机是利用电磁铁的原理制成的

B．小丽：直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的 C．小明：直流电动机实现了机械能转化为电能

D．小强：直流电动机的换向器是用来改变磁场方向的

5．要使一台直流电动机的转速增大一些 ,以下方法中不可行的是( ) A．增大线圈中的电流

B．换用输出电压较高的电源 C．将磁体的磁极对调 D．换用磁性更强的磁体

6．线圈abcd转动过程中经过如图17－3－2甲、乙所示位置时 ,导线ab所受磁场力的方向( )

图17－3－2

A．相反 ,是由于磁场方向改变了

B．相反 ,是由于流过ab的电流方向改变了

C．相同 ,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了 D．相同 ,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没有改变

7．如图17－3－3所示的装置中 ,当闭合开关 ,直导线中有电流通过时 ,直导线就会运动起来。关于这一现象的说法 ,正确的选项是( )

图17－3－3

A．此现象说明磁可以生电

B．当只改变导线中电流的方向时 ,直导线的运动方向也改变 C．发电机是利用这一现象来工作的 D．在该现象中 ,机械能转化为电能

8．如图17－3－4所示 ,闭合开关后导体棒ab向右运动 ,以下操作能使导体棒向左运动的是( )

图17－3－4

A．调换磁极

B．取走一节干电池

1 / 3

C．将导体棒a、b端对调 D．向左移动滑动变阻器滑片

9．图17－3－5为直流电动机的工作原理。以下相关的分析中正确的选项是( )

图17－3－5

A．电动机工作过程中 ,消耗的电能全部转化为内能 B．电动机工作过程中 ,消耗的电能全部转化为机械能 C．电动机能持续转动是因为安装了换向器

D．电动机工作过程中 ,线圈中的电流方向保持不变

10．如图17－3－6所示 ,线圈abcd位于磁场中 ,S0与2接通时 ,ab段导线受磁场力F的方向向上；当S0改为与1接通时 ,ab段导线受磁场力( )

图17－3－6

A．方向向下 B．方向向上

C．为零 ,因为电源反接

D．为零 ,因为电路一定是断路

11．如图17－3－7所示是灵敏电流计内部结构示意图 ,它的工作原理是通电导体在________中会受到力的作用 ,使指针发生偏转。如果改变线圈中的电流方向 ,指针的偏转方向________(选填“会〞或“不会〞)发生改变。

图17－3－7

12．扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置 ,如图17－3－8所示是扬声器构造示意图。当线圈中通过变化电流时 ,线圈受到__________力作用 ,从而带动与线圈相连的纸盆____________ ,于是扬声器就发出了声音。

图17－3－8

13．如图17－3－9所示为小明和小华同学制作的直流电动机模型。他们用回形针做成两个支架 ,分别与电池的两极相连；用漆包线绕成矩形线圈 ,以线圈引线为轴 ,用小刀刮去轴一端的全部漆皮 ,另一端只刮去上半周漆皮；将线圈放在支架上 ,磁体放在线圈下 ,闭合开关且用手轻推一下线圈 ,线圈就会不停地转动起来。

图17－3－9

(1)线圈能够转动的原因是____________________________________。

(2)将线圈两端引线的漆皮 ,一端全部刮掉 ,另一端只刮半周 ,其作用与直流电动机中的________作用相同。 (3)只改变________方向或________方向 ,都可以改变线圈的转动方向。

(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好 ,闭合开关后 ,线圈不能转动 ,请你分析可能的原因是________________________。(写出一点即可)

14．2019·扬州安装直流电动机模型时 ,要改变直流电动机的转动方向 ,可以( ) A．将磁体的N、S极对调

B．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调 C．改变磁体磁性强弱

D．改变磁体磁性强弱和电流大小

详解详析

1．(1)运动 (2)相反 (3)相反 (4)电流 磁场 2．D

3．磁体 线圈 通电 磁场 平衡位置 换向器 4．B

5．C [解析] 磁力作用的大小与磁场的磁性强弱有关 ,磁场越强 ,磁力作用越大；磁力作用的大小还与通电导体中的电流大小有关 ,电流越大 ,所受的磁力作用越大。 6．B 7.B

8．A [解析] 通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向两个因素有关。将磁体的磁极对调 ,磁场方向与原来相反 ,那么导体棒的受力方向与原来相反 ,能使导体棒向左运动 ,故A正确。取走一节干电池 ,减小

2 / 3

了电源电压 ,减小了电路中的电流 ,会改变受力大小 ,但不会改变运动方向 ,故B错误。将导体棒a、b端对调 ,不能改变导体中的电流方向 ,不能改变受力方向 ,故C错误。将滑动变阻器的滑片P向左移动 ,电路的总电阻减小 ,电路中的电流增大 ,会改变受力大小 ,但不会改变运动方向 ,故D错误。 9．C

10．A [解析] 线圈abcd位于磁场中 ,S0与2接通时 ,ab段导线受磁场力F的方向向上；当S0改为与1接通时 ,磁场方向不变 ,导体中电流方向相反了 ,那么ab段导线所受磁场力方向相反 ,方向向下。 11．磁场 会

[解析] 通电导体在磁场中受到力的作用 ,灵敏电流计就是利用这一原理工作的。当电流通过线圈时 ,受到磁场力的作用 ,电流计指针发生偏转；通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系 ,如果保持磁场方向不变 ,改变电流方向 ,线圈受力方向发生变化 ,指针的偏转方向也会改变。 12．磁场 来回振动

[解析] 扬声器内的线圈中通过变化的电流时 ,线圈会受到磁场力的作用 ,从而带动与线圈相连的纸盆来回振动 ,将电信号转化成声信号。

13．(1)通电线圈在磁场里受到力的作用(或磁场对通电导体有力的作用) (2)换向器 (3)电流 磁场

(4)磁体磁性太弱(或转轴与支架之间的阻力太大；或线圈恰好处于平衡位置) 14．A

3 / 3