内容正文:
1.4-1.5电动机 磁生电
1、磁场对通电导体的作用
①通电导体在磁场里,会受到力的作用。
②通电导体在磁场里,受力方向与电流方向和磁场方向有关。
2、电动机
(1)基本结构:转子(线圈)、定子(磁体)、电刷、换向器
电刷的作用:与半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。
换向器的作用:使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。
(2)原理:通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。
通电线圈在磁场中的受力大小跟电流(电流越大,受力越大)有关。
通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱(磁性越强,受力越大)有关。
通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数(匝数越大,受力越大)有关。
直流电动机的工作原理:
甲:电流方向和力的方向如图所示,线圈顺时针转动。
乙:线圈转到平衡位置时,两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分;线圈由于惯性继续转动,转过平衡位置后,电流改变方向。
丙:ab和cd的电流方向与图甲相反,受力方向也相反,线圈仍顺时针转动。
丁:线圈又转到平衡位置,换向器又自动改变电流方向。
(3)应用:直接电动机:电动玩具、录音机、小型电器等 交流电动机:电风扇、洗衣机、家用电器等。
(4)特点:结构简单、控制方便、体积小、效率高。
3、电磁感应现象
(1)电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。
(2)电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。
感应电流:由于电磁感应产生的电流叫感应电流。
(3) 电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。
(4) 电磁感应现象的能量转化:把机械能转化为电能。
4、发电机
(1)构造:由磁体、线圈、滑环、电刷组成,与电动机相似,但没有电动机的换向器。
(2)工作原理:发电机是根据电磁感应原理工作的,是机械能转化为电能的机器。
[例题1] (2023•丽水)哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士,时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式,巴士到站前停止动力供应,继续向前运行,内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是( )
A. B.
C. D.
[例题2] (2021•湖州)如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动,连接在振膜上的线圈也随之一起振动,切割永磁体的磁感线产生电流,此过程中( )
A.利用了电磁感应原理
B.利用了通电导体在磁场中受力的原理
C.利用了电流的磁效应
D.产生了直流电
[例题3] (2023秋•临海市校级期中)如图所示,干电池底部吸有强磁铁(可导电),在干电池的正极上支有一“门”字形导线框,导线框B侧和套在强磁铁上的导电圆环C连接,导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动,圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。导线框转动的动力来源( )
A.只有线框A侧受到磁场对电流的作用
B.只有线框B侧受到磁场对电流的作用
C.线框A侧、B侧都受到磁场对电流的作用
D.线框A侧、B侧都未受到磁场对电流的作用,是受到的其他外力
[例题4] (2023春•龙港市期中)为了提高能量利用率,纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电(其简化原理如图所示),刹车时充电开关接通,车轮带动线圈转动,产生电流,给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力,从而减缓车轮转动。请回答:图中导线ab产生箭头方向的电流,导体ab在磁场中受到一个向后的力,此时导线cd所受磁场力方向为( )
A.c→d B.d→c C.向前 D.向后
[例题5] (2023春•上城区校级期中)如图所示是“线圈不能持续转动”的三幅实验图,下列说法中不正确的是( )
A.电动机是利用通电线圈能在磁场中转动的原理制成的
B.三幅图中,导线ab、cd所受的磁力方向始终没有发生改变
C.乙图中,线圈能够持续往下转动变成丙图所示,是由于惯性
D.通电一段时间后,线圈abcd一定会在甲图所示的位置静止
[例题6] (2023春•瑞安市校级期中)一次家庭探究活动中,小明将一个蹄形磁体放到正在发光的灯泡外边,惊讶地发现灯丝在不停地晃动。关于这种现象,下列说法中正确的是( )
A.灯丝晃动说明灯丝中的电流方向不变
B.灯丝晃动时将机械能转化为电能
C.灯丝晃动是由于磁体能吸引钨这种金属
D.灯丝晃动是由于磁场对电流的作用
[例题7] (2023春•鹿城区校级期中)“高颜值”的磁悬浮音箱(图甲)深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁,圆柱状底座内部有电磁铁,原理如图乙。图甲是与该音箱配套的动圈式话筒,其部分结构如图丙,声波会使线圈随着振膜一起振动,切割磁体磁感线产生