第4节 电动机
知识点 1 磁场对通电导体的作用
1.如图所示,在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体AB,并把它们置于磁场中。
(1)闭合开关,这时会看到导体AB向右运动,这表明 。
(2)若只对调磁体的磁极,观察到导体AB向左运动,这表明 。
(3)若只改变导体AB中的电流方向,观察到导体AB向左运动,这表明 。
(4)如果把磁体的两极对调,同时改变通过导体AB的电流方向,会看到导体AB向 运动。
(5)实验过程中,该装置发生的主要能量转化是 。
知识点 2 磁场对通电线圈的作用
2.如图所示,线圈abcd位于磁场中,ab和cd的受力方向 (填“相同”或“不同”),理由是ab和cd所处的磁场方向 (填“相同”或“不同”),ab和cd中电流的方向 (填“相同”或“不同”)。此时线圈 (填“在”或“不在”)平衡位置,所以线圈会转动。线圈abc在转动的过程中将 能主要转化为 能。
3.如图所示,通电线圈所在平面与磁场方向垂直时,线圈受力 ,这个位置是线圈的 。通电线圈转过该位置后,线圈受到阻碍它沿顺时针方向转动的力的作用,使它不能继续转动下去,而是返回到 。
知识点 3 直流电动机的工作原理
4.如图为直流电动机模型。
(1)直流电动机是利用 在磁场中受力转动的原理制成的。直流电动机的主要组成部分:
(又称转子)、 (又称定子)、换向器和电刷。
直流电动机内外电路是相连的,但外电路是直流电,而线圈内却是交流电,实现电流方向改变的结构是 (填写名称),它能在线圈刚经过平衡位置时及时地 线圈中的电流方向。
(2)若要改变电动机的转动速度,下列方法中可行的是 。
A.改变磁场方向或电流方向
B.在开关和电源之间接滑动变阻器
C.对换磁极位置
D.使磁场增强
B5.如图所示为直流电动机的工作原理图,下列分析正确的是( )
A.电动机通电后不转,一定是由于电路开路
B.没有换向器电动机也可实现持续转动
C.将磁体的磁极对调一下,可以使电动机的转速增大
D.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
6.新能源电动汽车的动力装置是电动机,图中符合其工作原理的是 ( )
7.如图所示,通电导体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,下列说法中正确的是( )
8.为了探究电动机为什么会转动,小明根据电动机的主要构造制作了一台简易电动机(如图所示)。他用回形针做成两个支架,分别与电源的两极相连,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,小明可采取的措施是 。(填字母)
A.改变电流的方向
B.提高电源电压
C.增加线圈的匝数
D.同时改变磁场方向和电流方向
(2)开关闭合后,如果电动机不转动,原因不可能是 。(填字母)
A.磁体磁性太弱
B.线圈处于平衡位置
C.通过线圈的电流太大
D.电源电压太低
(3)为了提高电动机的转速,可采取的方法是 (写出一条即可)。
(4)小明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 。
9.研究电动机的工作过程。
(1)电动机的工作原理是 在磁场中受力转动。图甲中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是 。
图(2)图乙中线圈所在的位置 (填“是”或“不是”)平衡位置,图中E、F组成的装置叫 ,它的作用是在线圈 (填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。
(3)①小明将图丙中直流电动机模型接入电路,各部分连接完好,结果电动机却不能转动,他用手轻轻地碰了一下线圈后,直流电动机模型开始正常转动。模型刚开始不转的原因可能是 。(填字母)
A.直流电动机的铜半环与
电刷接触不良
B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置
D.线圈中的电流太小
②调换图丙中 (填器件名称)的放置,可改变电动机的转动方向。
答案
1.(1)通电导体在磁场中会受到力的作用
(2)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关
(3)通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关
(4)右
(5)电能转化为机械能
2.不同 相同 不同 不在 电 机械
3.平衡位置 平衡 平衡位置
4.(1) 通电线圈 固定部分 转动部分
换向器 改变
(2)BD
5.D
6.C
7.A
8.
(1)A
(2)C
(3)提高电源电压(或增加线圈的匝数,或换用强磁体)
(4)滑动变阻器
9.(1)通电线圈 电流方向不同
(2)是 换向器 刚转过
(3)①C
②磁体