16.4 安装直流电动机模型--2024～2025学年苏科版物理九年级物理下册

四、安装直流电动机模型 基础练 1.甲乙两同学在交流组装直流电动机模型时得出以下结论．你认为其中多余的是（　　） A.应尽量减少轴与轴架之间的摩擦 B.应使磁体的磁感线与线圈平面垂直 C.电刷与换向器之间要松紧适当 D.不要使各元件因安装不当而产生变形 2.小明组装好如图所示的电动机，接入电路进行调试，闭合开关后发现电动机不转动，此时小明为了检查出问题所在，他应优先进行的操作是（　　） A．换用磁性更强的蹄形磁体 B．检查电刷与换向器是否接触不良 C．轻轻拨动一下线圈的位置 D．给电动机提供更大的电压 3. 要想使一台直流电动机的转速增大，下列方法中不可行的是（　　） A．改换磁极的位置 B．增大线圈中的电流 C．增大电动机的供电电压 D．增强磁场 4.如图所示，将直流电动机模型的组件，顺序排放在工作台上，做好组装直流电动机模型的准备。 （1）观察线圈和转轴的结构，将线圈固定在 　上。 （2）底座放置在水平工作台面上，支架固定在底座上，然后将　 　安装在支架上，保证线圈和转轴能够较好地转动。 （3）用螺钉把电刷（铜片）固定在底座上，同时使电刷与转轴上的　 　（两个半圆铜环）接触良好，其间的　 　要适当，以确保转轴正常转动。 （4）固定电刷的两个螺钉（接线柱）上引出两根导线，将两弧形铁片的一端用螺钉固定在 　 　上，另一端用　 　夹住。 提高练 5.在“安装直流电动机模型”的实验中：为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机构造制作了一台简易电动机（如图）．他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，另一端只刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。 （1）要想改变线圈的转动方向，小明可分别采用哪些措施：　 　； A．对调电源两极 B．换电压更大的电源 C．增加线圈的匝数D．对调磁体两极E.同时对调电源两极和磁体两极 （2）开关闭合后，如果电动机不转，原因可能是哪些：　 　； A．磁铁磁性太弱 B．线圈处于平衡位置 C．通过线圈的电流太大 D．电池电压太低E．换向器与电刷接触不良或接触过紧 （3）为了提高电动机转速，可采取的方法是　 ； A．改变电流方向B．增大线圈中的电流 C．增加线圈的匝数D．换电压更大的电源 E．换电压更小的电源 F．改变磁场方向 （4）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的一种实验室常用器材是　 ，请在虚线框中画出小明设计的电路图。 6.有一个小直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A．求： （1）电动机线圈的内阻； （2）电动机正常工作时的输出功率和效率； （3）如在正常工作时线圈突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？ （4）当线圈被卡住，应怎么操作？为什么？ 拓展练 7. 物理实践小组在装好直流电动机模型后，设计了一个通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的电路，如图所示，有一个单刀双掷开关（触片K接通a或接通b），只有两个电源。请你完成电路图的连接（操作过程中不得改变电路中的接线），并请回答： （1）如何改变电动机的转动方向？ （2）如何改变电动机的转速？ 参考答案 1.B 2.C 3.A 4.（1）转轴；（2）转轴；（3）换向器；压力；（4）底座；磁体 5.（1）A、D；（2）A、B、D、E；（3）B、C、D；（4）滑动变阻器；电路图如图所示： 6.（1）0.5Ω；（2）1.5W；75%；（3）8W；（4）立即断开开关；卡住时电能将全部转化为内能，线圈会由于过热而烧坏 解析：（1）当电动机不转时，电动机线圈的电阻为： r＝＝＝0.5Ω； （2）当电动机正常工作时，其电压为2V，工作电流是1A， 则电动机消耗的电功率：P＝UI＝2V×1A＝2W， 电动机的发热功率：P热＝I2r＝（1A ）2×0.5Ω＝0.5W， 所以输出功率为：P出＝P﹣P热＝2W﹣0.5W＝1.5W， 则电动机的效率：η＝×100%＝×100%＝75%； （3）如在正常工作时转子突然被卡住，此时电动机的发热功率： P热′＝＝＝8W。 （4）当线圈被卡住，电能将全部转化为内能，线圈会由于过热而烧坏，应立即断开开关。 7. ( 2 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$