内容正文:
20.4 电动机
一、磁场对通电导线的作用
1.在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中,小明设计了如图所示的电路,导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。
(1)磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是_____(选填“磁场”或“磁感线”);
(2)闭合开关前,导体棒ab静止,闭合开关后,导体棒向右运动,说明磁场对____有力的作用;
(3)断开开关,将图中磁铁的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体a、b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;
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体a、b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;
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向,_____(填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
2.如图1所示,通电线圈在磁场中发生扭转,说明 对通电导线有力的作用。利用这个原理可以制作 (填“电动机”或“发电机”)。
图1 图2
3.在研究“磁场对通电导体的作用”实验中:
(1)利用如图2甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在a、b之间接入 (选填“灵敏电流计”或“电源”);
(2)在乙图中,通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向 (选填“上”或“下”);
(3)要使图乙中的线圈持续转动,应在其外部加装换向器,自动改变线圈中的 方向。图乙中的设备将电能转化为 能。
4.如图是某小组自制的玩具电动机。关于电动机下列说法正确的是( )
A.电动机工作时不会将电能转化为内能
B.电动机工作时,将机械能转化为电能
C.仅调换磁铁两极,线圈转动方向不会改变
D.电动机工作原理是磁场对通电导体有力的作用
5.如图所示为小玲和小辉同学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)直流电动机的工作原理是利用 有力的作用;
(2)按他们这种方法刮漆,线圈在刚转过平衡位置时 (选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”),目的是使线圈能够持续转动;
(3)可以通过改变 方向,改变线圈的转动方向(填一种方法);
(4)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 。
二、电动机的基本构造
6.电动机:
(1)电动机是根据 在磁场中因 而发生转动的原理制成的,是将 能转化为 能的装置。
(2)电动机是由 和 两部分组成的。
(3)换向器的作用是每当线圈刚转过 时,能自动改变线圈中 的方向,使线圈连续转动。
7.如图是直流电动机的工作原理图,铜半环“AC、BD”叫做 ,其作用是当线圈因惯性转过平衡位置时,立即改变 ,从而改变线圈的受力方向,使线圈在磁场中连续转动。
8.如图,使线圈位于两磁极间,通电后,图甲ab段导线受磁场力的方向向上,用箭头在图乙、丙中,标出ab段导线所受磁场力的方向。
9.如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图,下列分析不正确的是( )
A.导线ab中的电流在这两个时刻方向不同
B.导线ab在这两个时刻受到的磁力方向不同
C.导线ab和cd在乙图位置受到的两个力相互平衡
D.由上往下看,线圈中电流均为顺时针方向
三、扬声器是怎样发声的
10.扬声器:
(1)扬声器是将 转化成 的装置,它由固定的 、 和 构成;
(2)扬声器的工作原理:线圈通过如下图所示电流时,受到磁体吸引而向 运动;当线圈通过方向相反的电流时,受到磁体排斥而向 运动。由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回 ,带动 也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
11.小明同学用如图所示的装置研究通电线圈在磁场中将如何运动的实验,闭合开关,下列关于此实验说法正确的是( )
A.根据此装置的原理制成了发电机
B.当线圈由图示位置顺时针转动90°时,线圈受平衡力作用
C.当线圈由图示位置顺时针转动90°时,线圈中无电流,ab边和cd边将不受力的作用
D.当线圈由图示位置顺时针转动90°时,