(共28张PPT)
第十七章 电动机与发电机
17.3 发电机发电的原理
2022年课程标准 学习目标
1.探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产生活中的应用。 2.了解发电机的工作 原理。 1.通过实验了解电磁感应现象。通过实验探
究知道感应电流方向跟磁场方向和切割磁感
线方向有关。
2.分析发电机的工作原理。
3.对电动机和发电机进行对比学习，区分清
楚电动机和发动机的工作原理。
知识点1 认识发电机
1. 问题：我们的生产和生活都离不开电，那么大家知道电是怎么产
生的吗？
2. 演示实验：手摇发电机发电
(1)认识手摇发电机的结构：发电机与电动机类似，主要部件也是两
个： 和 。
(2)用手摇发电机发电：用力转动摇把，使线圈在磁场中转动起来，观察
到小灯泡 ，说明电路中有了 。
线圈
磁体
发亮
感应电流
(3)用不同速度摇动转轮，观察灯泡亮度的变化。
摇动速度越快，灯泡越 ，说明线圈运动速度越快，产生的感应电
流越 。
(4)观察手摇发电机电流方向的变化。
把手摇发电机跟电流表连接起来，线圈在磁场中转动时，可以看到电流
表的指针随着线圈的转动而 (选填“稳定在某一个位置”或
“左右摆动”)。这个现象表明手摇发电机产生的电流的大小和方向
是 (选填“不变”或“变化”)的。
亮
大
左右摆动
变化
知识点2 电磁感应现象
1. 问题：我们已经知道电能生磁了，那么磁能否生电呢？
2. 分析：早在19世纪初，英国物理学家法拉第就已经提出“磁能生电”
的研究课题，并进行了整整10年坚持不懈的努力，经历了一次又一次的
失败，终于在1831年成功地利用磁场获得了电流，发现了
现象。法拉第的这一发现进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。
电磁感应
3. 实验1：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
实验器材：灵敏电流计、蹄形磁铁、单根导线、方形线圈、铁架台、开
关、导线若干。
实验步骤：
(1)按图甲连接好电路。(注意：灵敏电流计应 联在电路中，为了使
实验效果明显，用图乙中方形线圈ab段代替图甲中AB导线接到电路中)
串
(2)闭合开关，按下表的方式让方形线圈ab段导线运动起来，观察每种运
动状态时灵敏电流计指针的偏转情况，记录实验现象在表格中。
序号 导线在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针的偏转情况
1 静止不动 不偏转
2 竖直上、下运动 不偏转
3 水平前、后运动 不偏转
4 水平左、右运动 偏转
5 斜向上、下运动 偏转
6 导线不动，蹄形磁铁水平左右运动 偏转
4. 概括：不是任何运动方式都能产生感应电流。把磁感线想象成一根根
线，把导体AB想象成一把刀，当导体AB做 运动时才能产
生感应电流。而且无论谁动，只要导体AB切割磁感线就能产生
。
切割磁感线
感应电
流
5. 实验2：产生的感应电流方向与什么因素有关？
(1)让导线AB在如图磁场中向左运动，灵敏电流计的指针向 偏
转。保持磁场的方向不变，让导线AB变为向右运动，我们看到灵敏
电流计的指针向 偏转。说明：感应电流的方向与
方向有关。
(2)让导线AB在如图磁场中向左运动，灵敏电流计的指针向 偏转。
仍然让导线AB向左运动，但把蹄形磁铁的N、S极对调，改变磁场的方
向，我们看到灵敏电流计的指针向 偏转。说明：
感应电流的方向与 方向有关。
右
左
切割磁感
线
右
左
磁场
6. 小结：(1) 电路的一部分导体在磁场中做 运动
时，导体中就会产生电流，这就是著名的电磁感应现象。它是由英国物
理学家 发现的。根据这一现象，后来人们还发明了发电机，
导致了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的时代。
(2)电磁感应现象中产生的感应电流的方向跟
和 有关。
闭合
切割磁感线
法拉第
切割磁感线的方向
磁场方向
【典例1】小明利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生
感应电流的条件”。
(1)磁体不动，闭合开关，导体棒沿 (选填“上下”或“左右”)
方向运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转。
左右
(2)导体棒不动，闭合开关，磁体上下运动，灵敏电流计的指针
(选填“会”或“不会”)发生偏转。
不会
(3)断开开关，无论磁体如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计的指针
都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中
做 运动时，电路中就会产生感应电流。
(4)小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有
关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作
是
。
切割磁感线
让导体棒以相同的速度，在强弱不同的磁场中做切割磁感线运动，
比较灵敏电流计的指针偏转的角度
【变式1】在图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部
分。它在磁场中按箭头方向运动时，能够产生感应电流的是( D )
D
知识点3 发电机的工作原理
1. 分析：(1)观察如图甲所示的交流发电机原理图，线圈在外力作用下转
动起来，如图瞬间ab向下切割磁感线，产生感应电流，转过半圈后，ab
变成向 切割磁感线，此时产生的感应电流方向和图中 。
该发电机产生的是交变电流，简称交流电。
上
相反
(2)交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。单位
是 ，符号为 。我国电网以交流供电，频率为 。
赫兹
Hz
50 Hz
2. 概括：发电机发电的过程是能量转化的过程。
(1)手摇发电机：人的 能转化为转子的 能，发电机又
把 能转化为 能。
(2)火力发电：发电机靠内燃机带动。燃料燃烧把 能转化
为 能，内燃机把 能转化为 能，带动发电机转子转
动，实现把 能转化为电能。
(3)水力发电(图乙是原理图)：上游水在下落过程中把 能转化
为 能。在强大水流的冲击下，水轮机旋转，带动发电机转子转
动，从而实现把 能转化为电能。
3. 小结：(1)发电机工作原理： 现象。
(2)发电机将 能转化为电能。
机械
机械
机械
电
化学
内
内
机械
机械
重力势
动
动
电磁感应
机械
【典例2】如图是发电机的工作原理图，图中电表为灵敏电流计，L是一
个手柄，可以带动线圈在磁场中转动。下列说法正确的是( C )
C
A. 发电机的原理是电流的磁效应
B. 线圈转动到图示位置时会产生感应电流
C. 线圈转动过程中灵敏电流计的指针左右偏转
D. 发电机工作过程中，主要将电能转化为机械能
【变式2】如图是一种常用的动圈式话筒。当你对着动圈式话筒说话时，
声波使膜片和与膜片相连的线圈振动，线圈在磁场中做
运动，同时能产生随着声音的变化而变化的 ，这是
现象。动圈式话筒的工作原理与 相同，扬声器的工作原
理与 相同。(后两空均选填“电动机”或“发电机”)
切割磁感线
电流
电磁感
应
发电机
电动机
1. 电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体
中就会产生电流，这就是著名的电磁感应现象。它是由英国物理学
家 发现的。根据这一现象，后来人们还发明了发电机，导致
了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的时代。
2. 电磁感应现象中产生的感应电流的方向跟
和 有关。
3. 发电机的工作原理： 现象。
4. 发电机将 能转化为电能。
闭合
切割磁感线
法拉第
切割磁感线的方向
磁场方向
电磁感应
机械
1. 如图所示是小东探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，ab是一
根直铜丝，通过导体与电流表的“3”和“－”两接线柱相连，当把ab向
右运动时，并未发现电流表指针明显偏转，你认为最可能的原因是
( B )
A. 没有感应电流，指针不偏转
B. 感应电流太小，无法使指针明显偏转
C. 应把ab改为向左运动
D. 应把ab改为迅速上下运动
B
2. 下列实验装置中，使导体AB或蹄形磁铁沿箭头方向运动(没有箭头表
示静止)，能产生感应电流的是( C )
C
3. 如图甲是发电机的原理示意图，图乙中的“ ”表示图甲中的导体
ab(沿导体由b往a看)，当导体ab在磁场中从①位置沿虚线转动到④位置的
过程中(运动方向已用箭头标出)，会产生感应电流的位置是( B )
A. ①③④ B. ②③④
C. ①②④ D. ①②③④
B
4. 实验课上某小组同学开展了一系列电磁方面的实验探究。
(1)用图甲装置验证电流可以产生磁场。开关闭合前，小磁针静止时指向
与导线平行。闭合开关，观察到 的现象，说明电流可以
产生磁场，根据这一原理制造了 。
小磁针偏转
电磁铁
(2)如图乙，实验中将金属导体棒ab放在磁场中两根平行的金属导轨上，
闭合开关，导体棒ab向右运动；电源正负极对调，闭合开关，导体棒ab
向左运动。该实验得出的结论是
， (选填“发电机”或“电动机”)就是利用该现象制
作的装置。
通电导线在磁场中受力方向与电流方
向有关
电动机
4. 实验课上某小组同学开展了一系列电磁方面的实验探究。
(3)图丙是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的装置，导体
AB、开关、灵敏电流计用导线连接组成回路。闭合开关，让导体AB在磁
场中 (选填“竖直上下”或“水平左右”)运动，发现电流计
的指针偏转，这是电磁感应现象。 (选填“发电机”或“电动
机”)就是利用该现象制作的装置。
水平左右
发电机
4. 实验课上某小组同学开展了一系列电磁方面的实验探究。
5. 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的两端，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”或“反向旋转”)。
通电线圈在磁场中受力转动
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，发现小灯泡并未发光。
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： ；你认为小灯泡不亮的原因可能是
。
不同意
产生的感应电
流太小
5. 如图所示为玩具小风扇里的小直流电动机。(共7张PPT)
第十七章 电动机与发电机
专题 电与磁现象分析
1. 下列用电器中，利用电磁感应原理工作的是( D )
A. 电动机 B. 磁悬浮列车
C. 空调 D. 风力发电机
2. 下列关于电与磁现象的几个实验中，能说明电磁铁工作原理的是
( C )
D
C
3. 下列现象中可以证明地磁场客观存在的是( B )
A. 如图甲，两个绑着磁铁的小车，它们相对的两面分别是N极和S极，
它们相互吸引
B. 如图乙，“司南之杓，投之于地，其柢指南”
C. 如图丙，通电螺线管吸引铁钉
D. 如图丁，小白同学制作的手摇发电机
B
4. 关于下列四个装置的表述正确的是( C )
C
5. 旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是轮子滚动的时候在做切割磁感线运
动。下列选项中与此原理相同的是( B )
B
6. 如图甲是老师上课时使用的“小蜜蜂”扩音器，图乙是其工作原理
图，声信号由麦克风(话筒)转化为电信号，经放大器放大后，再传入扬声
器转化为声信号播出，下列说法正确的是( C )
A. 麦克风的工作原理是电流的磁效应
B. 扬声器的工作原理是电磁感应
C. 麦克风与发电机的工作原理相同
D. 扬声器与电铃的工作原理相同
C
公
0
学
铁
A
B
D
N
N
S
AEEtH
甲
乙
丙
丁
(
A.小磁针偏转的方向
B.ab上下运动时，指
C.可将电能转化为
D.电动机模型
与电流方向无关
针偏转
机械能
衔铁
永久磁体
膜片
线圈
电磁铁
A.通电导线在磁场中
B.动圈式话筒
C.电磁继电器
D.奥斯特实验
受到了力的作用
纸盆
线圈
放大器
永久
磁体
线圈
永久磁体
膜片
S
甲
乙(共18张PPT)
第十七章 电动机与发电机
第十七章 电动机与发电机 章末复习
【重点知识提炼】
1. 电动机的工作原理
(1)实验有关：
①通电导线在 中受到力的作用；
②力的方向跟 和 有关。
磁场
电流方向
磁场方向
(2)应用：①电动机(电能转化为机械能)
换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方
向，使线圈连续转动；
②扬声器(把电信号转变成声信号)。
2. 电磁感应现象(即磁生电)——英国物理学家法拉第发现的
(1)电磁感应现象(如图所示)：
①闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动，就会在电路
中产生感应电流；
②感应电流的方向跟导体切割磁感线 和
有关。
切割磁感线
运动方向
磁场方向
(2)应用
①发电机(机械能转化为电能)；
②动圈式话筒(把声信号转变成电信号)。
【典例解题提升】
1. 我国航母舰载机起飞将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹
射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体中有强电流
通过时，就可以受到强大的推力。下列各图中与弹射车工作原理一致的
是( A )
A
2. 如图所示是研究电磁现象的四个实验装置，相关说法正确的是
( D )
A. 图甲是研究电磁感应现象的实验装置，当导体棒ab上下运动时电流计
指针偏转
B. 图乙中开关闭合，磁场中的导体棒会受力运动，该过程机械能转化为
电能
C. 图丙是证明通电导体周围有磁场，这个现象是法拉第首先发现的
D. 图丁是电磁铁的工作原理图，根据该原理可以制成电磁继电器
D
3. 如图所示是动圈式话筒(麦克风)和扬声器(喇叭)的构造示意图，当人对
着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在
磁场中的这种运动能产生随着声音变化而变化的电流，变化的电流经放
大器放大后通过扬声器的线圈，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸
盆也来回振动，扬声器就发出声音。根据以上原理，请你思考并回答：
(1)扬声器装置的主要目的是改变声音的 (选填“音调”“响度”
或“音色”)。
响度
(2)话筒是一种把 信号转化为 信号的装置，它利用了
原理。
(3)当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动，那么
当电流方向改变时，线圈将向 运动，与扬声器的工作原理相似的
是 (选填“电动机”或“发电机”)。
声
电
电磁
感应
右
电动机
4. 如图所示的两个模型，其中图甲是 机的模型，它是根据
在磁场中受 而转动的原理制成的；图乙是 的
模型，它是根据 现象制成的。
电动
通
电线圈
力
发电机
电磁感应
5. 如图甲，将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来。
(1)闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在 里受力转动的
原理工作的；如果只改变电流方向，电动机转动方向将 (选填
“不变”或“改变”)。
磁场
改变
(2)刚闭合开关时，小电灯发出明亮的光，但随着电动机转得越来越快，
小电灯的亮度逐渐减弱；当转速正常时，小电灯的亮度稳定不变，此时
用手指轻轻捏住电动机的转轴，使电动机的转速减慢，你猜想这时小电
灯的亮度将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
(3)如果将小电灯换成灵敏电流计，电路连接如图乙，当用手快速转动电
动机转轴时，发现灵敏电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏
转”)，它在生活中的应用有 (举出一例即可)。
变亮
偏转
发电机
6. 如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)实验时，小明通过观察 来判断电路中
是否产生感应电流。
灵敏电流计的指针是否偏转
(2)小明进行了如图所示的5次操作，其中能产生感应电流的是
(选填所有符合要求的操作序号)。
(3)实验过程中，实验现象不太明显，可能的原因是 。
(写出一条即可)
①③
④
磁体的磁性太弱
(4)利用“磁生电”工作的装置是 (选填“电铃”“扬声
器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”)。
(5)综合实践活动小组的同学们探究感应电流的方向与哪些因素有关时，
进行了如下实验操作：使导体向右运动，看到灵敏电流计的指针向左
偏；然后把磁体的N、S极对调，导体向左运动，看到灵敏电流计的指针
仍向左偏。根据以上现象，得出“感应电流的方向与磁场的方向和运动
方向无关”的结论，他们实验时存在的问题是 。
动圈式话筒
没有控制变量
【科技与物理】
7. 阅读短文，完成下列问题。
电磁流量计
电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的，它是用来检测导电
液体流量(液体在单位时间内通过某横截面的体积)和流速的仪表。
如图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计(又称电磁血流
计)。其原理如图乙所示，使用时将血管放置于两磁极之间，金属电极
A、B与血管壁接触，仪表与电极A、B相连。血液在血管中流动时A、B
间就会有电压，电流通过仪表从而显示出血流
速度和流量。
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n(病人心脏血管横
截面积与正常人心脏血管横截面积的比值)的关系。测得病人心脏主动脉
血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表：
n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60
v(m/s) 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300
研究表明，当血液在管内匀速流动时，受到的阻力f与血液的流速v
成正比，即f＝kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越大，受到
的阻力越大，心脏的负担就越重。
(1)电磁流量计上的仪表是由 (选填“电压表”或“电流表”)
改装的。
(2)测得某液体的流速为0.2 m/s，流量为10－4 m3/s，则管子的横截面积
为 m2。
(3)根据表中数据可知，当n＝0.5时，v＝ m/s。
(4)心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的
变化而变化。若当n＝1时，心脏推动血液流动的功率P＝P0，则当n＝0.5
时，心脏推动血液流动的功率P＝ P0。
电流表
5×10－4
0.36
4 (共25张PPT)
第十七章 电动机与发电机
17.1 关于电动机转动的猜想&
17.2 电动机转动的原理
2022年课程标准 学习目标
通过实验，了解通电导
线在磁场中会受到力的
作用，并知道力的方向
与哪些因素有关。 1.知道通电导线在磁场中受到力的作用，受
力方向跟磁场方向和电流方向均有关。
2.了解直流电动机的工作原理。分析直流电
动机的工作原理和换向器的作用。
知识点1 关于电动机转动的猜想
1. 问题：观察电动机的结构。
2. 分析：如图所示，电动机的主要部件是磁体组成的 和线圈组
成的 。
定子
转子
3. 问题：电动机内部磁体和线圈并无接触，但线圈通电就会转动，其中
的原理是什么呢？
4. 猜想：电动机的转动，可能跟磁场和通电线圈有关。由于磁场对通电
线圈产生力的作用，电动机才会转动起来。
(1)将镶嵌在转子槽内复杂的线圈，按下图所示简化为直导线。
5. 活动：自制电动机模型。
(2)将镶嵌在定子槽内复杂的通电线圈(电磁铁)，按图甲所示简化为蹄形
磁铁。
(3)将直导线和蹄形磁铁接入如图乙所示的电路中，观察开关断开、闭合
前后，直导线AB的运动情况。
(4)现象和结论：开关断开时，直导线AB保持静止；开关闭合后，直导线
AB水平方向运动，说明磁场对通电直导线产生力的作用。
知识点2 磁场对通电导线的作用
1. 问题：磁体在磁场中会受到力的作用。通电导线周围存在磁场，
也相当于磁体，把通电导体放入磁场中，磁场会对通电导线产生力的
作用吗？
2. 实验：探究磁场对通电导线的作用。
如图甲，组装仪器，蹄形磁铁提供磁场，导线AB在导轨上可以自由
移动。
(1)如图乙，接通电源，让电流从A向B方向通过铜导线，结果铜导线AB
向左运动。说明通电导体在 中受到 的作用。
磁场
力
(2)如图丙，保持磁极的位置不变，改变电流的方向，使电流从B流向A，
结果铜导线向 运动，则导线的受力方向与图乙 。说明了
通电导线在磁场中受力的方向与 有关。
(3)相对于图丙，在图丁中，保持铜导线中的电流方向不变，把蹄形磁铁
的磁极上下对调，就是让磁场方向与原来相反。通电，结果铜导线
向 运动，则此时导线的受力方向与图丙 。说明了通电导
线在磁场中受力的方向与 有关。
右
相反
电流方向
左
相反
磁场方向
结论1 通电导线在 中受到力的作用。通电导线在磁场中受力
的方向跟 有关。
磁场
电流方向和磁场方向
【典例1】如图所示， 表示电流垂直纸面向外的通电导线， 表示电流
垂直纸面向里的通电导线。根据图甲中通电导体在磁场的受力情况，画
出图乙、丙中通电导体受力的方向。
【变式1】如图所示，通电导线a、b固定不动，左磁体对a的作用力为
Fa，右磁体对b的作用力为Fb，下列说法正确的是 ( A )
A
知识点3 直流电动机的工作原理
1. 问题：把导线绕成线圈，放到磁场中，给线圈通电，线圈会怎样？
2. 实验：(1)如图甲所示，线圈ab段的电流方向是从 ，受力方向
是竖直向上的；线圈cd段的电流方向是从 ，受力方向是竖直
向 的。这些力使线圈 时针转动。
a到b
c到d
下
顺
(2)当它转到图乙位置时，线圈ab段和cd段的电流方向 (选填
“发生改变”或“没有改变”)，所以ab段和cd段的受力方向 (选
填“会”或“不会”)改变。此时ab和cd受到的磁场力的方向恰好
，而且两个力的大小相等，方向相反，作用在同一物体上。
我们把这个位置称为平衡位置。由于惯性，线圈会继续转下去，转到图
丙所示位置。
没有改变
不会
在同
一直线上
(3)在图丙，由于线圈ab段和cd段的电流方向 (选填“没有变
化”或“发生变化”)，所以ab段和cd段的受力方向 (选填
“没有变化”或“发生变化”)，请在图丙中标出ab段和cd段受到的磁场
力Fab和Fcd，这时线圈受到的力会阻止它继续顺时针转动，反而使
它 时针转回到图乙所示的平衡位置，不能持续转动下去。
没有变化
没有变化
逆
3. 问题：有什么办法使线圈持续转动下去呢？
4. 分析：我们知道，受力的方向跟电流方向和磁场方向有关。现实生活
中，常改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力。
在直流电动机中，这一任务是由 完成的。它是由两个彼
此 的铜半环构成，如图所示，这两个铜半环是和
固定在一起的。图中的A和B是电刷，它们跟铜半环接触，使电源和
线圈组成闭合电路。在换向器的帮助下，每当线圈转过 位
置时，会自动改变通入线圈的电流 ，从而改变线
圈ab段和cd段的受力方向，使线圈获得继续按原来方向转
动的动力，于是线圈就可以连续转动下去。
换向器
绝缘
线圈
平衡
方向
5. 小结：(1)直流电动机的构造：由磁体、线圈、换向器、电刷等构成。
能够转动的部分，叫做 ；固定不动的部分，叫做 。
(2)原理：利用 的原理制成的。
(3)换向器的作用：每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的
，使线圈连续转动。
(4)能量转化： 能转化为 能。
转子
定子
通电线圈在磁场中受力转动
电流
方向
电
机械
【典例2】线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力
的方向( B )
B
A. 相反，是由于磁场方向相反了
B. 相反，是由于流过ab的电流方向相反了
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
电流方向都没改变
【变式2】如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过图甲、图乙所
示位置。
(1)图甲中ab段导线的电流方向是 ，图乙中ab段导线的电流方
向是 。(均选填“由a到b”或“由b到a”)
由b到a
由a到b
(2)图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上。请标出图乙中ab段导
线所受磁场力的方向。
1. 通电导线在 中受到力的作用。通电导线在磁场中受力的方向
跟 有关。
2. 直流电动机
(1)构造：由磁体、线圈、换向器、电刷等构成。能够转动的部分，叫
做 ；固定不动的部分，叫做 。
(2)原理：利用 的原理制成的。
(3)换向器作用：每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的
，使线圈连续转动。
(4)能量转化： 能转化为 能。
磁场
电流方向和磁场方向
转子
定子
通电线圈在磁场中受力转动
电流方
向
电
机械
1. 在如图所示的实验中，当给金属棒通电时，观察到金属棒在轨道上运
动起来。此实验现象说明 ，
就是利用这个原理制成的。实验中将磁极对调，观察金属棒的运动
情况，这样操作是为了探究
。当滑动变阻器的滑片向左移动后，观察到金属棒的移动速度变
大，这说明通电导体中的电流越大，受到的力 (选填“越
大”“越小”或“不变”)。
通电导线在磁场中受到力的作用
电动
机
通电导线在磁场中受力方向与磁场方向的
关系
越大
2. 线圈abcd位于磁场中。如图甲，当K与1接通时，ab段导线受磁场力F
的方向向上。图丙中的“ ”表示导线ab，请在图丙中画出图乙中ab段导
线受到的磁场力方向。
3. 为了使电动机的转动方向改变，下列措施可行的是( B )
A. 同时改变电流的方向和磁场的方向
B. 只改变电流的方向或只改变磁场的方向
C. 使电动机线圈中的电流增大
D. 使磁场增强
B
4. 组装直流电动机后，接通电源，若出现下表左边的现象，请分析原
因，然后将右边的故障现象的字母代号填在横线内。
(1)转动较慢，显得很吃力： 。 A. 摩擦阻力太大
B. 换向器与电刷接触不良
C. 启动前线圈刚好处于平衡
位置
(2)刚接通电源时，电动机不转，但用手
轻轻拨动一下线圈，电动机就能顺利转动
起来： 。
(3)电动机不转，将电刷与换向器之间的
压力调大些，电动机才能转动起
来： 。
A
C
B (共5张PPT)
第十七章 电动机与发电机
跨学科实践 高铁提速的可能性分析
活动主题
以前的火车通常是由一个火车头提供动力，运行速度受到限制。而
现在的高速动车组列车多数车厢都有电动机驱动。我国的高速动车组列
车以速度快、运行平稳、乘坐舒适受到人们的广泛喜爱，“复兴号”动
车组列车速度已达350 km/h。目前，科研人员还在研究高铁的进一步提
速问题。同学们对此感到非常兴奋，同时也在思考：从科学的观点看，
我国的高铁要进一步提速是否可能？提速后怎样确保安全呢？
方案制订与实施
1. 方案：了解高铁的运行原理。对高铁运行中的科学问题(如电动机、轨
道结构、材料、控制系统、风阻、信号系统、弯道问题等)进行梳理，选
择其中一项进行研究。
2. 实施：结合学习的物理、化学和其他学科的知识，查询有关书籍、资
料、网站，就研究的问题提出你对高铁提速的建议。有条件的学校，可
以请高铁方面的专业技术人员做讲座，或参观高铁后对提速建议做进一
步改进。
成果展示与交流
写出研究报告，在小组或班级与同学们交流。可以将有创新且具有
可行性的建议提交有关部门参考。
