12.6 电动机

第十二章 磁现象
六、电动机
课后巩固训练
一、选择题
1．关于直流电动机，下列说法中正确的是 （ ）
A．直流电动机原理是电流的磁效应
B．直流电动机正常工作时，是将电能转化为机械能
C．直流电动机换向器是两个彼此绝缘的半铜环组成的
D．电源的正负极和磁场的方向都改变，直流电动机的转动方向也改变
2．如图16-2-2所示是直流电动机两个不同时刻的工作原理图，以下是小明和小华所在科技小组的同学对直流电动机工作原理的分析，其中正确的是（ ）
Ａ．导线ab在这两个时刻电流方向不同，受到磁场力方向也不同
Ｂ．导线ab和cd在这两个时刻所受到的力的作用效果相同
Ｃ．导线cd在这两个时刻电流方向相同，转动方向相同
Ｄ．导线ab和cd在这两个时刻所受到力的方向都是相同的
3．（易错题）关于换向器的作用，下列说法中正确的是（ ）
A．直流电动机的换向器既可以改变线圈中的电流方向，又可以改变外部电流方向
B．直流电动机的换向器是将外部电路的直流电变成线圈中的交流电
C．直流电动机的换向器是用来改变电流的大小和方向
D．当直流电动机的线圈刚转过平衡位置时，换向器能立即改变线圈中的电流方向
4．（应用题）一个安装符合要求的直流电动机模型，合上开关后电动机不转，若轻轻推一下转子，电动机马上就转起来，原来不转动的原因是( )
A．线圈平面与磁感线垂直
B．线圈平面与磁感线平行
C．换向器与线圈之间断路
D．磁极失去磁性
二、填空题
5. 图16-2-3是研究 的装置．某同学利用该装置进行实验时，他把开关闭合后，观察导体AB运动的情况；然后将L1的a端和导线L2的b端对调，再观察AB的运动情况，其目的是研究 ．他又将磁体的N、S对调，观察AB的运动情况，目的是研究 ．
6．如图16-2-4所示装置是一个___________机的原理图，当接通电源，磁场内线圈abcd会________________，这个过程是____________能转化为____________能.
7.发现通电导体在磁场中受力到电动机的发明，换向器起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流方向，从而实现了通电线圈在磁场中的__________．可见，将物理知识应用于实际还需要技术作桥梁．
三、作图题
8．根据图16-2-5所示的甲图中磁场方向、通电导体○中的电流方向及导体在磁场中的受力方向三者关系，将乙、丙、丁三图所缺的内容补充完整.
四、实验题
9．（实验探究题）在探究通电导体在磁场中的受力方向跟什么因素有关时，小明同学做了如图16-2-6所示的三个实验．图中AB表示闭合电路的一部分导线，导线上的箭头表示电流的方向，F表示导线受力方向，S、N表示蹄形磁铁的南北极．
（1）通过实验a和b说明，通电导体在磁场中受力方向与_______的方向有关
（2）通过实验a和c说明，通电导体在磁场中受力方向与________的方向有关．
五、综合题
10．（开放题）小宇同学在课后的小实验中，把一个家用玩具上的小电动机拆下来，接到一个电源上，结果发现小电动机没有转动，请你帮他分析小电动机不转动的原因可能有哪些？至少说出四点．
答案与点拨
当堂消化诊测
1．B
2.A
3．C 点拨：当通电导线方向与磁感线方向垂直，通电导线一定受磁场力的作用；当通电导线跟磁感线方向平行时，通电导线一定不受磁场力的作用，所以选C．
4．B 点拨：换向器的作用是每当线圈转过平衡位置时，自动地改变线圈中的电流的方向，使线圈能够继续转动下去．
5.转动；平衡
6.磁场里受力转动；换向器
7.2；平衡位置
8．磁场；改变通电导体中的电流方向或改变磁场方向．
课后巩固训练
一、1. B C
2．AB 点拨：解题的关键是知道直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，改变电流方向或磁场方向可以改变转动方向．从甲图到乙图，ab和cd由于换向器的作用，使通过它们的电流刚好相反，而磁场方向没有发生改变，故ab和cd受到磁场力的方向与原来不相同，但它们产生的效果能使线圈持续地转动下去．
3. D 点拨：直流电动机的换向器只改变线圈中的电流方向，不能改变外部电流方向，故A项错；换向器只能改变电流方向，而不能改变电流的性质（直流或交流）以及电流的大小，故B、C项错误．
4．A 点拨：当线圈平面与磁感线垂直时，线圈所受到的磁场力为平衡力，所以合上开关后电动机不转．若轻轻推一下转子，使线圈离开平衡位置，线圈在磁场力的作用下马上转动起来，故A项正确．
二、5.通电导体在磁场中受力作用 ；导体受力方向与电流方向的关系；导体受力方向与磁感线方向的关系
6．电动；持续转动；电；机械能
7．持续转动
三、8.如答图16-2-1所示．
答图16-2-1
四、9.（1）电流 （2）磁场 点拨：本题是采用控制变量法来探究通电导体在磁场中的受力方向跟什么因素有关．对比a、b两图，控制磁场方向相同，改变电流方向，导线受力方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向有关；同理在a、c两图中，控制导体中电流方向相同，改变磁场方向，导线受力方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向跟磁场方向有关．
五、10．（1）电刷和换向器接触不良（2）线圈内部有断路（3）电流太弱（4）磁铁没有磁性或磁性太弱（5）线圈匝数太少（6）转轴处摩擦力太大（7）线圈恰好处在平衡位置．
点拨：本题是结论开放性探究题．知道直流电动机的结构和工作原理是解决这类问题的关键．直流电动机在磁场中实现连续转动，一是必须通过换向器及时改变线圈中的电流方向，二是线圈受到的磁力足够大，而通电线圈在磁场受到力的大小跟电流大小、磁场强弱和线圈的匝数都有关．
图16-2-2
图16-2-4
图16-2-3
图16-2-5
图16-2-6