第二十章第4节电动机 讲义 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第二十章 电与磁 20.4 电动机 ★学习目标 1.了解通电导线在磁场中会受到力的作用； 2.认识通电导线在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关； 3.了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。 我们的生活离不开电动机，学习电动机有关知识具有非常重要的意义 电动机的作用：电动机是把电能转化机械能的用电器 能够转动的部分（线圈）。 电动机的基本构造 固定不动的部分（磁体）。 一、磁场对通电导线的作用 提出问题：磁体周围存在磁场，通电导线周围存在磁场。 通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？ 实验探究：通电导线在磁场中受到力的作用 ① 闭合开关，观察直导体的运动。 ②只改变磁场的方向，观察直导体的运动。 ③只改变电流的方向，观察直导体的运动。 ④同时改变磁场和电流的方向，观察直导 体的运动。 归纳总结 1.通电导线在磁场中受到力的作用。 2.通电直导线在磁场中受到的力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。 3.当电流的方向或磁场的方向与原来相反时，通电直导线受力的方向也相反； 4.当电流的方向和磁场的方向同时改变时，通电直导线受力的方向不变。 提出问题：如果把一个通电线圈放在磁场中，它又会怎样运动呢？ 实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。 通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。 二、直流电动机 电动机的构造 电动机工作过程 换向器 电动机的原理：通电线圈在磁场中受力而转动。 电动机的能量转化：把电能转化为机械能。 电动机的优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高，对环境污染小。 实际的电动机为了转动平稳，转子由多组线圈组成。 【课堂练习】 1.如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是（ ）。 A. 改变磁场方向可以改变线圈转动的方向； B. 电动机通电后不转，一定是电路断路； C. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能； D. 线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的 2.下列情况下通电导线一定会受到磁场的力的作用的是（ )。 A．通电导线放在一螺线管附近； B．在通电导线附近有一导线环； C．通电导线放在一蹄形磁体的两极之间； D.通电导线放在一蹄形磁体的两极之间，且与蹄形磁体磁感线垂直放置 3.如图所示是“研究通电导体在磁场中受力情况”的实验装置。则下列说法错误的是（ )。 A．磁体产生的磁场和通电导体产生的磁场会发生相互作用； B．闭合开关后，看到ab棒左右运动，说明磁场对通电导体有力的作用； C．该装置将机械能转化为电能； D．根据该装置的原理，人们发明了电动机 4.要改变直流电动机转向，可以采用（ )。 A.改变电流方向，其他不变； B.改变线圈匝数，其他不变； C.增大电流强度； D.同时改变电流方向和磁场方向 5.将一矩形线圈悬挂在磁场中，通电后线圈却不能转动，其原因可能是（ ）。 A.线圈中的电流太大；      B.线圈平面与磁场方向平行；    C.线圈方向与磁场方向垂直；    D.线圈平面与磁感线夹角小 6．在安装直流电动机的模型时，要使线圈的转速加快，可采取 （ ）。 A.将电源两极对调 B.将两磁极对调     C.增大电流强度 D.以上措施都无效 7.关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是（ )。 A.电流方向改变时，导体受力方向改变； B.磁场方向改变时，导体受力方向改变； C.电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变； D.电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变 【基础知识•过关检测】 1.如图所示装置为探究通电导体在磁场中受力情况的实验。在闭合开关的瞬间，发现导体棒ab水平向右运动，则分析正确的是（　　) A.该实验现象对应的原理与电动机的工作原理不相同 B.该实验现象中的能量转化是机械能转化为电能 C.仅将电源正负极反接，导体棒ab将水平向左运动 D.仅将磁铁南北极颠倒，导体棒ab将水平向右运动 2.如图是“磁场对通电导体的作用”的实验装置。 （1）为了使实验现象更明显，导体ab应选用轻质的________（选填“铁棒”或“铝棒”）。  （2）接通电源，导体ab向右运动，说明磁场对通电导体有_____________________的作用。  （3）只将磁铁的两极对调，接通电源，观察到导体ab向________运动，说明力的方向与　　　　方向有关。  3.李强同学安装了一个直流电动机模型，把它接上电源后能正常转动。他对电动机模型做出这样调整： （1）对调直流电动机的磁铁两极； （2）改变线圈中的电流方向； （3）调节滑动变阻器，改变电流的大小； （4）同时对调磁铁的两极和电源的正负极。 请你分析，能改变直流电动机转动方向的调整是 (　　) A.(1)(2)　　　B.(1)(3) C.(2)(3)　　　D.(1)(4) 4.电动机是利用________________________（选填“电流的磁效应”“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫________（填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置　　　　（选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于________会继续转动，从而越过此位置。  5.如图所示，把线圈放在磁场里，接通电源，让电流通过，发现线圈发生扭转。对此，下列说法不正确的是 (　　) A.通电导体在磁场中受到力的作用 B.通电导体在磁场中的受力方向与电流方向无关 C.电能能够转化为机械能 D.磁场与通电导体中电流产生的磁场发生相互作用 6.在物流分拣中心，智能分拣机器人（如图所示）的投入使用，极大地提高了分拣效率，充电5分钟工作4小时，实现24小时不间断分拣。机器人的动力装置为电动机，其工作原理是（　　) A.磁场对电流的作用，将机械能转化为电能 B.磁场对电流的作用，将电能转化为机械能 C.电磁感应原理，将机械能转化为电能 D.电磁感应原理，将电能转化为机械能 7.如图实验装置中，将导体ab置于磁场中，置于水平金属轨道上。合上开关，会观察到导体ab发生运动，这表明通电导体在磁场中要________作用，________就是根据这一原理制造出来的。如果把电源的正负极对调后接入电路，会发现导体ab的运动方向跟原来运动的方向________。  8.如图所示，放在U形磁铁两极之间的铝盘的下边缘浸在液态水银中，闭合开关S，铝盘会绕水平轴O转动。下列说法正确的是（　　） A．铝盘转动的原理与电动机的工作原理相同 B．将磁铁的磁极对调后，铝盘的转动方向不变 C．将电源的正负极对调后接入电路，铝盘的转动方向不变 D．左右移动滑动变阻器的滑片P，铝盘的转动方向改变 9.如图所示是智能扶手电梯工作原理图，其中R是压敏电阻，当有人乘梯时，压敏电阻受压阻值变化改变线圈中电流，引起电磁铁磁性强弱变化，使得电磁继电器动触点的位置变动电动机转速加快：当没有人乘梯时，电动机转速减慢减少耗电。下列选项正确的是（　　） A．电磁铁上端是 N 极 B．电磁铁的工作原理与发电机的工作原理相同 C．R的阻值随压力的增大而减小 D．电动机的工作原理是电磁感应 10.下图是课本中的几个实验，演示发电机原理的是（ ) A B C D 学科网（北京）股份有限公司 $$