1.4 电动机（知识点+经典例题）2023-2024学年八年级科学下册同步精讲课件（浙教版）

第四节 电动机 知识点一：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 知识点二：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。 换向器： (1)构造：由两个铜制半球环构成 (2)作用：每当线圈转过平衡位置时，能自动地改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动 优点： 构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小，价格便宜、无污染 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】将铜线做成了如图所示形状，将上方的尖端挂在电池的正极，底部错开的两根铜线则是贴在吸附在电池负极的圆柱形强磁铁的边缘，放手后铜线圈能以电池为轴旋转。关于该现象，下列说法错误的是（　　） A．它的原理与电动机相同 B．该磁体具有磁性也具有导电性 C．电池两侧的铜丝是串联的 D．若将磁体的磁极对调，转动方向会改变 【答案】 C 【例2】如图所示是简易的直流电动机模型。取一根漆包线绕制成矩形线圈，两根线头从线圈两端的中间位置沿对称轴引出作为线圈的转轴。将两根转轴放在两金属支架上，再将电池与两金属支架连接，试着用手拨动一下线圈，为了使线圈能连续转动起来，他应（　　） A．仅将左侧转轴上的绝缘漆全部刮去 B．将左、右两侧转轴上的绝缘漆全部刮去 C．将左侧转轴上部的绝缘漆刮去，右侧转轴上的绝缘漆全部刮去 D．将左侧转轴上部的绝缘漆刮去，再刮去右侧转轴下部的绝缘漆 【答案】 C 【例3】如图所示是小明同学探究“磁场对通电导线的作用”的实验装置，A、B是一根金属棒，通过导线连接在电路中，闭合开关后，金属棒AB向左运动，要想使金属棒运动向右起来，下列措施不可行的是 ( ) A．将接在电池正负极上的两条导线对调B．将蹄形磁铁的N、S极对调C．金属棒AB水平翻转180°D．将蹄形磁铁的N、S极对调后，把连接在滑动变阻器上的两条导线也对调 【答案】 C 【例4】研究电动机的工作过程。　 （1）电动机的工作原理是磁场对　　 有力的作用。图甲中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是　　 。线圈从图示位置再转动