1.4 电动机 导学案（含答案）

1.4电动机
【学习目标】
1．了解磁场对通电导体的作用。
2．了解直流电动机的结构和工作原理。
【学习重难点】
1．磁场对电流的作用。
2．电动机的基本构造与原理。
【学习过程】
一、知识链接
电磁继电器可以实现利用低电压、弱电流电路的通断，来间接控制＿＿＿＿、＿＿＿＿电路的目的。电磁继电器就是利用＿＿＿＿来控制工作电路的一种开关。
二、探究新知
（一）磁场对通电导体的作用
1．实验观察：通电导线在磁场中受到力，见图20.4-1。
（1）把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察它的运动。
（2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。
（3）保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，研究导线ab的运动方向。
结论：通电导线在磁场中受到＿＿的作用，力的方向跟＿＿＿＿的方向、＿＿＿＿的方向都有关系，当＿＿＿＿的方向或＿＿＿＿的方向变得相反时，通电导线受力方向也变得＿＿＿＿。
2．讨论探究：如果把一个通有电流的线框放到磁场中，它会怎样运动？
结论：线圈在磁场中＿＿＿＿＿＿＿＿；
（二）电动机的基本构造
1．直流电动机：利用＿＿＿＿电源供电的电动机叫做直流电动机；
2．基本构造：能够转动的线圈，叫做＿＿＿＿；固定不动的磁体，叫做＿＿＿＿；
3．原理：利用＿＿＿＿线圈在＿＿＿＿里受力而转动；实际的直流电动机是通过＿＿＿＿来实现的；
换向器作用：每当线圈转过＿＿＿＿时，自动改变通入线圈的＿＿＿＿，使线圈连续转动。
（三）生活中的电动机
1．电动机通电时转子转动，＿＿＿＿能转化为＿＿＿＿能；
2．家用电器中的电动机，多数是＿＿＿＿电动机，也是靠着＿＿＿＿＿＿来运转的；
3．优点：（1）＿＿＿＿＿＿＿＿；（2）＿＿＿＿＿＿＿＿；
4．应用：机床、电车、电力机车等。
【课堂练习】
1．完成课本“动手动脑学物理”里的1、2题。
2．通电导体在磁场中要＿＿＿＿的作用，它受力的方向跟＿＿＿＿方向和＿＿＿＿方向有关。电动机工作时是＿＿能转化为＿＿＿＿能，用＿＿＿＿电源供电的叫直流电动机，它是利用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿原理制成的。
【扩展训练】
一、选择题
1．如图所示，线圈abcd位于磁场中，当开关接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；此时，cd段导线受磁场力（）
A．方向向上
B．方向向下
C．为零，因为线圈处于水平位置
D．为零，因为ab段导线向上转动
2．同学在制作简易（直流）电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，可以（ ）
A．将电源的正负极对调
B．改变通电电流的大小
C．换用磁性更强的磁铁
D．增加电动机的线圈匝数
3．如图，小明用漆包线绕成线圈ABCD，将线圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半放入磁场，做成电动机模型，连接干电池后（ ）
A．线圈持续来回摆动
B．线圈沿固定方向持续转动
C．AB边中电流方向交替变化
D．CD边始终受到磁场力作用，且是动力
4．小明学习电动机的知识后，设计了直流电动机模型，并将其接入如图所示的电路中，若他想增大电动机的转速，则可以
A．将滑动变阻器往右移
B．将滑动变阻器往左移
C．打开开关
D．改变电源正、负极
5．如图所示的装置中，当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来，关于这一现象的说法，正确的是（ ）
A．此现象说明磁可以生电
B．导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关
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
6．如图为实验室常用电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是（ ）
A．电烙铁 B．电铃 C．发电机 D．电动机
7．（福州中考）如图是“混合动力汽车”原理结构的示意图，该车行驶过程中把电能转化为机械能的部件是
A．汽油发动机 B．电池 C．发电机 D．电动机
8．要使直流电动机的转速加快，下列采取的措施不可靠是（ ）
A．增大线圈中的电流
B．更换电压较高的直流电源
C．将磁铁的两极对调
D．再增加一个磁铁，使该磁铁的磁场与原有的磁场方向一致
9．下列说法正确的是（）
A．图①能说明磁场对电流的作用，与电动机原理不同
B．图②导体ab上下运动会使灵敏电流计发生偏转
C．图③说明电流磁效应，如果将小磁针放在导线上方其N极偏转方向不变
D．图④可以说明磁场对电流的作用使电子束发生偏转，与电动机原理相同
10．小江设计了一个如图所示的线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极，浮在液面上的线圈就能指示方向了。关于该装置的分析错误的是
A．线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B．线圈能够指示方向是因为存在地磁场
C．利用该装置可以判断磁铁的南北极
D．交换铜片和锌片位置不会改变线圈的磁极
11．如图所示，小亮闭合开关后，发现导体ab开始运动，经过一系列探究后，他发现通过一定的操作可以让导体的运动方向发生改变，则小明可以采取的措施正确的是
A．改变磁场方向或电流方向
B．改变磁场强弱
C．同时改变磁场方向和电流方向
D．改变线圈的匝数
12．安装一台直流电动机模型，接入电路后能正常转动，分别做如下调整，哪一种做法不可以改变电动机原来转动方向（ ）
A．调换直流电动机的磁铁极性
B．改变线圈中直流电的方向
C．调节滑动变阻器，改变电流的大小
D．调换电源的正、负极
二、填空题
13．如图甲是某品牌的单轮平衡车，它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具。骑行时，蓄电池给平衡车上的电动机提供动力。为了确保安全，该单轮平衡车的电路部分安装2个开关——电源开关 S1 和压力开关 S2，当手动闭合 S1 时，指示灯亮起；然后骑行者再站立于平衡车踏板上时S2 自动闭合，电动机才能正常启动，平衡车才开始运动。未闭合S1 或骑行者未站立于踏板上，电动机都无法启动。
（1）请根据上述要求将图乙电路图连接完整。_____________
（2）电动机的工作原理是_______________________________。
14．如图所示，闭合开关，将滑动变阻器滑片向右滑动，弹簧将_______（选填“伸长”或“缩短”）。如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，此时________能转化为________能，这是__________现象。下列器件用到这一原理是________（填序号）。
A．动圈式扬声器
B．动圈式话筒
C．发电机
15．电动机是一种简单易操作的工具，在许多家店中都能找到身影
（1）电动机是利用___原理制成的
（2）通电后发现甲线圈并未转动，原因是___
（3）如图乙，电风扇中的主要结构是电动机。当电动机接入电路后开始工作，其能量转换为___
参考答案：
1．B
2．A
3．B
4．B
5．B
6．D
7．D
8．C
9．D
10．D
11．A
12．C
13． 用电产生磁，利用磁的相互作用转动
14． 缩短 机械 电 电磁感应 BC
15． 电生磁 线圈恰好位于平衡位置 电能转化为机械能
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