2022浙教版八下科学 1.4电动机（2） 学案（含答案）

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浙教版八下§1.4电动机（2）学案
姓名
[学习目标]
1、了解电动机的工作原理；
2、学会安装和制作简单的电动机；
3、培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。
一、知识点梳理：
知识点1、电动机
阅读教材第17～18页的有关内容，完成下列填空：
1、直流电动机靠 电源供电，利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的原理制成，是把 能转化为 能的装置。
2、如图甲所示，直流电动机主要由 、 、 (图中E、F)和 (图中A、B)等构成。
3、换向器由两个 构成，与 配合使用。当线圈刚转过平衡位置时，能交换电刷与换向器铜质半环的接触，从而改变线圈中的 电流 方向和 线圈 的受力方向。
4、电动机构造 、控制 、 、 ，广泛地应用在日常生活和各种生产中。
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甲 乙
知识点2、直流电动机模型的装配
阅读教材第18～19页的有关内容，完成下列填空：
1、把直流电动机模型的各个部件安装成整机。安装时要注意：轴与轴之间的摩擦要尽量 ；电刷和换向器的接触松紧要 。
2、把直流电动机的模型接入电路，在闭合开关前，先弄清电流从哪一个电刷流入电动机线圈。闭合开关，观察电动机线圈的转动 ，把结果记录下来。
3、影响电动机转向和转速的因素：
二、例题讲解
例题1、科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
(1)由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时，导线相互__________：当通入电流方向相反时，导线相互__________。
(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是用右手螺旋定则。根据这个方法，请你判定甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面__________（选填“向里”或“向外”）。
(3)上述现象的原因是：通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有_______的作用。当导线a中的电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，导线b的受力方向随之改变。
(4)由此可知，与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过________来实现的。
（例题1图） （例题2图） （例题3图） （例题5图）
例题2、如图所示是电机示意图，对于图示的说法，正确的是( )
A.图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈正好转到平衡位置
B.图中绘出的是直流电动机示意图，线圈受到磁场的作用力而转动
C.图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线切割磁感线，线圈中产生电流
D.图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线不切割磁感线，线圈中没有电流
例题3、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
例题4、关于直流电动机模型安装实验中，下列现象能发生的是(　　)
A．将电源两极对调，线圈转动方向不变
B．将磁铁两极对调，线圈转动方向不变
C．将电源正、负极和磁铁两极都同时对调，线圈转动方向不变
D．将电源正、负极和磁铁两极都同时对调，线圈会反方向转动
例题5、如图是同学们安装的直流电动机模型。
(1)在某次安装直流电动机模型活动中，小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路，闭合开关线圈均不转。若小孙用手轻轻一拨转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是 __；若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是 _；若小星在原磁体上加一块磁体，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是 _。
(2)线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，观察到线圈转动的 发生变化；若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的 发生变化。
(3)许多家用电器用到电动机，请你列举一种装有电动机的家用电器的名称： 。
三、随堂练习：
1、电动机是一种高效、无污染的动力设备，广泛地应用在日常生活和生产实践中。下列家用电器中应用到电动机的是(　 　)
A．电热水器 B．电饭锅 C．洗衣机 D．电热毯
2、要使直流电动机的线圈连续转动，要加换向器，它的作用是 (　 　)
A．自动改变线圈里的电流方向 B．自动改变磁场方向
C．改变磁场方向和电流方向 D．改变电源的正、负极
3、小明同学自己动手做了一个直流电动机模型，接通电路后发现电动机不转动，可当他拨了一下线圈后，电动机就快速转了起来，造成这一情况的原因可能是(　 　)
A．电源电压太低 B．电刷接触不良 C．电源正、负极接反了 D．开始时，线圈处于平衡位置
4、为缓解城市交通压力，近几年某市大力发展有轨交通，几条地铁线路已经开通运行，同时又在积极投建有轨电车，以取代部分用柴油机作动力的公交车。关于电车和柴油车，下列说法不正确的是(　 　)
A．电车电动机工作时利用了磁场对电流的作用B．电车电动机能够将电能全部转化为机械能
C．实际生活中的电动机多数是使用交流电 D．电车对环境的污染比柴油车对环境的污染小
5、要使直流电动机的转速加快，下列采取的措施不可行的是(　 　)
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
6、如图所示的电机示意图，关于图示说法正确的是(　　)
A．图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈正转到平衡位置
B．图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈受到磁场的作用力而转动
C．图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线切割磁感线，线圈中产生电流
D．图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线不切割磁感线，线圈中没有电流
（第6题图） （第7题图） （第8题图）
7、如图所示为“装配直流电动机模型”实验的电路图。实验时，闭合开关S线圈转动，再将滑动变阻器滑片P向右移动，电动机转速将变________；若开关S闭合后线圈不转，则他应该检查：
① ； ② 。
8、如图是安装好的直流电动机模型接入电路的情况。
（1）请说出图中主要结构的名称，B是　 　。
（2）合上开关，若电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法：
　 　。
（3）合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电动机的转速将　 　。
四、课后巩固：
1、关于直流电动机和发电机的几种说法中，正确的是（　　）
A．电动机是把机械能转化为电能的装置 B．电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理工作的
C．发电机是把电能转化为机械能的装置 D．发电机是利用电流磁效应原理工作的
2、直流电动机换向器的作用是(　　)
A．改变直流电源中的电流 B．改变磁场的方向
C．改变线圈中的电流方向 D．改变线圈的转动方向
3、下面四幅图中能说明电动机原理的是(　　)
A．B．C．D．
4、在安装直流电动机模型的实验中，按实验要求连好电路，闭合开关后电动机不转动，其原因不可能是(　　)
A．电刷与换向器之间接触过松 B．电刷与换向器之间接触过紧
C．线圈没有处于平衡状态 D．变阻器接入电路的阻值过大
5、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(　 　)
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都相反了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
（第5题图） （第6题图）
6、如图所示，甲、乙两图中的矩形线圈，给它们通电，则下列说法中正确的是(　　)
A．甲中线圈转动，乙中线圈不转动 B．乙中线圈转动，甲中线圈不转动
C．甲、乙中的线圈都会转动 D．甲、乙中的线圈都不会转动
7、关于直流电动机的以下说法中正确的是(　　)
A．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
B．电动机工作过程中，换向器改变线圈中的电流方向
C．电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变4次
D．电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好
8、如图是公交车自动爆破器，自动爆破器就相当于一个电控安全锤，它是利用通电导体在磁场中受力转动，从而带动钨钢头击打车窗玻璃，以实现击碎玻璃的目的。能表示自动爆破器工作原理的是(　　)
9、一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间，刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示。现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间，a、b为螺线管与电源的接口。某同学进行了如下四次操作：
①a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流； ②b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流；③a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流；④b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流。线圈刚通电时扭转方向与图甲的扭转方向相同的是( )
A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和③
（第9题图） （第10题图） （第11题图）
10、将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上，导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
(1)图中4条弧线为磁感线，请在图上标出它们的方向。
(2)如果将磁铁的N、S极对调，导线框将___________。
(3)通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是_____________________。
11、如图所示为小金同学制作的简易直流电动机模型。他用金属丝做成两个支架，分别与电池的两极相连。用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，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。接通电源后且用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
（1）直流电动机的工作原理是　 　。
（2）将线圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半。这样做的目的是让线圈能　 　。
（3）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连续转动，请你分析可能的原因
是　 　。(写出一点即可)
12、为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机(如图)，他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮。将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的两项措施是　 　。
（2）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是　 　(填两点)。
（3）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是 　，并在虚
线框内画出实验电路图(电动机符号用M表示)。
13、小明观察外形如图甲所示的豆浆机，其机头主要由一个电热器(电热丝)R和打浆器(电动机)M构成，如图乙所示，其内部电路简化图如图丙，铭牌上的技术参数如表。
（1）豆浆机的工作原理是　 　。
（2）豆浆机在额定电压下打浆，通过电动机的电流是多少？(计算结果精确到0.01)
（3）小明把100g大豆和1.5kg清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃，当电热器正常工作加热总时间
为10min时豆浆沸腾，测其温度为100℃。请计算1.5kg水加热至沸腾吸收了多少热量？电流通过电
热器做的功是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
参考答案：
一、知识点梳理：
知识点1、
1、直流 电 机械 2、定子（磁体） 转子（线圈） 换向器 电刷
3、铜质半环 电刷 电流 线圈受力方向
4、简单 方便 效率高 无污染
知识点2、
1、减小 适当 2、方向
3、
实验过程 实验现象
转向 转速
只改变磁场方向 改变 不变
只改变电流方向 改变 不变
同时改变磁场方向和电流方向 不变 不变
只改变磁体磁性强弱 不变 磁性增强转速变 快 ，磁性减弱转速变 慢
只改变电流大小 不变 电流 增大 转速变快，电流 减小 转速变慢
二、例题讲解：
例题1、(1)吸引 排斥 (2)向里 (3)力 (4)磁场
解析：(1)由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时，导线相互吸引：当通入电流方向相反时，导线相互排斥。(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是安培定则：用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法，请你判定甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面向里。(3)上述现象的原因是：通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有力（磁力）的作用。当导线a中的电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，导线b的受力方向随之改变。(4)由此可知，与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。
例题2、B
解析：根据直流电动机的工作过程分析判断。 A.图中绘出的是直流电动机的示意图，此时左边线圈受力向上，右边线圈受力向下，则线圈顺时针转动，不处于平衡状态，故A错误； B.图中绘出的是直流电动机示意图，线圈受到磁场的作用力而转动，故B正确； CD.图中电动机的电源为直流电源，因此为直流电动机，故C、D错误。
例题3、D
解析：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小；A、电烙铁是利用电流的热效应制成的，与电流表的工作原理无关．故A错误；B、电铃是利用电流的磁效应制成的，与电流表的制成原理无关。故B错误；C、发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关。故C错误；D、电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的。故D正确。
例题4、C
解析：A．将电源两极对调或将磁场方向对调，则线圈转动方向也随之改变；A和B不正确；C．将电源正、负极和磁铁两极都同时对调，线圈转动方向保持原来的方向不变，C正确；D．将电源正、负极和磁铁两极都同时对调，线圈会按原来方向转动下去。D不正确。
例题5、（1）线圈在平衡位置；换向器与电刷接触不良(或摩擦过大)；磁铁磁性太弱
（2）方向；速度；（3）电风扇(或洗衣机等合理即可)
解析：（1）若小孙用手轻轻一拨转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是线圈受力平衡；若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是接触不良；若小星在原磁体上加一块磁体，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是磁性不够强。
三、随堂练习：
1、C 2、A 3、D 4、B 5、C 6、B
7、慢；线圈中是否有断路；电刷与换向器的摩擦是否太大及轴与轴架的摩擦是否太大等
8、（1）换向器 （2）改变电池的正负极（改变磁场的方向） （3）变慢
四、课后巩固：
1、B 2、C 3、D 4、C 5、B 6、A
7、A 8、D 9、D
10、(2)反转 (3)干电池被短路
11、（1）通电线圈在磁场中受力而转动（2）持续转动（3）磁场太弱/线圈处于平衡位置
12、（1）改变磁场的方向；改变电流的方向 （2）磁铁的磁性弱；线圈的匝数太少(或电流太小，任选两点回答即可)
（3）滑动变阻器如图所示
13、（1）通电线圈在磁场中受安培力(或受力作用)而转动 （2）0.82A。
（3）电流通过电热器做的功6×105J。
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