12.6直流电动机.课件- 2023-2024学年京改版九年级物理全一册

六、 直流电动机 第十二章 磁现象 知识点 1　电动机的工作原理 1.小明把安装完成的直流电动机模型接入如图12-6-1所示的电路中,闭合开关并调节滑动变阻器滑片,使电动机正常转动。若要改变电动机的转动方向,下列做法中无效的是(　　) A.只对调电源的正、负极 B.只对调磁体的N、S极 C.同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极 D.只把导线①改接G、F点,导线②改接C、E点 C 图12-6-1 解析 知识要点分类练 2.下列关于直流电动机线圈中的电流方向和外部电流方向的说法中,正确的是(　　) A.线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是不变的 B.线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是变化的 C.线圈中的电流方向是不变的,外部电路中的电流方向是改 变的 D.线圈中的电流方向是变化的,外部电路中的电流方向是不 变的 D 解析 知识要点分类练 3.如图12-6-2所示,在直流电动机的工作过程中,换向器起了关键的作用,它能在线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的　　　　　　　,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时主要把电能转化为　　　　能。  电流方向 机械 图12-6-2 解析 知识要点分类练 知识点 2　电动机的应用 4.某兴趣小组利用干电池、铜线框和磁体制作了一个“爱心”电动机,“爱心”能绕电池转动。图12-6-3中家用电器与“爱心”电动机的工作原理相同的是(　　) B 图12-6-3 解析 知识要点分类练 5.关于电动机和换向器,下列说法错误的是(　　) A.直流电动机的换向器是将线圈中的直流电变成外电路的 交流电 B.当直流电动机的线圈刚转过平衡位置时,换向器能立即 改变线圈中的电流方向 C.电动机可以把电能转化为机械能 D.换向器的作用主要是改变电流方向 A 解析 规律方法综合练 6.小明感觉自己的玩具电动车运动得太慢,就想增大电动机的转速,下面的做法中不能使电动机转速增大的是(　　) A.增大电源电压 B.减少线圈匝数 C.换用磁性更强的磁体 D.提高电压并增强磁场 B 解析 规律方法综合练 7.如图12-6-4所示为直流电动机的工作原理图。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,它们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(　　) 图12-6-4 解析 规律方法综合练 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 [答案] D 解析 规律方法综合练 8.用电动机竖直提升重物时,图12-6-5甲中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正、负极对调再接入电路,闭合开关,线圈abcd转至图乙所示位置,则(　　) 图12-6-5 解析 规律方法综合练 A.图甲中流过ab边的电流方向是从b到a B.图甲中cd边受到磁场作用力的方向与力F的方向相同 C.图乙中ab边受到磁场作用力的方向与力F的方向相反 D.图乙中cd边受到磁场作用力的方向与力F的方向相反 [答案] D 解析 规律方法综合练 9.如图12-6-6甲、乙所示是直流电动机(已安装换向器)的两个不同时刻的工作原理图,下列分析正确的是(　　) 图12-6-6 解析 规律方法综合练 A.图甲中导线ab和图乙中导线cd的电流方向相反,受力方向 相反 B.从上往下看,线圈中电流方向都是逆时针方向 C.导线cd在这两个时刻的电流方向相同,转动方向相同 D.导线ab在这两个时刻的电流方向不同,受力方向不同 [答案] D 解析 规律方法综合练 10.如图12-6-7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。 图12-6-7 解析 规律方法综合练 (1)按他们这种方法刮漆,当线圈刚转过平衡位置时　　 1 　　　　　　(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　 　　　。  (2)可以通过改变　　　　 (填一种方法即可)方向,改变线圈的转动方向。  (3)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,这时可做的有效尝试有 　　　　　　　、　　　　　　　　　　。  切断线 持续转动 圈中的电流 电流(或磁场) 增大电源电压 换用磁性更强的磁体 解析 规律方法综合练 11.[开放探究]某校物理活动课上,莉莉和小强各自用一根金属铜线、一块强磁铁、一节一号干电池成功做出了简易的电动机,如图12-6-8甲、乙所示。他俩展示过程中,细心的小敏同学发现两个铜线框的转动方向是相反的。由此小敏提出以下猜想: 图12-6-8 解析 创新情境拓展练 A.原因是莉莉和小强做的铜线框的形状不同。 B.原因是贴近电池一侧强磁铁的磁性不同。 请你从以上猜想中,选择一个你认为合理的猜想,并写出简要的实验验证方法。 解析 创新情境拓展练 [答案]铜线框的运动方向相反,即铜线框所受磁场力的方向相反,由于通电导体在磁场中所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,据图能看出,此时电流的方向相同,所以造成上述现象的原因可能是磁场的方向不同,即贴近电池一侧强磁铁的磁极不同,故猜想B合理。 解析 创新情境拓展练 具体验证方法如下: ①按图甲组装,观察铜线框的转动方向; ②调换图甲中强磁铁的磁极,保持铜线框的形状不变,观察铜线框的转动方向。 分析:若铜线框的转动方向相反,则说明猜想B正确。 解析 创新情境拓展练 相关解析 谢 谢 观 看！ 全品初中 1.C　[解析] 只对调电源的正、负极,电流的方向发生了改变,受力运动方向改变,电动机转动方向改变,故A正确;将蹄形磁体的N、S极对调,磁场的方向发生了改变,受力运动方向改变,电动机转动方向改变,故B正确;同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极,电流方向改变,磁场方向改变,不会改变运动方向,电动机转动方向不变,故C错误;导线①改接G、F点,导线②改接C、E点,线圈中的电流方向发生了改变,受力运动方向改变,电动机转动方向改变,故D正确。 2.D　[解析] 直流电动机只能用直流电源来供电,所以电动机外部电路中的电流方向是不变的;而电动机能持续转动下去,则线圈中的电流必须在线圈转过平衡位置后就需要通过换向器改变一次方向,所以线圈中的电流方向是变化的。 3.电流方向　机械　[解析] 换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置(线圈平面与磁感线垂直)时,立即改变线圈中电流的方向,使线圈始终沿着同一个方向持续转动。 4.B　[解析] 电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,将电能转化为机械能;电饭锅工作时,主要将电能转化为内能,A不符合题意;电风扇在工作时,主要将电能转化为机械能,B符合题意;手电筒主要将电能转化为光能,C不符合题意;电视机主要将电能转化为光能和声能,D不符合题意。 6.B　[解析] 增大电源电压,可增大电流,能使电动机的转速增大,故A不符合题意;减少线圈匝数,会使电动机的转速减小,故B符合题意;换用磁性更强的磁体,能使电动机的转速增大,故C不符合题意;提高电压并增强磁场,能使电动机的转速增大,故D不符合题意。 7.D　[解析] 图示位置,电流沿dcba流过线圈,dc边受到磁场的作用力向下,ab边与dc边中电流方向相反,磁场方向相同,所以ab边受到磁场的作用力向上,故A错误。线圈由图示位置转过180°时,ab边转到右侧,dc边转到左侧,线圈中电流沿abcd流过线圈,故B错误。线圈由图示位置转过180°,磁场方向不变,此时dc边中电流方向与图示dc边中电流方向相反,所以dc边受到磁场的作用力方向向上;ab边中电流方向与图示ab边中电流方向相反,所以ab边受到磁场的作用力向下,故C错误,D正确。 8.D　[解析] 图甲中电流从正极流出,经开关,从a流向b,所以电流方向是从a到b,A不符合题意;导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关,当磁场方向相同时,电流反向,导体受力也会反向,故图甲中cd边受到磁场作用力的方向与力F的方向相反,B不符合题意;把电源的正、负极对调再接入电路,闭合开关,ab边的电流方向仍是从a到b,磁场方向没有发生变化,所以图乙中ab边受到磁场作用力的方向与力F的方向相同,C不符合题意;把电源的正、负极对调再接入电路,闭合开关,cd边的电流方向仍是从c到d,与图乙中ab边的电流方向相反,磁场方向没有发生变化,所以图乙中cd边受到磁场作用力的方向与力F的方向相反,D符合题意。 9.D　[解析] 导体受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关,由图示可知,导线ab在图甲中的电流方向由b到a,受力方向是竖直向下的,在图乙中的电流方向由a到b,受力方向是竖直向上的;导线cd在图甲中电流方向由d到c,受力方向是竖直向上的,在图乙中电流方向由c到d,受力方向是竖直向下的,故A、B错误;导线ab、cd在这两个时刻的电流方向和受力方向都是不同的,故C错误,D正确。 10.(1)切断线圈中的电流　持续转动(2)电流(或磁场) (3)增大电源电压　换用磁性更强的磁体[解析] (1)将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时,切断线圈中的电流,通过线圈的惯性转动半周,从而使线圈持续转动下去。(2)要改变线圈的转动方向,就要改变线圈的受力方向,而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定,因此可通过改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向。(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,线圈不能连续转动,可排除无电流的情况,可能是电流太小、磁场磁性太弱或开始线圈处在平衡位置等,可进行有针对性的尝试,包括换新电池使电流增大、换磁性更强的磁体或用手推一下线圈使其转过平衡位置等。 $$