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第十七章 课题2《电动机转动的原理》一课一练
一、选择——基础知识运用
1. 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．不正确的是（ ）21·世纪*教育网
A．导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关
B．电动机是利用这一现象来工作的
C．发电机是利用这一现象来工作的
D．在该现象中，电能转化为机械能
2 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（ ）www-2-1-cnjy-com
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
3． 图甲是通电线圈在磁场中受到力的作用的示意图，图乙是图甲情景剖面图， 表示导线垂直纸面电流从纸外流向纸内，⊙表示导线垂直纸面电流从纸内流向纸外，现通电线圈转至丙位置，其正确的剖面图是（ ）2-1-c-n-j-y
A B C D
4. 下列现象描述不正确的是（ ）
A．发动机的原理是利用磁场对电流的作用使线圈转动
B．改变直流电动机的电流方向，直流电动机的转向仍然不变
C．所有热机的做功冲程把内能转化为机械能的过程
D．四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
5． 某机器的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是（ ）
A．热机 B．电动机 C．电热水器 D．发电机
6. 如图所示的装置中，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，正确的是（ ）2·1·c·n·j·y
A．此现象说明磁可以生电
B．当只改变导线中电流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
7． 通电导体在磁场中的受力方向决定于（ ）
A．导体中的电流方向
B．导体中电流方向和磁场方向
C．磁场方向
D．导体运动的方向和磁场方向
二、解答——知识提高运用
8. 电动机车利用电动机产生动力以200km/h的速度高速行驶，电动机把 能转化为 能．由于 所以行驶的列车在动力消失后不能立即停下．当高速运行的列车开始制动时，电动机变成发电机，将动能转化为电能实现减速，发电机应用 物理现象工作．21*cnjy*com
9．电动机与发电机在构造上有些类似，容易混淆．在图中，用来说明电动机原理的图是 ，用来说明发电机原理的图是 ，属于机械能转化为电能的图是 ．（填图的代号）
10. 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；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是 ．【来源：21cnj*y.co*m】
（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”），理由是 ．
（3）如果将小电灯换成灵敏电流表，电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是 现象，它在生活中的应用有 （举出一例即可）．
11. 汽车已走进寻常百姓家，汽车的工作和使用包含着许多的物理知识．
（1）小明坐在行驶的汽车上，若以汽车为参照物，小明是 的；当汽车突然刹车时，小明会由于惯性向 倾．【出处：21教育名师】
（2）汽车在道路上快速行驶时，路旁的落叶会 （选填“飘向”或“飘离”）汽车，这是因为汽车周围的空气流速快压强 （选填“大”或“小”）的缘故．【版权所有：21教育】
（3）重型汽车装有许多轮子，是为了增大 来减小对地面的压强；轮胎上做有凹凸不平的花纹，是为了增大接触面的粗糙程度来增大 ．21教育名师原创作品
（4）电动汽车的电动机，是利用磁场对通电导体具有 的作用的原理工作的；汽车蓄电池工作时，将 能转化成电能．21*cnjy*com
12. 随着人们生活水平的提高，电冰箱已进入了千家万户．
（1）电冰箱使用三脚插头与电源插座连接，如图．细心观察可以发现，三脚插头中与用电器金属外壳连接的那个插脚比另外两个插脚要稍长．这样的设计主要考虑下列哪一因素 ．
A、使插头的造型更美观
B、插入插座中可更稳固
C、有利于识别火线和零线插脚
D、插入插座时，可确保用电器外壳先接地
（2）冰箱门的密封条采用磁性材料，利用 磁极相互吸引来增强它的密封性能．
（3）冰箱的压缩机是一台电动机，它是根据通电线圈在 中受力转动的原理制成的，工作时 把 转化为 能．21世纪教育网版权所有
《电动机转动的原理》参考答案
一、选择——基础知识运用
1．【答案】C
解：当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来，即说明磁场对电流有力的作用．
A、据课本可知，导体ab在磁场中受力运动方向与电流方向和磁场方向有关，故A正确；
BC、电动机是利用该原理制成的，故B正确、C错误；
D、通电过程中，通过导线ab的电能转化成了机械能，故D正确；
故选C．
2.【答案】B
解：根据图示信息，电流从电源的正极出发回到负极，判断线圈中cd段导线的电流方向由c到d；在磁场方向不变的情况下，ab段的电流方向和cd电流方向相反，则可以判断ab段导线受磁场力的方向与cd段相反，ab段受力向上，所以cd段受力向下．21cnjy.com
故选B．
3.【答案】B
解：通电导线在磁场中受力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即其中任何一个因素改变，所受力的方向也会改变：21·cn·jy·com
A、与乙图相比，磁场方向不变，ab、cd的电流方向不改变，所以受力方向不变，故A错误；
B、与乙图相比，磁场方向不变，ab、cd的电流方向改变，所以受力方向改变，故B正确；
C、图中没有用换向器，所以ab的电流方向不可能改变，故C错误；
D、与乙图相比，磁场方向不变，ab、cd的电流方向改变，所以受力方向改变，故D错误．
故选B．
4.【答案】B
解：A、电动机是利用磁场对电流的作用使线圈转动，故A正确；
B、只改变直流电动机的电流方向，直流电动机的转向会发生改变，故B错误；
C、热机的做功冲程把内能转化为机械能的过程，故C正确；
D、四冲程内燃机吸气、压缩、排气冲程中由飞轮旋转产生的惯性带动曲轴旋转，从而产生更大的动力和节省能源，故D正确；【来源：21·世纪·教育·网】
故选B．
5.【答案】B
解：读图可知，该机器消耗的是电能，得到了机械能和内能．对照选项中的电器可知，
热机：将内能转化为机械能；电动机：将电能转化为机械能；发电机：将机械能转化为电能；电热水器：将电能转化为机械能和内能，故B符合题意．www.21-cn-jy.com
故选B．
6．【答案】B
解：
A、当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来，即说明磁场对电流有力的作用，故A错误；21教育网
B、导体运动的方向与电流的方向有关，所以当只改变导线中电流方向时直导线的运动方向也改变，故B正确；
C、根据此现象制成了电动机，故C错误；
D、通电过程中，通过导线ab的电能转化成了机械能，故D错误；
故选B．
7．【答案】B
解：通电导体在磁场中的受力运动，受到磁场力作用；导体受力方向与电流方向和磁感线方向有关，其中一个因素改变，则受力方向改变，两个因素都改变，受磁力方向不变．
所以A、C、D不符合题意，B符合题意．
故选：B．
二、解答——知识提高运用
8． ：电；机械；惯性；电磁感应
9． A；b；b
10. （1）磁场；改变电流的方向；（2）变亮；电流变大；（3）电磁感应；发电机．
11. （1）静止；前；（2）飘向；小；（3）受力面积；摩擦；（4）力； 化学．
12. （1）D；（2）异名；（3）磁场；电动机；电能；机械．
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第十七章 课题2《电动机转动的原理》教案
【教学目标】
1.知识与技能
（1）研究换向器的作用
（2）研究电动机的工作原理
2.过程与方法
认识从理论到实际应用过程中的技术的作用的价值
3.情感态度和价值观
初步认识科学与技术之间的关系。
【教学重点】
研究电动机的工作原理。
【教学难点】
理解通电线圈在磁场里为什么会转动。
【教学方法】
观察引导、课上交流探讨、巩固总结。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
复习回顾
1．电动机的结构：转子和定子。
2.电动机转动原因的猜想：
电动机的转动可能跟电流方向及磁感应线方向有关。由于磁场对通电线圈产生力的作用，电动机才会转动起来。
一、导入新课
播放多媒体图片，提出问题：通电后风扇为什么会连续转动呢
激发学生的学习兴趣，引入新课
二、新课学习
（一）磁场对电流的作用
1.如上图，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，说出观察到的现象，讨论得出结论。21世纪教育网版权所有
现象：接通电源，导线ab向外（或向里）运动。
结论：通电导体在磁场中受到力的作用。
实验探究一：
（1）电路闭合时，导体AB是否动起来？使导体AB动起来的原因是什么？断开开关呢？
（2）若是把磁铁移去，电源接通，导体AB还会动吗 这个现象说明了什么？
现象分析：
导体AB由静止运动起来，说明是受到了力的作用；
若是电源断开，发现导体虽在磁场中，却不动；
若是把磁铁移去，电源接通，导体也不动。
结论：通电导体在磁场里要受到力的作用。
实验探究二：
通电导体在磁场里受到的力的方向与什么有关呢？
（3）改变电流方向，导体AB的运动方向是否改变？
现象：导体运动方向发生改变；
说明：受力方向与电流方向有关。
（4）保持电流方向不变，改变磁场方向，导体AB的运动方向是否改变？
现象： 导体运动方向发生改变；
说明 ：受力方向与磁场方向有关。
结论：通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向有关。
【知识巩固】
如图所示，在弹簧测力计下挂一个重力为2N的软铁，软铁下方有一个螺线管，螺线管的两端与金属导轨ab、cd相连，当导线AB 在导轨上分别向左、向右滑动时，弹簧测力计的示数将分别为（ A ）21·cn·jy·com
A．都大于2N B．大于2N、小于2N
C．小于2N、大于2N D．大于2N、等于2N
（二）换向器的作用
换向器的构造，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，它们彼此绝缘，并随线圈一起转动。A和B是电刷，它们跟半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。线圈转动时，它通过换向器使电流方向发生改变，使线圈的受力方向总是相同，线圈就可以不停地转动下去了。2·1·c·n·j·y
换向器的作用：当线圈刚刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。ww【来源：21·世纪·教育·网】
如甲图所示：电刷B和半环E接触，电刷A和半环F接触，此时线圈中电流方向是a→b→c→d，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，线圈的转动方向是顺时针。21·世纪*教育网
如图乙所示：当线圈转到平衡位置时，此时电刷正好接触了两个金属半环中间的绝缘部分，所以线圈中没有电流流过，此时线圈在磁场中也不受力的作用。www-2-1-cnjy-com
如丙图所示：当线圈由于惯性刚刚转过平衡位置时，电刷B和半环F接触，电刷A和半环E接触，此时线圈中电流方向是d→c→b→a，受力方向是ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针。
如图丁所示：当线圈转到平衡位置时，此时电刷正好接触了两个金属半环中间的绝缘部分，所以线圈中没有电流流过，此时线圈在磁场中也不受力的作用。由于线圈的惯性，当其刚转过平衡位置时，就又返回到了如图甲所示的情况了，这样这个直流电动机就能连续不断的转动下去了。
【知识巩固】
直流电动机是电动自行车的核心部件，其工作原理是（ D ）
A．电磁感应 B．电流的磁效应
C．磁极间的相互作用 D．磁场对电流的作用
（三）电动机的工作原理
1、电动机的基本构造：磁、线圈、换向器、电刷
A、B是电刷，作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
E、F是换向器（两个半圆铜环）：作用：及时改变线圈中的电流方向，使线圈一直转动下去。
直流电动机的工作原理：
通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动，同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。21教育网
磁场对通电导体的作用应用：
扬声器的工作原理：当扬声器的音圈通入音频电流后，音圈在电流的作用下产生了交变磁场，永久磁铁同时也产生一个大小与方向不变的恒定磁场。由于音圈所产生的磁场大小和方向随音频电流的变化不断地在改变，这样两个磁场的相互作用使音圈作垂直于音圈中电流方向的运动，由于音圈和振动膜相连，从而音圈带动振动膜振动，由振动膜振动引起空气的振动面发出声响。
【知识巩固】
如图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转．线圈中电流越大，指针偏转角度就越大．关于该现象，下列说法正确的是（ D ）
A．该电流表是利用电磁感应原理工作的
B．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变
D．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大
三、课堂练习：
1、 如图甲所示，将一对用软磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件--干簧管，以实现自动控制．某同学自制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图乙所示为工作原理图．与干簧继电器在工作中所利用的电磁现象无关的是（ D ）21cnjy.com
A．磁化 B．电流的磁效应
C．磁极间的相互作用 D．磁场对电流的作用
2、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．不正确的是（ C ）www.21-cn-jy.com
A．导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关
B．电动机是利用这一现象来工作的
C．发电机是利用这一现象来工作的
D．在该现象中，电能转化为机械能
3、通电直导线在磁场中受到的力的方向（ D ）
A. 跟磁感线方向平行，跟电流方向垂直
B. 跟磁感线方向垂直，跟电流方向平行
C. 跟磁感线方向垂直，跟电流方向垂直
D. 跟磁感线方向平行，跟电流方向平行
课堂小结：
【师生交流】通过这节课，谈一下我们学习了哪些内容？
【总结】
第二节 电动机转动的原理
1、磁场对电流的作用：通电导体在磁场受到力，受力方向与磁场方向、电流方向有关。
2、换向器的作用:每当线圈转过平衡位置就自动改变线圈中的电流方向。
3、电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动。
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沪粤版 九年级下册
第十七章 电动机与发电机
课题2 电动机转动的原理
复习回顾
1．电动机的结构：转子和定子。
2.电动机转动原因的猜想：
电动机的转动可能跟电流方向及磁感应线方向有关。由于磁场对通电线圈产生力的作用，电动机才会转动起来。
导入新课
通电后它们为什么会连续转动呢
新课学习
一、磁场对电流的作用
1、猜一猜磁场对电流有什么作用？(依据什么 )
2、如何来验证你的猜测呢？
新课学习
进行实验：
新课学习
实验探究一：
（1）电路闭合时，导体AB是否动起来？使导体AB动起来的原因是什么？断开开关呢？
（2）若是把磁铁移去，电源接通，导体AB还会动吗 这个现象说明了什么？
新课学习
现象分析：
导体AB由静止运动起来，说明是受到了力的作用；
若是电源断开，发现导体虽在磁场中，却不动；
若是把磁铁移去，电源接通，导体也不动。
通电导体在磁场里要受到力的作用。
结论：
新课学习
（3）改变电流方向，导体AB的运动方向是否改变？
实验探究二：
通电导体在磁场里受到的力的方向与什么有关呢？
（4）保持电流方向不变，改变磁场方向，导体AB的运动方向是否改变？
现象：导体运动方向发生改变；
说明：受力方向与电流方向有关。
现象： 导体运动方向发生改变；
说明 ：受力方向与磁场方向有关。
结论：通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向有关。
新课学习
N
伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，使四个手指所指方向为电流方向。那么大拇指所指的方向就是通电导体受力方向。
知识巩固
A
如图所示，在弹簧测力计下挂一个重力为2N的软铁，软铁下方有一个螺线管，螺线管的两端与金属导轨ab、cd相连，当导线AB 在导轨上分别向左、向右滑动时，弹簧测力计的示数将分别为（ ）
A．都大于2N B．大于2N、小于2N
C．小于2N、大于2N D．大于2N、等于2N
新课学习
二、换向器的作用
N
I
F
S
F
如果把一只通电线圈放到磁场中，它又将怎样呢？
通电后由于线圈左右两边通过的电流方向相反，因此它们的受力方向相反，因而线圈沿逆时针方向转动。
新课学习
N
F
F
S
当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈上下两边受到的力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，因而线圈受到的力为平衡力，我们把这个位置称为平衡位置。这时由于惯性，线圈还会转动。
新课学习
N
S
F
F
当线圈靠惯性转过平衡位置时，由于上边受到的力方向向上和下边受到的力的方向向下，线圈的受力方向与线圈的运动方向相反，所以线圈受到的力将变成阻碍线圈运动的力，这时，线圈将逐渐停止转动。
新课学习
N
F
F
S
通电线圈最后静止在平衡位置
新课学习
能够完成这一任务的装置叫做换向器
彼此绝缘的两个半圆环
一对与电源连接的电刷
制作人：段刚
要想使线圈连续转动下去，要采取怎样的措施呢
新课学习
换向器的作用:
当线圈刚越过平衡位置时,换向器自动改变电流的方向使线圈能持续地转动下去
通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
直流电动机是电动自行车的核心部件，其工作原理是（ ）
A．电磁感应 B．电流的磁效应
C．磁极间的相互作用 D．磁场对电流的作用
知识巩固
D
新课学习
三、电动机的工作原理
电动机的基本构造
磁体 线圈 换向器 电刷
A、B是电刷
作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
E、F是换向器（两个半圆铜环）：
作用：及时改变线圈中的电流方向，使线圈一直转动下去。
新课学习
电能 机械能
新课学习
直流电动机的工作原理：
通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动，同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。
新课学习
新课学习
图解 线圈电流方向 线圈受力方向 线圈转动情况
图一 a b c d
图二
图三 a b c d
图四
顺时针
无电流
不受力
由于惯性
继续转动
顺时针
无电流
不受力
由于惯性
继续转动
新课学习
磁场对通电导体的作用应用
扬声器
当扬声器的音圈通入音频电流后，音圈在电流的作用下产生了交变磁场，永久磁铁同时也产生一个大小与方向不变的恒定磁场。由于音圈所产生的磁场大小和方向随音频电流的变化不断地在改变，这样两个磁场的相互作用使音圈作垂直于音圈中电流方向的运动，由于音圈和振动膜相连，从而音圈带动振动膜振动，由振动膜振动引起空气的振动面发出声响。
新课学习
电动机为这些交通工具提供动力
新课学习
这些电动玩具也都需要电动机
如图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转．线圈中电流越大，指针偏转角度就越大．关于该现象，下列说法正确的是（ ）
A．该电流表是利用电磁感应原理工作的
B．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变
D．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大
D
知识巩固
如图甲所示，将一对用软磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件--干簧管，以实现自动控制．某同学自制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图乙所示为工作原理图．与干簧继电器在工作中所利用的电磁现象无关的是（ ）
A．磁化 B．电流的磁效应
C．磁极间的相互作用 D．磁场对电流的作用
D
课堂练习
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．不正确的是（ ）
A．导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关
B．电动机是利用这一现象来工作的
C．发电机是利用这一现象来工作的
D．在该现象中，电能转化为机械能
课堂练习
C
课堂练习
D
通电直导线在磁场中受到的力的方向（ ）
A. 跟磁感线方向平行，跟电流方向垂直
B. 跟磁感线方向垂直，跟电流方向平行
C. 跟磁感线方向垂直，跟电流方向垂直
D. 跟磁感线方向平行，跟电流方向平行
课堂小结
我们都学了什么？
课堂小结
第二节 电动机转动的原理
1、磁场对电流的作用：通电导体在磁场受到力，受力方向与磁场方向、电流方向有关。
2、换向器的作用:每当线圈转过平衡位置就自动改变线圈中的电流方向。
3、电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动。
