内容正文:
16.4 安装直流电动机模型(原卷版)
知识点解读
安装直流电动机模型:
1、知识点的认识:
(1)直流电机的结构应由定子、转子和换向器组成;
(2)直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成;定子(即主磁极)被固定在风扇支架上,是电机的非旋转部分;
(3)运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽,所以通常又称为电枢,由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成;转子中有两组以上的线圈,由漆包线绕制而成,称之为绕组,当绕组中有电流通过时产生磁场,该磁场与定子的磁场产生力的作用,由于定子是固定不动的,因此转子在力的作用下转动。
(4)换向器是直流电动机的一种特殊装置,由许多换向片组成,每两个相邻的换向片中间是绝缘片,在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷,使转动的电枢绕组得以同外电路连接;当转子转过一定角度后,换向器将供电电压接入另一对绕组,并在该绕组中继续产生磁场,可见,由于换向器的存在,使电枢线圈中受到的电磁转矩保持不变,在这个电磁转矩作用下使电枢得以旋转。
2、解题方法点拨:
(1)电动机是我们生活中常见的一种电气化设备,电动机将电能转化为机械能,从而带动各种生产机械和生活用电器的运转,电动机的应用很广,种类也很多,但它们工作的原理都是一样的;
(2)电动机指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机,一些功率大点的家用电器一般都是交流电动机,如:电扇、洗衣机等;而一些功率小的电器一般使用直流电动机,如:电动玩具、录音机等,电动机的基本构造:转子和定子。
3、命题方向:
(1)电动机的作用:把电能转化为机械能;
(2)换向器的作用:改变线圈的电流方向,使线圈得以持续转动;
(3)通电导体所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关。
典例分析+变式训练
【典例1】(2022•常州)小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中,闭合开关并调节滑动变阻器,电动机正常转动。若要改变电动机转动方向,下列做法中无效的是( )
A.只对调电源的正、负极
B.只对调磁体的N、S极
C.同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D.导线①改接G、F点,导线②改接C、E点
【典例2】电动机在工作过程中,下列分析正确的是( )
A.消耗的电能全部转化为内能 B.消耗的电能全部转化为机械能
C.线圈中的电流方向是变化的 D.线圈中的电流方向保持不变
【典例3】(2022春•杭州月考)如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈,现在给它们通电,则下列说法正确的是( )
A.甲中线圈转动,乙中线圈不转动 B.乙中线圈转动,甲中线圈不转动
C.甲、乙中的线圈都会转动 D.甲、乙中的线圈都不会转动
【典例4】(2022•东莞市校级三模)小明用一段该包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只剩上半周或下半周。将线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上,并按图示连接电路,则电磁铁的上端是 极。闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈会持续转动,这就是简易的 (选填“发电机”或“电动机”)。若只将电源的正负极互换,则线圈转动方向会与原来的转动方向 (选填“相同”或“相反”)。
【典例5】(2021•南海区模拟)电动机是利用 (选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”)工作的。如图所示,如果要改变电动机的转动方向,则需要改变 的方向。当线圈转至平衡位置时,线圈不受力的作用,但线圈由于 会继续转动,从而越过平衡位置。
【典例6】如图甲是小名同学安装好的直流电动机模型:
(1)请写出图中A部件的名称: .
(2)在安装该模型时要按照由下而上, (“由外而内”或“由内而外”)的顺序安装.
(3)为了使组装的电动机模型能够正常运转,小名在安装时还应注意以下几点,其中错误的是
A.要尽量减小轴与轴架之间的摩擦 B.电刷与换向器的接触松紧要适当
C.不要使各元件因安装不当而产生形变 D.每一只固定螺钉均不能拧紧
(4)小名把安装好的电动机、变阻器、电源和开关串联起来进行实验,如图所示
①请用笔画线代替导线完成图中实验器材的连接.(要求滑片向右移,电动机转速变慢)
②合上开关接通电路,观察线圈转动,把电源两极对调一下,观察到线圈 改变了.
③若开关闭合,线圈不转,用手轻轻一拔,线圈就转动起来,则原来线圈不转的原因是