第4节 电动机　专题复习与巩固训练

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第4节 电动机　专题复习与巩固训练
【要点详解】
知识点1：磁场对通电导线的作用
1．磁场对通电导线的作用
（1）通电导线的电流方向与磁感线方向平行时，导线不受磁场力的作用；当两者方向 时，导线受到的磁场力最大。2·1·c·n·j·y
（2）受力方向与电流方向和 有关：只改变电流方向或只改变磁场方向，导线的受力方向改变；同时改变电流方向和磁场方向，导线的受力方向 。
（3）受力大小与电流大小和磁场强弱有关：电流越大、磁场越 ，受力越大。
2． 磁场对通电线圈的作用
（1）通电线圈所在平面与磁场平行时，线圈发生 。通电线圈所在平面与磁场垂直时，线圈不发生转动。【出处：21教育名师】
原理：由于通电线圈的两条对边中电流方向相反，它们在磁场中受到磁场力的方向相反且不在一条直线上，在这两个力的作用下，线圈会发生转动（如图甲所示）。当线圈由其所在平面与磁场平行的位置转动90°时，这两个力恰好在同一条直线上，而且大小相等、方向相反，是一对平衡力。线圈在这对平衡力的作用下可以在该位置保持静止。这一位置叫做平衡位置，此时线圈所在平面恰好与磁感线垂直。
（2）通电线圈转到 时，不会立即停下来，而是在此位置附近摆动几下才停下来（如图乙所示）。这是因为通电线圈转到平衡位置时具有一定速度，由于惯性它会继续运动，但由于这时受到磁场力及摩擦力等，它又会返回平衡位置，所以它会摆动几下后再停下来。【来源：21·世纪·教育·网】
例1 在“磁场对通电导线的作用实验”中发现：通电导体在磁场中的受力方向与
和 有关。如果改变其中的一个量，受力方向将 ；如果两个量的方向同时改变，则受力方向将 。（填“改变”或“不变”）
知识点2 直流电动机
1．直流电动机的工作原理
直流电动机靠直流电源供电，是利用
　 而转动的原理制成的，是把电能转化为
　　　能的装置。
2．直流电动机的构造
如图所示，直流电动机主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、换向器（图中E、F）和电刷（图中A、B）等构成。www.21-cn-jy.com
3．换向器的结构与作用
（1）结构：由两片相互绝缘的铜质半环构成，与电刷配合使用。
（2）作用：当线圈刚转过 时，能改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。21·世纪*教育网
4．影响直流电动机转动方向和速度的因素
（1）转动方向与电流方向和 有关：只改变电流方向或只改变磁场方向，转动方向改变；电流方向和磁场方向同时改变，则转动方向不变。
（2）转速大小与 和磁场强弱有关：电流越大、磁场越强，转速越快。
5．直流电动机的优点
（1）通、断电迅速，启动、停止速度快。
（2）容易改变电流的大小和方向，倒转和变速方便。
（3）效率高、噪声和污染小、质量小。
例2 如图1所示，使线圈位于两磁极间。
（1）通电后，图1中ab段导线的电流方向是 （填“由a 到b”或“由b 到a”）。图1中ab段导线受磁场力的方向向上，用箭头标示出图3中ab段导线所受磁场力的方向。www-2-1-cnjy-com
（2）线圈转过图2所示位置，用 的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈。2-1-c-n-j-y
（3）若把图2中的电源换为电阻，快速转动线圈，电阻发热。此过程机械能先转化为 能再转化为 能。21*cnjy*com
【易错点拨】
易错点：电动机的故障原因
例3 如图，闭合开关后线圈缓慢连续转动，则小灯泡的发光情况是（电流通过灯丝，灯就发光）（ ）【版权所有：21教育】
A．一直不发光
B．一直发光
C．时亮时灭
D．以上情况均有可能出现
【巩固提升】
1.如图为实验室常用电流表内部构造图。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，便可显出电流的大小。图中与这一过程工作原理相同的是（ ）21教育名师原创作品
2．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（ ）【来源：21cnj*y.co*m】
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
3. 一束带负电的电子流经过一暗盒附近，运动轨迹发生偏转，如图所示。则暗盒中可能存在的物体为（ ）21*cnjy*com
①磁铁 ②铅块 ③带正电荷的物体 ④带负电荷的物体
A． ①③ B. ②③ C． ②④ D． 只可能是③
4. 要想使一台直流电动机模型的转速减小一些，下列方法不能达到目的的是（ ）
A. 减小线圈中的电流大小
B. 将磁铁的两极对调一下
C. 更换电源，使电源的电压降低
D. 增加滑动变阻器接入电路的电阻
5．在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小敏按照图示组装实验器材。
（1）为完成该观察活动且实验效果明显，放在蹄形磁体磁场中的直导线EF应选择下列哪种金属棒（金属棒为实心且形状体积相同，ρ铜＞ρ铁=ρ钢＞ρ铝）（ ）
A． 铁棒 B． 钢棒 C． 铜棒 D． 铝棒
（2）选择恰当直导线后，将滑动变阻器的滑片移动到适当位置。闭合开关，看到直导线EF向右运动。说明磁场对通电导体有力的作用， （填“发电机”、“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的。
（3）将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）端移动，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与 有关。
（4）若要使直导线EF向左运动，可采取的方法（写出1种）：
。
6. 直流电动机工作时，线圈平面经过垂直磁感线的位置时（ ）
A. 线圈受力平衡，速度为零
B. 线圈受力平衡，速度不为零
C. 线圈受力不平衡，速度为零
D. 线圈受力不平衡，速度不为零
7. 直流电动机能持续转动，主要是因为（ ）
A. 线圈的作用 B. 电流的作用 C. 磁场的作用 D. 换向器的作用
8. 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
9. 如图所示为我们做过的课本上的实验，其中用来探究电流能否产生磁场的是图 。电风扇、洗衣机中的电动机的工作原理与图 的原理相同，要改变电动机的转向可以改变 。21世纪教育网版权所有
10. 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的武器，具有速度快、命中率高等优点。它的主要原理如图所示，通电导体在磁场力的作用下沿导轨加速运动，系在通电导体上的弹体以10km/s的速度发射出去，电磁炮的发射过程是 能向 能的转化过程。21教育网
11.（1）在电和磁漫长的发展历史中，许多科学家做出了卓越贡献，其中第一个发现电和磁具有联系的科学家是 。
（2）图甲是探究磁场对电流的作用的实验电路，开关闭合后，线圈 转动，但 连续转动（填“能”或“不能”），为了解决这一问题，小轩同学利用漆包线绕制的多匝线圈设计了图乙的实验装置，小轩在将线圈两端的绝缘漆刮去时注意到，轴的一端漆皮要 ，另一端漆皮只刮去 。①开关闭合后线圈转动，改变线圈转动方向的措施是
或 。
②利用磁场对电流的作用来工作的设备是 。
A．电铃 B．电磁起重机
C．动圈式扬声器 D．动圈式话筒
第4节 电动机　专题复习与巩固训练参考答案
【要点详解】
知识点1：相互垂直 磁场方向 不变 强 转动 平衡位置
例1 电流方向 磁场方向 改变 不变
知识点2：通电线圈在磁场里受到力的作用 机械 平衡位置 磁场方向 电流大小
例2 （1）由a到b 如图
（2）改变电流方向 （3）电 内
【易错点拨】
例3 C
【巩固提升】
1—4. CDAB
5. （1）D （2）电动机 （3）右 电流的大小 （4）改变电流方向或把蹄形磁体的磁极对调 21cnjy.com
6—8. BDB
9. C B 电流方向或磁场方向
10. 电 机械
11.（1）奥斯特 （2）能 不能 全部刮去 半周（或下半周、一半） ①改变电流方向（将电源两极对调） 改变磁场方向（将磁场两极对调） ②C21·cn·jy·com
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