课件16张PPT。第1章 电与磁第4节 电动机第一课时 磁场对通电导体的作用1.磁场对通电导线的作用
通电导线在磁场中会受到力的作用,其受力方向与磁场方向、导体中的电流方向有关。当电流方向或磁场方向改变时,导线的受力方向就会改变;当两者的方向同时改变时,导线的受力方向不变。
2.磁场对通电线圈的作用
(1)当矩形线圈静止在下图所示位置时,给线圈通电,线圈不发生转动,这是由于线圈ab边和cd边受到的力的大小相等,方向相反,即线圈受力平衡。这个位置是线圈的平衡位置。(2)当矩形线圈静止在下图所示位置时,给线圈通电,线圈受到非平衡力的作用,沿顺时针方向转动。但线圈转过平衡位置后,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,而是返回到平衡位置。知识点 磁场对通电导体的作用
1.关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁场方向之间的关系,下列说法中错误的是 ( )
A.只改变电流方向,导体受力方向也会改变
B.只改变磁场方向,导体受力方向也会改变
C.同时改变电流方向和磁场方向,导体受力方向也会改变
D.同时改变电流方向和磁场方向,导体受力方向不会改变C
2.通电线圈在磁场中转过一个角度,最后停在某个位置,这个位置是 ( )
A.不受磁场力作用的位置
B.受平衡力的位置
C.电路中无电流的位置
D.线圈所在平面与磁感线平行的位置
B 3.如图所示,干电池底部吸有强磁体(可导电),在干电池的正极上支有一个“门”字形导线框,导线框B侧和套在强磁体上的导电圆环C相连,导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动,圆环C在转动过程中与强磁体接触良好。导线框转动的动力来源 ( )
A.只有导线框A侧受到的磁场对电流的作用
B.只有导线框B侧受到的磁场对电流的作用
C.导线框A、B两侧受到的磁场对电流的作用
D.导线框都不受磁场的作用,是受到的其他外力B 4.小明用如图所示的实验装置探究“磁场对通电直导线的作用”,闭合开关,原来静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动,下列措施中可行的是 ( )
A.将A、B两端对调后再接入电路
B.将滑动变阻器的滑片P向右移动
C.换用磁性更强的蹄形磁体
D.将蹄形磁体的N、S极对调
D 5.(1)我们学过磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导体周围也存在________,磁体会对通电导体产生力的作用吗?(2)如图所示,将一根导体置于蹄形磁体的两极之间,未闭合开关前,导体____________,闭合开关后,导体________,说明磁场对________导体有力的作用。(3)断开开关,将图中蹄形磁铁的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体的运动方向与对调前的运动方向________,说明通电导体在磁场中的受力方向与____________有关。磁场 静止不动 运动 通电 相反 磁场方向 1.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.方向向下
B.方向向上
C.为零,因为电源反接
D.为零,因为电路一定是开路
A 2.如图所示为通电线圈在磁场中不能连续转动的情况。下列叙述中,错误的是 ( )D A.从图甲到图丙的过程中,线圈的ab边受到的磁力的方向相同
B.线圈转到图乙所示位置后还能继续转动至图丙所示位置是由于惯性
C.如果通电时间足够长,那么线圈最终会停止在图乙所示的位置
D.只要保持通电,线圈就一定会在图乙所示的平衡位置左右摆动3.如图所示是实验室电流表的内部结构示意图,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。线圈中通过的电流越大,指针偏转的角度就越大。下列说法正确的是 ( )
A.该电流表的工作原理是通电线圈能在磁场中转动
B.换用磁性更强的磁体,指针的偏转方向改变
C.改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向不变
D.线圈中通过的电流越大,磁场对线圈的磁力越小
A 4.如图所示,用两根橡皮筋悬挂的均质金属棒AB水平处于磁场中。当向棒中通以由A向B的电流时,金属棒静止,橡皮筋刚好处于松弛状态(导线对金属棒的作用力忽略不计),此时金属棒受到的磁场力方向为____________。若要使橡皮筋处于拉伸状态,在不人为对棒施力的条件下,请提出一项可行的措施:_______________________________。竖直向上 改变电流方向(或改变磁场方向) 5.在探究“磁场对通电导体的作用”实验中,小明用导线在固定的接线柱M、N下悬挂一根轻质的铝棒ab,然后将其作为通电导体接入电路并放置在蹄形磁体的磁场中,如图甲所示。甲 (1)小明闭合开关S,观察到铝棒ab稳定时如图乙所示,然后断开开关,对调蹄形磁体的两极,再闭合开关,观察到铝棒ab稳定时如图丙所示,由此可知通电导体在磁场中受力的方向与________方向有关。
(2)小明将装置恢复到图甲所示的状态,再将铝棒ab的两端对调后接入电路,发现铝棒ab稳定时依然如图乙所示,由此小明认为通电导体在磁场中的受力方向与电流方向无关。你认为小明的做法错在哪里?__________________________________ _______。磁场 只改变了铝棒的方向,没有改变电流 方向 (3)小明进一步猜想,在同一磁场中,磁场对通电导体的作用力大小是否与通过导体的电流大小有关呢?小明在图甲的基础上,在电路中串联一只电流表和一个滑动变阻器,通过调节滑片位置改变电路中电流大小。实验过程中,小明应根据________________(填“电流表的示数”或“导体摆动角度”)来推断磁场对通电导体的作用力大小。导体摆动角度 课件18张PPT。第1章 电与磁第4节 电动机第二课时 直流电动机1.直流电动机
(1)工作原理:通电线圈能在磁场中转动。
(2)构造:主要由线圈(转子)、磁体(定子)、换向器(两个铜质半环组成)、电刷等构成。
(3)换向器的作用:当线圈转过平衡位置时,通过换向器改变电流方向,从而改变线圈的受力方向,保证线圈持续转动。
(4)能的转化:电动机将电能转化为机械能。
(5)电动机的优点:构造简单,控制方便,效率高,无污染,广泛地应用在日常生活和各种生产中。2.影响直流电动机线圈转向和转速的因素
3.装配直流电动机模型的常见故障原因
(1)电动机轴因为生锈而被卡住。
(2)线路接触不良,电路无电流。
(3)电压过低,电路中电流太小。
(4)磁体磁性太弱,磁场对通电线圈的力太小。
(5)线圈处于平衡位置。
知识点 直流电动机
1.安装直流电动机模型时,要改变直流电动机模型转子的转动方向,可以采取的措施是 ( )
A.将磁体的N、S极对调
B.将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
C.改变磁体磁性的强弱
D.改变磁体磁性的强弱和电路中的电流大小A 2.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.将磁体的两极对调一下
C.更换电源,使电源的电压降低
D.增加滑动变阻器,增大接入电路的电阻
B 3.一台组装齐全的直流电动机模型,接通电源后电机不转动,用手拨动一下转子后,转子就正常转动起来,则该电动机模型开始时不转的原因可能是 ( )
A.线圈内部开路
B.电刷与换向器接触不良
C.磁体的磁性不强,或线圈中电流不够大
D.线圈正好处于平衡位置
D
4.下列有关电动机的说法错误的是 ( )
A.电动机的原理是通电线圈能在磁场中转动
B.直流电动机的内部结构有线圈、换向器、磁体、电刷等,它工作时将机械能转化为电能
C.换向器可以改变线圈中的电流方向,从而改变导体在磁场中的受力方向,使线圈实现持续转动
D.日常生活中很多家用电器都应用了电动机,如洗衣机、电风扇等B 5.研究电动机的工作过程。
(1)电动机的工作原理是________________能在磁场中转动。甲图中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是____________________。通电线圈 电流方向不同 (2)乙图中的线圈所在的位置__________(填“是”或“不是”)平衡位置,图中C、D组成的装置叫______________,它的作用是在线圈刚转过________________时,自动改变线圈中的电流____________,从而使线圈持续转动。
(3)小明将丙图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__________(填字母序号)。
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.线圈中的电流太小是 换向器 平衡位置 方向 C 1.【浙江宁波中考】我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,舰载机受到强大的推力而快速起飞,如图所示。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是 ( )C 2.将一矩形线圈悬挂在磁场中,通电后线圈却不能转动,其原因可能是 ( )
A.线圈中的电流太大
B.线圈平面与磁场方向平行
C.线圈平面与磁场方向垂直
D.线圈平面与磁感线夹角小
C 3.【浙江杭州中考】在安装直流电动机模型的实验中,小杰同学按照科学教材的要求安装了一台如图所示的直流电动机模型。安装完毕,闭合开关后,线圈顺时针方向转动,则能使线圈逆时针方向转动的做法是 ( )
A.减少一节电池
B.把电源和磁体的两极同时对调
C.增加一节电池
D.把电源两极对调D D 5.直流电动机工作时,线圈平面经过垂直磁感线的位置时,下列说法正确的是 ( )
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B (1)猜想:电动机转动的速度与电流的大小有关,电动机转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关。(2)进行实验:
①连接电路,闭合开关,观察电动机转子转动的情况。若电路连接良好,但开始时电动机不转动,则应当________________________。
②通过改变____________________改变电动机电流方向,并观察到电动机反向转动。
③保持电流的方向不变,将________________,观察到电动机反向转动。
④移动滑动变阻器的滑片,使它接入电路的电阻增大,观察到电动机的转速将____________。
(3)分析论证:实验结论是____________________________________________ ______________________________________________________________。用手拨动一下转子 电源正、负极 磁极对调 减慢 电动机转动的速度与电流的大小有关,电流越大,转速越快;电动机转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关 7.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 ( )
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D