内容正文:
20.4电动机
1.磁场对通电导体的作用
(1)通电导体在磁场中受到 力 的作用,其受力方向与 电流 的方向和 磁感线(或磁场) 的方向有关.
(2)当导线中电流的方向与磁感线的方向同时改变时,通电导线受力的方向 不变 .
力
电流
磁感线(或磁场)
不变
知识梳理
2.电动机(如图所示)
(1)电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受力转动 .
(2)电动机由 转子 和 定子 两部分组成.
(3)换向器由两个铜半环和两个电刷组成.它的作用是每当线圈刚转过 平衡位置 时,自动改变通入线圈中的 电流方向 ,使线圈连续转动.
(4)电动机中能量是由 电 能转化为 机械 能.
通电线圈在磁场中受力转动
转子
定子
平衡位置
电流方向
电
机械
磁场对通电导体的作用
例1 如图所示是课本中“通电导线在磁场中受力”的实验示意图.小明同学实际探究时,在电路中连接了一个滑动变阻器,在下表记录了实验情况.
实验序号 磁场方向 AB中电流方向 AB运动方向
1 向下 无电流 静止不动
2 向下 由A向B 向左运动
3 向上 由A向B 向右运动
4 向下 由B向A 向右运动
知识点突破
(1)为了使实验顺利进行,装置中的导体棒应选用轻质的 铝棒 (选填“铁棒”或“铝棒”).
(2)小明在电路中接入滑动变阻器的作用是 保护电路 .
(3)小明通过观察 导体运动方向 来判断导体在磁场中的受力方向.这种研究方法叫 转换法 .
铝棒
保护电路
导体运动方向
转换法
(4)比较实验1和2,说明 通电导体在磁场中会受到力的作用 ;比较实验2和3,说明通电导线在磁场中受力方向与 磁场方向有关 ;比较实验 2和4 ,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关.
通电导体在磁场中会受到力的作用
磁场方向有关
2和4
实验序号 磁场方向 AB中电流方向 AB运动方向
1 向下 无电流 静止不动
2 向下 由A向B 向左运动
3 向上 由A向B 向右运动
4 向下 由B向A 向右运动
电动机
例2 图示为直流电动机的原理图.线圈abcd处于向右的磁场中,两个铜半环E和F跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘;A和B是电刷,分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路,在图示位置,电流沿dcba流过线圈,dc边受到磁场的作用力向下,则( D )
D
A.线圈在图示位置时,ab边受到磁场的作用力向下
B.线圈由图示位置转过180°时,电流沿dcba流过线圈
C.线圈由图示位置转过180°时,dc边受到磁场的作用力向下
D.线圈由图示位置转过180°时,ab边受到磁场的作用力向下
►练习小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示.矩形线圈由漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴.将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈正下方.为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,则小华应将( C )
C
A.电池的正、负极对调一下
B.在线圈正上方增加磁体 S 极
C.左转轴上下侧、右转轴下侧绝缘漆刮掉一半
D.左右转轴绝缘漆全部刮掉
1.下列用电器使用了电动机的是( A )
A.电风扇
B.电水壶
C.台灯
D.手电筒
A
课堂练习
2.如图所示的装置可以用来研究 电动机 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理.闭合开关,静止的导体棒ab在轨道上向右运动,这说明了通电导体在磁场中受到 力 的作用;若只将电源的正、负极对调,则导体棒ab将向 左 (选填“左”或“右”)运动;若同时将蹄形磁铁的N、S极对调,将电源的正、负极对调,则导体棒ab将向 右 (选填“左”或“右”)运动.
电动机
力
左
右
3.如图所示,线圈abcd位于磁场中.当K与1接通时,ab段导线中电流方向为 a→b (选填“a→b”或“b→a”),ab段导线受磁场力F1的方向竖直向上;当K改为与2接通时,ab段导线受磁场力方向 竖直向下 .
a→b
竖直向
下
4.电动机是利用 通电导体在磁场中受力的作用 的原理制成的,如图所示,E、F两个半圆环叫做 换向器 ,作用是当线圈转过 平衡 位置时,就能自动地改变线圈中 电流 的方向,使线圈不停地转动下去.
通电导体在磁场中受力的作用
换向器
平
衡
电流
1.涵涵在家为弟弟自制了一个玩具,把一块椭圆形磁铁吸在干电池底部,将一段裸露的铜线折成矩形线框,上边与电池正极接触,下边搭接在磁铁上,线框就顺时