内容正文:
第二十章 电与磁
第4节 电动机
知识梳理 导学园地
1.磁场对通电导线的作用
(1)作用:通电导线在磁场中受到 的作用。
(2)方向:力的方向跟 、 有关。
(3)关系:当 或者 变得相反时,通电导线受力的方向也变得 。
(4)通电线框的运动情况:在磁场中可以转过 ,但 (选填“能”或“不能”)持续转动。
2.电动机
(1)构造——①转子: 的部分。②定子: 的部分。
(2)原理:通电线圈在磁场中 的作用。
(3)换向器的作用:改变线圈中的 ,使线圈持续转动下去。
(4)平衡位置:线圈上下两个边受力大小 、方向 的位置。 1.通电导体在磁场中受力运动,电能转化为机械能。
2.每当线圈转过平衡位置时,换向器能够自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动下去。
力
电流方向
磁感线的方向
电流方向
磁感线的方向
相反
一个角度
不能
能够转动
固定不动
受力
电流方向
相等
相反
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知识点一:磁场对通电导线的作用
1.如图所示,动圈式扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成。当线圈中有电流通过时,处在磁场中的线圈会受到力的作用
而带动纸盆振动产生声音。下列四幅图中,与动圈式扬声器工作原理相同的是( )
D
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2.如图所示是“探究磁场对通电导体的作用”的实验。
(1)开关闭合后,通电导体a从静止向右运动,这说明磁场对通电导体有 的作用。
(2)仅把磁体左右换位,如图乙所示。开关闭合后,通电导体a是否会向右运动?原因是
什么?
(3)若要“探究通电导体的受力方向与电流方向的关系”,应把图甲的电路如何改装?
力
会向右运动。因为磁场方向和电流方向均不变,导体受力方向不发生变化。
(3)保持磁场方向不变,改变电流方向,把电池的正负极对调一下。
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名师点睛
磁场对通电导体有力的作用,力的大小与电流的大小和磁场强度有关,电流越大,磁场越强,导体所受的力越大;力的方向和电流方向和磁场方向有关,改变其中任何一个,都可以改变力的方向。
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知识点二:电动机
3.下列四种电器中,利用电动机原理工作的是( )
A.电炉 B.电风扇 C.电饭煲 D.电铃
4.如图所示的实验中,闭合开关,观察到铝棒向左运动,实验现象说
明磁场对 有力的作用,利用这一原理可以制成 机;
断开开关,对调电源正、负两极,重新接入电路,再次闭合开关,观察
到铝棒向 运动。
名师点睛
①电动机转动方向的确定:电动机的转动方向与电流的方向和磁场的方向有关。电流方向和磁场方向中有一个改变,电动机的转动方向就改变。若二者都变,电动机的转动方向不变。
②电动机转速的改变:与电流的大小和磁场的强弱有关。电流越大,磁场的磁性越强,电动机的转速就越快。
B
通电导体
电动
右
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【基础巩固练】
1.关于电动机的说法不正确的是( )
A.直流电动机换向器的作用就是改变磁场方向
B.电动机工作时,电能转化为机械能
C.电动机是利用磁场对电流作用的现象制成的
D.直流电动机用一段时间后会发热,说明电能也有一部分转化为内能
2.如图所示,把一个接在家庭电路中正在发光的灯泡放到蹄形磁体中间,发现灯丝晃
动。关于这种现象,下列说法正确的是( )
A.灯丝晃动是因为灯丝是用钨制成的,能够被磁体吸引
B.该现象中,内能转化为机械能
C.灯丝晃动是因为磁场对通电导体的作用
D.利用该原理可以制成电饭锅
A
C
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3.发电机和电动机的相继问世,使人类社会进入了电气化的时代。如图所示的四幅图,能正确反映电动机工作原理的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
4.如图在扬声器的线圈两端连接干电池,扬声器 持续发声,线圈 持续受到磁场的作用力。(均选填“会”或“不会”)
C
不会
会
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5.如图所示,在“探究磁场对电流的作用”实验中,给直导线通电,观察到
它向右运动。只改变直导线中电流的 ,导线的运动方向会发生改
变。这个过程将 能转化为直导线的机械能。日常生活中的 就
是利用这个原理制成的。
6.1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验首次证实电和磁之间的联系。小明用图甲所示装置来模仿该实验,实验中得到通电直导线周围存在磁场的结论,那么他观察到的现象是 。早先电话听筒的结构
如图乙所示,当变化的电流通过线圈时,电磁
铁的 强弱发生变化,对薄铁片产生
变化的吸引力,从而使薄铁片振动不同而发
出不同的声音,这样就可以听到对方讲话了。
方向
电
电动机
小磁针发生偏转
磁性
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7.(一题多问)如图所示为直流电动机的基本构造示意图。请回答下列问题:
(1)直流电动机的工作原理是 。
(2)电动机工作过程中,能量的转化是 。
(3)该模型中A、B是电刷,E、F是换向器,换向器的作用是_________________________
__________________________________________。
通电导体在磁场中受力的作用
电能转化为机械能
当线圈转到平衡位置时及时
改变线圈中电流的方向,使得线圈持续转动
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【素养提升练】
8.如图所示,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,有电流通过时在磁场中受到力的作用。表示导体中电流方向垂直于纸面向里,☉表示电流方向垂直于纸面向外,参照图甲情况,导体a受到向下作用力的还有( )
A.乙 B.丙
C.丁 D.乙和丙
C
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9.(核心素养·科学探究)铝箔轻巧,导电性好,能做许多科学实验。
实验“铝箔秋千”
折一个U形铝箔框,其两端通过回形针与干电池两端相连,置于磁铁上方,如图所示。通电时,铝箔框就会朝一个方向摆动。
(1)通电摆动时,电能转化为 能和内能。
(2)若要改变铝箔框通电时的摆动方向,请写出一种方法:
_________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
机械
因为通电导体在磁场中受力运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关,所以要改
变铝箔框通电时的摆动方向,可以改变电流的方向或磁场的方向
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