内容正文:
20.4 电动机
【课时衔接】
1.(自动控制)如图,这是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计里封入一段金属丝,金属丝下端所指温度为90 ℃,当温度达到或超过90 ℃时报警,报警信号为 (选填“灯亮”、“响铃”或“灯亮同时响铃”);当温度为70 ℃时,电磁铁 (选填“有”或“无”)磁性。
【基础通关】
2.通电导线在磁场中要受到 的作用,其方向与 、 有关系。
3.如图所示,线圈abcd位于磁场中。当S与1接通时,ab段导线中电流方向为 (选填“a→b”或“b→a”),ab段导线受磁场力F1的方向竖直向上;当开关S改为与2接通时,ab段导线受磁场力方向 。
4.(教材变式练)探究磁场对通电导体的作用。
(1)连接如图所示电路,闭合开关,发现导体ab在磁场中运动,说明通电导体在磁场中 ,此过程中 能转化为 能。
(2)断开开关,将磁体N、S极对调,闭合开关,发现导体ab在磁场中运动的方向与上次运动的方向 。
5.(教材变式练)如图甲所示,使线圈位于两磁极间。
甲 乙 丙
(1)通电后,图甲中ab段导线的电流方向是 (选填“由a到b”或“由b到a”)。
(2)图甲中ab段导线受磁场力的方向向上,用箭头标示出图丙中ab段导线所受磁场力的方向。
(3)用安装 的办法可使线圈转过图乙所示位置时靠磁场力继续顺时针转动。
【素养提升】
6.(真情境)学校的操场上挂着扬声器(喇叭),通过话筒和扬声器等的共同作用可以改变说话者发出声音的 (选填乐音的三要素)。图是扬声器的构造示意图,它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通有随声音变化的电流时, ,从而带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
7.在探究“磁场对通电导体的作用”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: (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ab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,会发现导体棒ab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,会发现导体棒ab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。
8.(素养拓展练)研究电动机的工作过程。
甲 乙 丙
(1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。甲图中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是 。
(2)乙图中的线圈可以持续转动,是因为它加装了 ,该装置能在线圈 (选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
(3)丙图中用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,闭合开关,可观察到线圈在磁场中 (选填“能”或“不能”)沿某一方向持续转动。
(4)电动机工作时是把电能转化为 能。
参考答案
1.响铃 无 2.力 电流方向 磁感线方向
3.a→b 竖直向下
4.(1)受到力的作用 电 机械
(2)相反
5.(1)由a到b (2)答案:
(3)换向器 解析:(1)题图中的电源左正极、右负极,通电后,图甲中ab段导线的电流方向是由a到b。
(2)图丙中ab段导线中的电流方向依然是由a到b,磁场方向也没有变化,所受磁场力的方向和图甲中相同,方向向上。
(3)换向器可以改变电流的方向,从而改变导体的受力方向,所以安装换向器可以使线圈转过图乙所示位置时靠磁场力继续顺时针转动。
6.响度 线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动
解析:通过话筒和扬声器等的共同作用可以使声音变得更大、更响亮,所以是改变了声音的响度。扬声器中的线圈中通过变化的电流时,线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动,带动与线圈相连的纸盆振动,将电信号转化成声信号,由于通过线圈的交变电流方向不断变化,线圈就不断地来回运动,带动纸盆振动发声。
7.(1)磁场 (2)通电导体