六、直流电动机
一、 单选题
1. 如图所示的装置中,当闭合开关,导体ab就会运动起来,下列说法正确的是( )
A. 此现象说明磁可以生电
B. 发电机是利用图示装置原理来工作的
C. 将电源正负极对调,导体ab的运动方向不变
D. 只调换蹄形磁铁两极,导体ab的运动方向将改变
2. 如图所示,下列描绘物理现象或规律正确的是( )
A. 甲图中闭合开关后看到的现象称为电磁感应现象
B. 乙图展示了电动机的原理
C. 丙图也可把拉线开关与灯的位置互换
D. 丁图用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电是由于毛皮束缚电子的能力比较强
3. 下列器材中,工作原理与其他三个不相同的是( )
A. 电铃
B. 电动机
C. 电磁铁
D. 电磁继电器
4. 如图所示的四个电磁实验中,能够说明电动机工作原理的实验是( )
A.
B.
C.
D.
5. 下列说法中正确的是( )
A. 电动机是利用电磁感应原理工作的
B. 磁感线在磁场中是真实存在的
C. 发电机将其他形式的能转化为电能
D. 磁场不是真实存在的
小明以塑料管为连接轴,将两个玩具电机的转轴连接起来,并连接如图所示的电路,开关S闭合后,灯泡发光。下列选项中与电机甲工作原理相同的是( )
A. 电铃
B. 电风扇
C. 风力发电机
D. 磁性门吸
7. 物理学原理在生产、生活中有着广泛的应用,很多机器、设备都是根据物理学原理制成的。利用如图所示实验的原理可以制成( )
A. 发电机
B. 电动机
C. 内燃机
D. 电磁铁
8. 新能源电动汽车的核心部件是电动机,下图能说明电动机工作原理的实验装置是( )
A.
B.
C.
D.
9. 如图是一款小电风扇,图中能说明其工作原理的实验装置是( )
A.
B.
C.
D.
10. 新能源汽车越来越普及,纯电动汽车发动机的动力装置是电动机,在下列实验中,符合其工作原理是( )
A.
B.
C.
D.
11. 如图所示的实验装置,表述错误的是( )
A. 该装置可用来研究电磁感应现象
B. 该装置能将电能转化为机械能
C. 该装置可用来研究磁场对通电导体的作用
D. 该装置揭示的原理可应用于电动机
小丽在学习了“电与磁”的知识后,突发奇想地制作了如图所示的“小实验”,在实验中,甲、乙两电动机都能转动,小电灯发光。下列有关该实验的说法正确的是( )
A. 甲电动机是利用电磁感应原理工作的
B. 甲电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动
C. 甲电动机相当于电路中的电源,乙电动机相当于电路中的用电器
D. 乙电动机把电能转化为了机械能,甲电动机把机械能转化为了电能
如图所示,电动平衡车是一种新型交通工具。图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是( )
B.
C.
D.
二、填空题
1.???如图中所示甲乙两图是演示电与磁物理规律的两个实验装置,其中能反映制造发电机原理的是______图;制造电动机原理的是______图。
2.???直流电动机是利用通电线圈在______的原理制成的,它利用了______装置来自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈连续转动。
3.???通电线圈在磁场中能够______。当线圈平面与磁感线垂直时,线圈所受到的磁场力作用为一对______力。
4.???电动机是利用______的原理来工作的,将小灯泡连接在电动机两端,如图甲,旋转电动机的磁体,如图乙,小灯泡就会发光,解释电动机可以发电的原因是______。
???磁体间有相互作用力,异名磁极相互______;电动机是利用通电导体在磁场中______原理工作的;如图所示,当导体沿箭头所示的方向运动时,发现电流表指针偏转,这个现象属______现象。
???如图所示是小华制作的直流电动机模型,把线圈两端导线的漆按图中方法刮去,通电后线圈______(能/不能)连续转动。如果通过线圈的电流变大,线圈的转速将会变______。如果改变线圈中的电流方向,重做上述实验,则线圈的转动方向跟原来______(一致/不同)。
???在“装配直流电动机模型实验”中,要改变电动机的转动方向,除了改变电流方向外,还可以采用的方法是______。完成实验后,取下电源接上小灯泡,在模型的转轴上绕上细线(如图所示),然后快速拉动细线,使线圈转动起来,结果小灯泡发光,此时这个模型就成为______,此时工作原理是______。
8.???直流电动机的工作原理:利用______使线圈转动,同时利用______及时改变线圈中的电流方向,从而保持线圈持续转动。
三、实验探究题
1.???如图所示为小科和小江制作的一种直流电动机模型,他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,蹄形磁体放在线圈周围。
(1)根据所学知识,分析按他们这种刮漆的方法使线圈能继续转动的原理是:______。
(2)小科提出可以通过改变磁极方向来改变线圈的转动方向,而小江则采用了另一种方法,完成小江方案的具体操作是:______。
(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,发现线圈只抖动了一下,并不转动,原因可能是______,这时可进行的有效尝试是______。
2.???如图甲所示,使线圈位于两磁极间。
(1)通电后,图甲中ab段导线的电流方向是______(选填“由a到b”或“由b到a”)。
(2)图甲中ab段导线受磁场力的方向向上,用箭头标示出图丙中ab段导线所受磁场力的方向。
(3)用安装______的办法可使线圈转过图乙所示位置时靠磁场力继续顺时针转动。
四、简答题
1.???某直流电动机模型不能正常运转,小明认为可能是磁体的磁性太弱或者是换向器与电刷接触不良造成的。试说明他应该如何排除这些故障。
2.???交流发电机和直流发电机在构造上有什么不同?从能量转化的角度来看,发电机和电动机有什么不同?
第14章 六、直流电动机
【答案】
1.??D???????2.??B???????3.??B???????4.??D???????5.??C???????
6.??C???????7.??B???????8.??D???????9.??D???????10.??C???????
11.??A???????12.??B???????13.??B???????
【解析】
1.??
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,此现象说明通电导体在磁场中受到力的作用,故A错误;
B、力是改变运动状态的原因,物体运动说明它受到了力,而这力只能是磁场提供,因为导体ab受到力的作用,这是电动机原理,故B错误;
C、导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关,当一个方向发生改变时,导体ab的运动方向就发生改变,故C错误;
D、只调换蹄形磁铁两极方向,磁场方向改变,导体ab的运动方向就发生改变,故D正确。
故选:D。
由实验现象我们可以分析得出导体棒受到了磁力的作用,并知道这就是电动机的工作原理。
该题考查了通电导体在磁场中受到力的作用的实验原理和实验过程,是一道基础题。
2.??
解:
A、甲图是奥斯特实验,说明通电导体周围有磁场,故A错误;
B、图中由电源,是电动机的原理图,是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故B正确;
C、从安全用电的角度分析,把拉线开关接在灯和火线之间更能保证用电安全,故C错误;
D、用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒的原子核束缚核外电子本领强、夺得电子,因有了多余电子带负电,毛皮的原子核束缚核外电子的本领弱,就会失去电子,因缺少电子带正电。故D错误;
故选:B。
(1)奥斯特实验说明通电导体周围有磁场;
(2)电动机中有电源,是根据通电导体在磁场中受力运动工作的;
(3)在家庭电路中,开关应该接在火线和用电器之间;
(4)不同的物质原子核束缚核外电子的本领有强有弱,两种物质相互摩擦时,原子核束缚核外电子本领强的夺得电子,因多余电子带负电;原子核束缚核外电子本领弱的失去电子,因缺少电子带正电。摩擦起电的实质不是创造了电,而是电子的转移。
此题考查看奥斯特实验、电动机原理实验、安全用电和摩擦起电的实质,是一道综合题。
3.??
解:分析各装置的工作原理可知,电铃、电磁铁、电磁继电器都利用了电流的磁效应来进行工作,而电动机则是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理来工作的,因此,B与其他设备明显不同。
故选:B。
本题中的四种仪器设备都是与电磁学相关的,通过分析它们的原理,不难看出,其中有三个都是利用电生磁进行工作的,而唯一没有这一特点的手摇发电机就是我们要找的明显不同的设备。
认识和了解不同装置的工作原理,是解决此题的关键。对于类似的装置或原理,我们在学习时应注意通过比较进行记忆。
4.??
解:电动机的工作原理是:通电线圈在磁场中受到力的作用而转动。
A、是电磁感应的实验图,属于发电机的原理,故A不符合题意;
B、是奥斯特实验图,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故B不符合题意;
C、是交流发动机的原理图,是根据电磁感应现象制成的,故C不符合题意;
D、电路中有电流,通电线圈或导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,故D符合题意。
故选:D。
电动机的工作原理是:通电线圈在磁场中受到力的作用而转动。
本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置是不同的,前者外部没有电源,后者外部有电源。
5.??
解:A、电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故A错误;
BD、磁场是真实存在的,但磁场看不见,摸不着的,为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念,它是假想出来的有方向的曲线,不是真实存在的,故BD错误;
C、发电机是利用电磁感应原理工作的,是产生电能的装置,将其它形式的能转化为电能,故C正确。
故选:C。
(1)电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的;
(2)在磁体的周围存在着磁场,为了形象直观地描述磁场而引入磁感线,磁感线不是真实存在的,而是一些假想的线;
(3)发电机是利用电磁感应原理工作的,发电机是产生电能的装置,将其它形式的能转化为电能。
本题考查电磁方面的知识,注意电动机和发电机的区别。电动机是消耗电能的装置,将电能转化为机械能;发电机是产生电能的装置,将其它形式的能转化为电能。
6.??
解:乙电动机通电后,线圈转动,带动甲电动机的线圈一起转动,甲的线圈转动时切割磁感线,产生感应电流,使灯泡发光,所以甲相当于发电机,乙是电动机,两电机能一起转动。电铃利用电磁铁的特性工作,电风扇的工作原理与电机乙相同,磁性门吸利用永磁体的异极相吸特点,风力发电机的工作原理与电机甲相同;故C符合题意。
故选:C。
(1)电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。
(2)发电机是利用电磁感应的原理制成的。
本题考查了电动机和发电机的工作原理,熟练掌握基础是解题关键。
7.??
解:该实验装置是研究通电导体在磁场中受力而运动,利用此原理制造了电动机,故B符合题意。
故选:B。
通电导体在磁场中受力,受力方向与磁场方向和电流方向两个因素有关,根据这一原理人们制成的电动机。
本题是一道关于电动机原理的习题,能够通过实验现象找出电动机的制作原理是本题的解题关键所在。
8.??
解:电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的。
A、图中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针会发生偏转,说明会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故A不符合题意;
B、图中是奥斯特实验的装置图,说明了通电导体周围存在磁场,故B不符合题意;
C、图中没有电源,是交流发动机的原理图,故C不符合题意;
D、当闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故D符合题意。
故选:D。
电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的。
电动机是将电能转化为机械能的机械,它在工作时要消耗电能,因此解题时观察图形中有无电源是此题的解题关键。
9.??
解:A、图A验证了通电导体周围存在磁场,这是奥斯特的实验,说明了电流的磁效应,故A错误;
B、图B通电螺线管周围存在磁场,说明了电流的磁效应,故B错误;
C、图C没有电池,验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电磁感应现象实验,故C错误;
D、图D有电池,验证通电导体在磁场中受力的实验,利用此装置原理制造了电动机,故D正确。
故选:D。
电动机的原理是通电导体在磁场中受力,或者说通电线圈在磁场中受力转动。
电动机是将电能转化为机械能的机械,它在工作时要消耗电能,因此解题时观察图形中有无电源是此题的解题关键。
10.??
解:电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用;
A、图中没有电源,是电磁感应的实验图,属于发电机的原理,故A不符合题意;
B、图中是研究电磁铁的原理,是根据电流的磁效应制成的,故B不符合题意;
C、电路中有电源,通电线圈或导体受到磁场力的作用运动,是电动机的工作原理,故C符合题意;
D、是奥斯特实验图,小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场,故D不符合题意。
故选:C。
电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用
本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置是不同的,前者外部没有电源,后者外部有电源
11.??
解:
A、如图电路中有电源,是探究通电导体在磁场中受力而运动,故A错误;
BCD、如图电路中有电源,是电动机工作原理图,是电能转化为机械能,工作原理是通电导体在磁场中受力而运动,故BCD正确。
故选:A。
电路中有电源,是探究通电导体在磁场中受力而运动,是电能转化为机械能,是电动机工作原理图。
本题主要考查电动机的工作原理、能的转化等,电动机和发电机容易混淆,它们的重要区别在于发电机电路中没有电源,电动机电路中有电源。
12.??
解:AB、甲电路有电源,甲电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动原理工作的,故A错误,B正确。
C、甲电动机是用电器,乙电动机相当于电路中的电源,故C错误。
D、甲电动机是把电能转化为机械能,乙电动机是把机械能转化为电能,故D错误。
故选:B。
甲电路有电源,甲电动机是根据通电导体在磁场中受力运动,电能转化为机械能;乙电路没有电源,是甲电动机带动乙电动机转动,使乙电动机在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生电流,是机械能转化为电能。
发电机和电动机重要的区别在于电动机的电路有电源,发电机的电路没有电源。
13.??
解:电动平衡车的主要构件是电动机,即是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理构成的;
A、A图显示的是通电导体周围存在着磁场,故A错误;
B、B图是通电导体在磁场中受力的作用,与电动平衡车驱动前行过程原理相同,故B正确;
C、C图是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流,这种现象是电磁感应现象,故C错误;
D、D图是探究电磁铁磁性强弱,故D错误;
故选:B。
电动平衡车的主要构件是电动机,即是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理构成的;解题时首先要弄清四个选项所研究的是哪些实验或现象,再进行判断。
此题以平衡车为载体考查了电磁感应、电流的磁效应、电磁铁等多个知识点,综合性很强,但难度不是很大。
【填空题答案】
1.??乙? 甲???????
2.??磁场中受力的作用? 换向器???????
3.??转动? 平衡???????
4.??通电线圈在磁场中受力转动? 电动机与发电机的结构,本质上是一样的;旋转电动机的磁体,线圈中导线切割磁感线,就使线圈与灯泡所在的闭合电路中有了感应电流???????
5.??吸引? 受磁场力作用? 电磁感应???????
6.??能? 大? 不同???????
7.??改变电流方向? 发电机? 电磁感应???????
8.??磁场对电流的作用? 换向器???????
【解析】
1.??
解:甲图是通电导体在磁场中受力的作用实验。闭合开关,导体中有电流通过,将受力运动,在此过程中,将电能转化为机械能,根据这个原理制成了电动机;
乙图是电磁感应实验,闭合开关,当导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会有感应电流产生,电流表指针偏转,将机械能转化为电能,根据这个现象制成了发电机。
故答案为:乙;甲。
要解决此题,需要掌握发电机和电动机的制作原理:发电机是根据电磁感应现象制成的。电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。同时要能够区别电磁感应、通电导体在磁场中受力的作用两个实验。
此题主要考查了电动机和发电机的制作原理,关键是搞清两者在工作过程中的能量转化情况,同时能够找出两个实验中的不同之处,从而得出正确的结论。
2.??
解:直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的,为了使线圈能持续的转动下去,在输入电流时利用换向器来改变线圈中的电流方向,从而改变它两边的受力方向,即促使线圈连续转动。
故答案为:通电导线在磁场中受力的作用;换向器。
直流电动机是根据通电导线在磁场中受力转动的原理制成的,由于电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关,在制作直流电动机时安装了换向器,当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能够保证持续转动。
知道电动机转动方向与电流方向、磁场方向的关系以及使线圈持续转动的方法是本题的解题关键。
3.??
解:通电线圈在磁场中会受力转动;
当线圈平面与磁感线垂直时,线圈所受到的磁场力,大小相等、方向相反,且作用在同一直线上,是一对平衡力。
故答案为:转动;平衡。
电动机的原理是:通电线圈在磁场中受力转动;
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
此题考查的是有关电动机的知识,考查的方式比较直接,是一道基础题。
4.??
解:通电线圈在磁场中受到力的作用而转动,这就是电动机的制作原理;
电动机与发电机的结构,本质上是一样的;旋转电动机的磁体,线圈中导线切割磁感线,就使线圈与灯泡所在的闭合电路中有了感应电流。
故答案为:通电线圈在磁场中受力转动;电动机与发电机的结构,本质上是一样的;旋转电动机的磁体,线圈中导线切割磁感线,就使线圈与灯泡所在的闭合电路中有了感应电流。
电动机的工作原理是:通电线圈在磁场中受力转动;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流。
本题考查了电动机和发电机的工作原理,难度不大,要熟记。
5.??
解:磁体间有相互作用力,异名磁极相互吸引;
电动机的工作原理时:通电导体在磁场中受到力的作用;
当导体沿箭头所示的方向运动时,闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,电流表指针偏转,这个现象属电磁感应现象。
故答案为:吸引;受磁场力作用;电磁感应
磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;通电导体在磁场中受到力的作用;闭合电路中部分导体切割磁感线时会在电路中产生感应电流。
注意产生感应电流的条件有:闭合回路,回路中的部分导体切割磁感线。
6.??
解:如图所示,将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样当线圈转至平衡位置时,由于惯性继续转动,而不是受相反方向的力,当回到初始位置时,再次受力转动,从而使线圈继续转动下去。故图中线圈可以连续转动;
如果通过线圈的电流变大,线圈受力变大,线圈的转动速度将变大;
如果改变线圈中的电流方向,线圈受力方向改变,线圈的转动方向将改变。
故答案为:能;大;不同。
(1)电动机能连续转动下去是利用了换向器能在平衡位置改变线圈中的电流方向,及线圈转动的惯性。在小实验中,按一定的方法刮去导线的绝缘漆可达到同样的效果;
(2)通电导线在磁场中受力的作用,所受力的大小与电流的大小、磁场的强弱有关;
(3)线圈的转动方向取决于受力的方向,可根据导线在磁场中受力的方向的决定因素回答。
本题考查了电动机的原理和影响电动机转向的因素。注意在本题中线圈两端的绝缘漆处理方法是不同的。
7.??
解:在安装直流电动机模型的实验中,要改变线圈的转动方向,除了改变磁场方向外,可以采用的方法是改变电流方向;完成以上实验后,取下电源换接上小灯泡,在模型的转轴上绕上细线,如图所示,然后快速拉动细线,使线圈转动起来,结果小灯泡发光,此时模型就相当于发电机,此时工作原理是电磁感应。
故答案为:改变电流方向;发电机;电磁感应。
直流电动机和发电机都是由定子和转子组成,当将电动机的电源摘掉,用外力让电动机旋转,则可当作发电机使用。另外,电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关,要想改变电动机的转动方向,可改变磁场方向或线圈中电流的方向。
本题的解题关键是知道电动机与发电机构造的异同。
8.??
解:直流电动机是根据磁场对电流的作用使线圈转动原理制成的,为了使线圈能持续的转动下去,在输入电流时利用换向器来改变线圈中的电流方向,从而改变它两边的受力方向,即促使线圈连续转动。
故答案为:磁场对电流的作用;换向器。
直流电动机是根据通电导线在磁场中受力转动的原理制成的,由于电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关,在制作直流电动机时安装了换向器,当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能够保证持续转动。
本题考查了电动机的原理和构造,知道电动机转动方向与电流方向、磁场方向的关系以及使线圈持续转动的方法是本题的解题关键。
【探究题简答题答案】
1.??一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动? 把电池的正负极对换? 磁场太弱? 换用较强的磁场???????
2.??由a到b? 换向器???????
1.??解:①如果磁铁磁性太弱,磁场对通电线圈的力太小,转动较慢,显得很吃力,则应加大磁体线圈的电压,增大磁体的磁性。
②如果换向器与电刷接触不良,电动机不转,将电刷与换向器之间的压力调大些,电动机就能转动起来。
答:①磁体的磁性太弱应加大磁体线圈的电压;
②换向器与电刷接触不良则将电刷与换向器之间的压力调大些。???????
2.??答:交流发电机和直流发电机在构造上的不同是:直流发电机有换向器,交流发电机没有换向器。
从能量转化的角度来看发电机和电动机的不同是:电动机工作时将电能转化为机械能,发电机工作时将机械能转化为电能。???????
【解析】
1.??
解:(1)该线圈之所以能转动,是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的,但是该线圈在转过平衡位置时,若不改变电流的方向,此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动,故为了使线圈持续转动,将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动;
(2)要改变线圈的转动方向,就要改变线圈的受力方向,而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定,因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向;故小江方案的具体操作是把电池的正负极对换;
(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,线圈不能连续转动,可排除无电流的情况,可能是电流太弱、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置等,可进行有针对性的偿试,包括换新电池使电流增大,换较强的磁场,用手推一下线圈使其转过平衡位置等。
故答案为:(1)一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动;(2)把电池的正负极对调;(3)磁场太弱;换用较强的磁场。
(1)将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动;
(2)要改变线圈的转动方向,就要改变线圈的受力方向,而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定,因此要从这两方面入手考虑;
(3)线圈不转动的原因可能是无电流、电流太弱、磁场太弱、开始线圈处在平衡位置等。
本题考查了电动机的结构与原理、工作过程,以及故障判断等,考查较为全面,是我们学习电动机应该全面了解的。
2.??
解:
(1)题图中的电源左正极、右负极可以判断,通电后,图甲中ab段导线的电流方向是由a到b;
(2)图丙中ab段导线中的电流方向依然是由a到b,磁场方向也没有变化,所受磁场力的方向和图甲中相同,方向向上。如下图:
(3)换向器可以改变电流的方向,从而改变导体的受力方向,所以安装换向器可以使线圈转过图乙所示位置时靠磁场力继续顺时针转动。
故答案为:(1)由a到b;(2)图见上面;(3)换向器。
(1)电流的方向是:在电源的外部,电流从正极出发,回到负极;
(2)电动机的原理是:通电导线在磁场中受力运动,其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,即只要改变一个量,其所受力的方向就会改变一次;
(3)使用换向器可以改变电动机线圈中的电流的方向。
该题考查了通电导线在磁场中受力方向的影响因素和换向器的作用,是一道综合题,故同学们应细心解决。
1.??
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,接通电源后电动机不转动的主要原因有以下几个方面:
①电压过低,电路中电流太小;磁铁磁性太弱,磁场对通电线圈的力太小;
②电动机轴因为生锈而被卡住;线路接触不良,电路中无电流。
本题的解题关键是了解有关电动机不转动的故障原因,知道排除这些故障的措施。
2.??
(1)发电机是利用电磁感应的现象制成的,在其工作过程中消耗了机械能,得到了电能。有换向器的发电机是直流发电机,没有换向器发电机是交流发电机。
(2)电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动;发电机工作的原理是电磁感应现象。“通电导体在磁场中受力原理”说明电能转化成机械能,电磁感应现象原理是“导体在磁场中运动产生电流”,说明机械能转化成电能。
此题主要考查了电动机和发动机的构造、工作原理及能量转化,属于基础知识考查,难度不大。