“冲刺重高”培优讲义（四）：电动机--- 2022-2023学年浙教版科学八年级下册

( 浙教版科学 八 年级( 下册) “ 冲刺重 高 ” 讲义( 四 ) ) ( 电动机 ) 一、磁场对通电导体的作用 1、磁场对通电导体的作用 通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向跟 电流方向 和 磁场方向 有关。如果改变其中一个量,则受力方向将改变;如果两个量同时改变,则受力方向将不变。力的大小,与磁场强弱,电流大小有关。 2、探究磁场对通电导体的作用实验 实验步骤: (1)将所需器材按如下图所示的电路连接好; (2)将金属杆横放在金属轨道上,观察金属杆是否运动; (3)闭合开关,观察金属杆是否运动,运动方向如何? (4)改变电流的方向,观察金属杆是否运动,运动方向如何? (5)保持电流方向不变,改变磁场的方向,观察金属杆的运动情况;(6)同时改变电流方向和磁场方向,观察金属杆的运动情况。 实验记录: 实验结论: 通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向跟导体中的电流方向和磁场方向有关,当电流方向或磁场方向与原来相反时,力的方向也与原来相反;当电流方向和磁场方向同时改变时,力的方向不变。 注意:当导线与磁场方向平行时,磁场力为0,导线不动。 3、磁场对通电线圈的作用 通电线圈在磁场中受到力的作用会转动,但在电流方向、磁场方向一定时,线圈只能转动半个周期,不能连续转。 平衡位置:线圈处于平衡位置(线圈面与磁感线垂直)时受平衡力作用。(线圈ab,cd两边受力大小相等,方向相反。) 使线圈静止在图1位置,闭合开关,线圈受力沿顺时针方向转动,依靠惯性越过平衡位置,但不能继续转动下去,最后要返回平衡位置。 使线圈静止在图3位置,闭合开关,线圈受力沿逆时针转动,说明线圈在这个位置上受到的力是阻碍它沿顺时针方向转动的。 二、直流电动机 1、直流电动机 工作原理:通电线圈在磁场中受力转动;它在工作时将电能转化为机械能 基本构造:直流电动机主要由两部分组成,即能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里,能够转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子,电动机工作时,转子在定子中飞快地转动。 直流电动机不转或转速过小的原因: 安装直流电动机模型时,线圈不转的原因主要有电路开路、磁铁无磁性和线圈处于平衡位置等几种情况。转速过小是因为电流小或磁性弱。 排除故障方法: 磁铁无磁性 —— 更换磁铁 线圈处于平衡位置——让线圈转过平衡位置 电刷与换向器接触不良——可压紧电刷与换向器 为什么简易电动机中一边的漆全刮掉,另一边刮去一面的漆? 刮掉一半漆相当于换向器。当无漆的一侧与支座接触时,电路接通,线圈受力转动。刚转到平衡点时,有漆的一侧接触支座,电路断开,防止反向力阻碍旋转。这时线圈靠惯性旋转半圈,之后无漆一侧再次接触支座,重复上述过程。 2、交流电动机 日常生活中由于电网供电是交流电,所以家用电器中的电动机是交流电动机,原理也是利用通电导体在磁场中受力转动来运转的。 相当于用电器。 例1、如图是电磁学中很重要的三个实验装置图,以下说正确的是( ) A. 物理学家法拉第进行甲图实验发现了电流的磁效应 B. 乙图实验装置是电动机的原理图 C. 丙图中,导体ab受到的磁场力方向与通过它的电流方向无关 D. “K歌”用的话筒利用的是乙图的原理将声音信号变成电流信号 例2、小明同学自己动手做了一个直流电动机模型,接通电路后发现电动机不转动,可当他拨了一下线圈后,电动机就快速转了起来,造成这一情况的原因可能是( ) A. 电源电压太低 B. 电刷接触不良 C. 电源正、负极接反了 D. 开始时,线圈处于平衡位置了 例3、医学上使用的心肺机是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。工作原理如图: (1)当线圈中的电流从b流向a时,线圈的左端为_极,此时活塞将向_运动(填“左”或“右”); (2)若要维持电动泵的持续工作,ab间应该接入_(填“直流电”或“交流电”)。 例4、如图所示,甲、乙两图中的矩形线圈,给它们通电,则下列说法中正确的是( ) 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 例5、如图为直流电动机模型 (1)直流电动机的工作原理是_。电动机工作时,能够使线圏平稳,连续不停地转动下去是靠图中的_(填名称)来实现的 (2)若要改变电动机的转动方向下列方法申可行的是 A.同时改变电流方向和磁场方向 B.只改变电流方向或只改变磁场方向 C.使电动机线圈中的电流增大 D.使磁场增强 例6、学习了电磁知识后,小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力 的大小和方向与哪些因素有关呢?他将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图 1 甲所示),然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流,通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。 (1)分析图 1_(选填序号),可知通