第4节 电动机
01 知识管理
1．磁场对通电导体的作用
实验现象：开关闭合后导线ab会运动。只改变电流方向，导线ab运动方向相反；只改变磁场方向，导线ab运动方向相反。
实验结论：通电的导体在磁场中受到力的作用。受力方向与电流方向和磁场方向有关。如果只改变电流方向或磁场方向，导体受力方向将改变；如果电流方向和磁场方向同时改变，导体受力方向将不变。
注 意：实验中用到的科学探究方法为控制变量法。
说 明：(1)通电导体的受力方向跟导体中的电流方向垂直，也与磁场方向垂直。
(2)磁场对通电导体产生的力的作用实质上是磁体间通过磁场发生的相互作用。
2．电动机
原 理：通电线圈在磁场中受力转动。
说 明：通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关；当通电线圈所在平面与磁感线方向一致时发生转动；当通电线圈所在平面与磁感线方向垂直时不发生转动。
能量转换：电能转化为机械能。
直流电动机的结构：线圈、磁铁、换向器、电刷。关键部件之一是换向器，其作用是当线圈因惯性转过平衡位置时，改变电流方向，使线圈按原方向继续转动。
说 明：(1)电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关；转速大小与电流大小和磁场强弱有关。
(2)直流电动机线圈中电流方向改变，外电路中电流方向不变(有换向器)；交流电动机线圈中电流方向改变，外电路中电流方向改变(无换向器)。
02 基础题
1．(2016·莆田)下列装置中，根据“通电导体在磁场中受到力的作用”原理制成的是(A)
A．电动机 B．电铃
C．电饭煲 D．发电机
2．(2017·齐齐哈尔)根据图示装置探究的原理，可以制成下列哪种用电器(B)
A．电水壶 B．电风扇
C．麦克风 D．电磁起重机
第2题图 第3题图
3．小乐在研究“磁场对通电导体作用”时采用如图所示实验，通电后发现导体棒向右摆动，要使通电导体棒的悬线向右的摆角增大。以下操作中可行的是(A)
A．增大导体棒中的电流
B．减少磁铁的数量
C．颠倒磁铁磁极的上下位置
D．改变导体棒中的电流方向
4．为了保证直流电动机朝一个方向转动，能自动完成这一任务的是(D)
A．继电器 B．电刷
C．变阻器 D．换向器
5．(2016·兰州)电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，只改变线圈中的电流方向，电动机的转动方向会(填“会”或“不会”)发生改变。电风扇、洗衣机、抽油烟机等家用电器都装有电动机，这些用电器是并联接入家庭电路的。
6．(2017·岳阳)如图，闭合开关，导体ab向左运动，若只改变电流方向，ab向右(填“左”或“右”) 运动，以此为原理可制成电动机(填“电动机”或“发电机”)。
第6题图 第7题图
7．如图是小明将安装好的直流电动机模型接入电路的情况。
(1)请说出图中两个主要结构的名称，A是电刷，B是换向器。
(2)合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法反接电源。
(3)合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电动机的转速将变小。
03 中档题
8．如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是(D)
A．电动机是利用电磁感应的原理工作的
B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
第8题图 第9题图
9．(2017·盐城)如图所示，导体棒ab向右运动，下列操作能使导体棒向左运动的是(A)
A．调换磁极
B．取走一节干电池
C．将导体棒a、b端对调
D．向左移动滑动变阻器滑片
10．如图ab是一根导线，它是闭合电路的一部分，当电路接通，电流方向从a到b时，它在磁场中按箭头方向运动，若电流方向从b到a，下列导线的运动方向正确的是(B)
11．如图所示，线圈abcd位于磁场中，K与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力(A)
A．方向向下
B．方向向上
C．为零，因为电源反接
D．为零，因为电路一定是断路
第11题图 第12题图
12．(2017·杭州市萧山区期末)如图是电动机的结构示意图，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，它们彼此绝缘，并随线圈一起顺时针转动，M和N是电刷，它们跟铜半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，以下说法正确的是(C)
A．不能用石墨材料来制作电刷M、N
B．电流的方向始终由电刷N到电源“＋”极
C．对调电源正、负极或对调磁极，线圈将逆时针转动
D．线圈中的电流为直流电
13．如图所示的线圈abcd能绕轴转动的原理是磁场对通电导体有力的作用，若需持续转动，需给线圈安装换向器，我们如果将线圈看作一个单匝的通电螺线管，就可以将其等效为一个条形磁铁，将其上方看成是N极，下方看成是S极，两极均在磁场的作用下向异名磁极靠近，则B(填“A”或“B”)是电源的正极。
第13题图 第14题图
14．如图是探究“通电导体在磁场中是否受到力的作用”的实验装置。
(1)给直导线(铝棒)通电时，同学们根据观察到直导线运动的现象，说明磁场对通电导体有力的作用。
(2)为探究“通电导体在磁场中受力方向是否与电流方向有关”，正确的操作是在磁场方向不变的情况下，改变导体中电流的方向，观察直导线的运动情况。
04 拓展题
15．小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示，闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置，不能持续转动。为使线圈持续转动，下列措施中可行的是(D)
A．换用电压更大的电源
B．换用磁性更强的磁体
C．重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去
D．在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈
第15题图 第16题图
16．如图所示，一束电子沿着图示方向高速穿过U形磁铁的磁场时会(填“会”或“不会”)发生偏转，理由是电子的定向移动形成电流，磁场对电流有力的作用。
课件21张PPT。
