16.4安装直流电动机模型-【帮课堂】九年级物理下册同步学与练（苏科版）

四、安装直流电动机模型 ( 目标导航 ) 1. 通过安装直流电动机模型的活动，进一步理解磁场对通电线圈的作用。 2. 在独立操作中，进一步了解电动机的基本构造和工作原理，加深对换向器作用的理解。 ( 知识精讲 ) 知识点01 电动机 （1）原理：电动机是根据通电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的，是将电能转化为机械能的装置。 （2）构造：电动机是由转子(能够转动的部分)和定子(固定不动的部分)两部分组成的。 （3）换向器是由两个铜制半环构成的，两者彼此绝缘。换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。 （4）电动机的转动方向由电流方向和磁场方向决定。改变电动机转动方向的方法：改变电流方向（交换电压接线）或改变磁感线方向（对调磁极）。 （5）电动机转速的大小与线圈的匝数、线圈中电流的大小、磁场的强弱有关，即线圈匝数越多，电流越大，磁场越强，转速越快。提高电动机转速的方法：增加线圈的匝数、增加磁体的磁性、增大电流。 （6）与热机相比，电动机的优点：构造简单；控制方便；体积小；无污染；效率高；功率可大可小。 解读：（1）通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。（当电流方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，力的方向也随之改变；当电流方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。）（2）当通电导线与磁感线垂直时，磁场对通电导线的力最大；当通电导线与磁感线平行时，磁场对通电导线没有力的作用。 【即学即练1】 针对练习1 小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作。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，其原因可能是 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 1. C解析：当电动机线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用不转动，用手轻轻地碰了一下线圈后，使线圈转过平衡位置，及时改变了线圈中电流的方向，这时通电线圈在磁场中受到力的作用，线圈会不停转动起来，直流电动机模型开始正常工作。 【即学即练1】 在如图所示的实验装置中，当开关闭合时，能观察到导体棒ab沿金属导轨运动.利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是（ ） A.电热器 B.发电机 C.电动机 D.电磁继电器 ( 能力拓展 ) 【典例1】在物理学中，用表示电流的方向垂直于纸面向里，⊙表示电流的方向垂直于纸面向外。如图所示，图表示直导体a在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力F，选项的四种情况中，通电导体b受到的磁场力方向水平向左的是（　　） A． B． C． D． 解：由图可看出，在用左手定则判定时，可以让磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，大拇指指向力的方向。 则可以判出：A中力向下，B中力向右，C中力向左，D中力向右。 答案：C。 ( 分层提分 ) 题组A 基础过关练 1．（2021•无锡模拟）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 （　　） 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 解：S闭合时，控制电路接通，线圈产生磁场，舌簧被磁化，在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸引而吸合，于是工作电路接通。S断开时，两舌簧退磁，在弹力作用下分开，工作电路断开。故该装置中利用了电流的磁效应、磁化及磁极间的相互作用。没有利用磁场对电流的作用。 答案：D。 2．（2020•宿迁中考）如图所示，当闭合开关的瞬间，导体棒AB水平向右运动；若同时对调电源与磁体的两极，再次闭合开关时，导体棒AB的运动方向是（　　） A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向上 D．竖直向下 解：通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，同时对调电源与磁体的两极，即同时改变电流的方向和磁场的方向，则导体受力方向不变，还是水平向右运动。 答案：A。 3．（2021•常州模拟）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 解：将线圈两端的漆全部刮去后，没有了换向器，不能改变线圈中的