第十七章 第三节 科学探究：电动机为什么会转动+ 实验突破一 探究电动机转动的原理

第目节科学探究：电动机为什么会转动 要点提园 1,通电导体在磁场中要受到力的作用，其受力方向跟电流的方向和磁场的方向有关。 2。电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，其主要结构是转子和定子： 电动机利用换向器，在线闔刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线图按原方向持续 转动。 品课内基础闯关 知识点门磁场对通电导体的作用 电线圈在 中受力转动，工作时将 1.如图所示的实验中，闭合开 能转化为机械能。 关，观察到铝棒向左运动，实 5.如图所示的是一台某型号电动机拆开后的示 验现象说明磁场对 意图，可以看到它由两部分组成：转子（能够转 有力的作用，利用这一原理可以制成 动的 )和定子（固定不动的 机；断开开关，对调电源正、负两 (均选填“线圈”或“磁体”) 极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒 向 运动。 2.通电导体在磁场中受到磁场力作用，其原因是 电动机 装有电磁铁的定子嵌有线圈的转子 6.如图所示的是直流电动机的工作原理图。图 A.磁场具有不允许电流存在的性质 中两个铜半环C和D分别与线圈两端相连， B.磁场对电流总是具有排斥作用 这个部件叫做 ,它的作用是当 C.磁场与通电导线中电流所产生的磁场发生 线圈刚越过平衡位置时改变线圈中 相互作用 的方向，使线圈继续转动下去。 D.这是一种客观现象，无原因可谈 3.如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始 顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕 线圈旋转，则线圈通电后，磁体将 第6题图 第7题周 A.开始顺时针旋转 7.科技的快速发展使智能机器人进入人们的生 B.开始逆时针旋转 活。如图所示的是智能机器人为顾客送餐时的 C.保持静止 情景。智能机器人通过电动机驱动底部的轮子 D.以上三种情况都有可能 将美食送到指定客人的桌边，下列仪器与电动 知识点2电动机 机的工作原理相同的是 () 4.为了保护环境，国家鼓励发展新能源汽车。新 A.指南针 B.电磁起重机 能源汽车的核心部件是电动机，它的原理是通 C.直流电铃 D.扬声器 第十七章 学海风晨 课外拓展提高 8.如图所示，将用两根橡皮筋悬 A.螺线管F端为N极，P端为N极 挂的匀质金属棒AB水平置于 B.螺线管F端为S极，P端为S极 磁场中。当金属棒中通以由 C.若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观 A向B的电流时，金属棒静止，橡皮筋刚好处 察，线圈仍顺时针转动 于松弛状态，此时金属棒受到的磁场力方向为 D.若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观 。若要使橡皮筋处于拉伸 察，线圈将逆时针转动 状态，在不人为对金属棒施力的条件下，请提 11.教材改编题如图所示的 金属支架线图 出一项可行的措施： 是某同学制作的一种直 动轴 流电动机模型。他用金 9.如图所示的是扬声器（喇叭）的结构图。当扬 属丝做成两个支架，将线 电池 声器的线圈中通入携带声音信息的电流时，线 圈两端的导线拉直作为转动轴，用小刀将一 圈会在永久磁体的作用下带动锥形纸盆振动 端的漆皮全部刮去，另一端只刮去上半周的 发声。下列说法正确的是 ( 漆皮：将线圈放在支架上，永磁体放在线圈正 A.扬声器工作时将机械能转化为电能 下方。 B.扬声器工作时线圈中不会有电流 (1)如此刮漆，可以使线圈在刚转过平衡位置 C.扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力 时 (选填“自动改 D.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受 变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电 力运动 流”)，从而使线圈持续转动。 螺线管 0 螺线管 (2)若要改变电动机的转向，可采取的措施是 锥形纸盆 (写 换向器 出一种即可)。 (3)如果电池、导线的连接良好，但发现线圈 第9题围 第10题周 只抖动了一下，并不能连续转动：拨动线圈， 10.(2023安徽)如图所示的是某电动机的原理 现象都一样。你认为原因可能是 图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线 (写出一种即可)。 圈，OO为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观 察，线圈顺时针转动，则 核心素养专练 12.核心素养·科学思维矩形 磁感线 A.ab段与bc段 铜线框在某磁场中的位置如 B.ab段与ed段 图所示，ab、bc、ed和fe段都 C.ab段与fe段 受到该磁场的作用力。下列 D.fe段与ed段 哪两段受到该磁场的作用力方向相同( 学海风暴九年级物理HK版下册 实验突破一 探究电动机转动的原理 实验要点回顾 实验装置 金属轨道 4.断开开关，保持磁场的强弱不变，改变电 能够在轨道 滚动的金属 流的大小，再闭合开关，观察金属杆运动的快慢 实验过程 并记录。 1.闭合开关，观察金属杆运动的方向并 5.断开开关，保持电流大小不变，改变磁场 记录。 的强弱，再闭合开关，观察金属杆运动的快慢并 2.断开开关，保持磁场方向不变，改变电流 记录。 的方向，再闭合开关，观察金属杆运动的方向并 实验结论 记录。 磁场对通电导体有力的作用，其作用的方向 3.断开开关，保持电流方向不变，改变磁场的 与电流的方向和磁场的方向有关：通电导体运动 方向，再闭合开关，观察金属杆运动的方向并记录。 的速度与电流的大小和磁场的强弱有关。 实验针对训练 1.如图所示，导体棒αb用绝缘细线悬挂在蹄形2.研究电动机的工作过程。 磁体的两极之间。 (1)闭合开关前，导体棒ab静止，闭合开关后， (1)电动机的工作原理是磁场对 导体棒ab向右运动，说明磁场对 有力的作用。图甲中，线圈左右 有力的作用。 两边导线ab、cd的受力方向相反，其原因是 (2)断开开关，将图中蹄形磁体的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 (2)图乙中的线圈可以持续转动，是因为它加 的运动方向 ,说明通电导体在磁场 装了 ,该装置能在线圈 中的受力方向与 有关。 (选填“刚转到”“即将转到”或“刚转 (3)断开开关，将图中电源的正负极对调，再闭合 过”)平衡位置时，自动改变线圈中的电流 开关，会发现导体棒a山的运动方向与对调前的运 方向。 动方向 ,说明通电导体在磁场中的 (3)如图丙所示，用漆包线绕成矩形线圈，将线 受力方向与 有关。 圈两端的漆全部刮去后放入磁场，闭合开关， (4)如果同时改变磁场方向和电流方向，那么 可观察到线圈在磁场中 (选填 (选填“能”或“不能”)确定受力 “能”或“不能”)沿某一方向持续转动。 方向是否与磁场方向或电流方向有关。 弟十七章 学海风晨13.如图所示 上半周的漆皮。这样刮漆的作用是当线圈刚转 过平衡位置时，切断线圈中的电流，线圈由于惯 悬继的细 塑料 性转过另外半圈，保证线圈能持续地转动下去。 (2)要改变电动机的转动方向，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 流方向决定，因此可通过改变磁场方向或电流 14.水银 如图所示 方向来改变电动机的转动方向。(3)如果电池、 导线的连接良好，但线圈不能连续转动，可排除 无电流的情况：而拨动线圈，现象相同，则不是 因为线圈处在平衡位置，故原因可能是电流太 15.如图所示 小或磁场太弱。 核心素养专练 LED路灯 ◆蓄电池 12.B【解析】磁场方向相同，电流方向相同，通电 导体的受力方向相同。afe段和bcde段并联 证 太阳能电池板 在电路中，所以ab段电流向下，fe段电流向上， 光敏电阻RR。 bc段电流向上，ed段电流向下，ab段和ed段电 16.如图所示 流方向相同，受到磁场作用力的方向相同，fe 段和bc段电流方向相同，受到磁场作用力的方 向相同，故选B。 实验突破一探究电动机转动的原理 【解析】电磁铁工作时将衔铁吸引下来，衔铁的 @实验针对训练 另一端向右运动与静触点相连，电动机开始工 1.(1)通电导体(2)相反磁场方向(3)相反 作；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压， 电流方向(4)不能 故电磁铁只利用电源的一部分。 2.(1)电流（通电线圈）电流方向不同(2)换向 第三节科学探究：电动机为什么会转动 器刚转过(3)不能 ®课内基础闯关 阶段训练一 1.通电导体电动右 1.磁2.中间23.异名磁极N(北) 2.C3.B 4.地磁场南5.红N 4.磁场电5.线圈磁体 6.力响度7.负极B 6.换向器电流 8.A9.C10.A11.B12.B13.C14.D 7.D 15.A16.B17.D 课外拓展提高 18.(1)磁场(2)N(北)负(3)电流(4)增加 8.竖直向上改变电流方向（或改变磁场方向） 线圈的匝数（合理即可） 9.D10.C 19.(1)S减弱(2)与电压表并联的支路断路（合 11.(1)切断线圈中的电流(2)改变电流方向（或 理即可)(3)减小(4)减小 改变磁场方向)(3)磁场太弱（或电流太小） 【解析】(1)当闭合开关S时，电流从左端流入 【解析】(1)将线圈两端的导线拉直作为转动轴， 电磁铁，根据右手螺旋定则可知，电磁铁的右端 用小刀将一端的漆皮全部刮去，另一端只刮去 为N极，左端为S极；将滑动变阻器的滑片向右 参考答案学海风暴 105