16.4安装直流电动机模型 2024-2025学年苏科版物理九年级下册

16.4安装直流电动机模型 知识点一 直流电动机模型的结构与组成 1.实际应用中的直流电动机的定子的组成是( ) A.线圈 B.机壳 C.机壳和电磁铁 D.换向器和电刷 2.如图所示为直流电动机工作原理图,下列分析正确的是( ) A.电动机通电后不转,一定是电路断路 B.没有换向器也可实现持续转动 C.将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大 D.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向 知识点二 安装直流电动机模型 3.如图甲是小明同学安装好的直流电动机模型: (1)在安装该模型时要按照 (选填“由外向内”或“由内向外”)的顺序安装; (2)为了使组装的电动机模型能够正常运转,小明在安装时还应注意以下几点,其中正确的是 (选填符号); A.要尽量减小轴与轴架之间的摩擦 B.电刷与换向器的接触松紧要适当 C.不要使各元件因安装不当而产生形变 D.每一只固定螺钉均不能拧紧 (3)小明把安装好的电动机、变阻器、电源和开关串联起来进行实验,如图乙所示; ①用笔画线代替导线完成图乙中实验器材的连接 ;(要求滑片向右移,电动机转速变慢) ②若开关闭合,线圈不转,用手轻轻一拨,线圈就转动起来,则原来线圈不转的原因可能是 ; (4)图甲中换向器A的作用是 。 知识点三 直流电动机的工作原理 4.小明和小华分别用如图所示的装置观察磁场对通电线圈的作用。小明将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场;小华只将一端导线上的漆全部刮去,另一端只刮去一半。闭合开关( ) A.小明的线圈连续转动,灯时亮时灭 B.小华的线圈来回摆动,灯时亮时灭 C.小明的线圈来回摆动,灯连续发光 D.小华的线圈连续转动,灯连续发光 5.如图所示,一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上,并按图示连接电路,则电磁铁的上端是 极。闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈会持续转动,这就是简易的 (选填“发电机”或“电动机”),若只将电源的正负极互换,则线圈转动方向会与原来的转动方向 (选填“相同”或“相反”)。 知识点四 直流电动机的故障分析 6.如图所示,这是自制简易电动机模型。 (1)绕制线圈的铜丝外表有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,其中一端的漆皮全部刮去,另一端的漆皮刮半周留半周。按这种方法刮漆的目的是使线圈能够 ; (2)如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做哪些尝试?(说出两点即可)① ;② ; (3)通电后线圈能转动,如要改变转动方向,可采取的做法是:① ,② ; (4)如果还想改变线圈转动的快慢,应该怎么办? 。 7.下列措施中,不能增大直流电动机线圈的转速的是 ( ) A.增大线圈的匝数 B.将N、S极对调 C.换用磁性更强的磁体 D.在安全范围内换用电压更高的电源 8.如图为学生用电流表的内部结构示意图。当电流表接入电路,有电流通过线圈时,线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理与 (选填“发电机”或“电动机”)相同;当电流表正负接线柱接反时,电流表指针反向偏转,说明受力方向与 有关。 9.某校刚刷完地坪漆的地下室内。弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体,兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是 。在讨论时,物理老师指出该方案的不足:每当线圈平面转过与磁感线相 (平行/垂直)的位置时,换向器自动改变线圈中电流的方向,电路处于“通路 断路 通路”快速切换状态,极易激发电火花,成为火灾隐患。 16.4安装直流电动机模型 参考答案 题号 1 2 4 7 答案 C D C B 1.C 【详解】电动机有定子和转子两大部分组成,所谓定子,即其固定不动的部分,其包括机壳和提供强磁场的电磁铁;而转子是转动的部分,即包括转动的线圈和随着线圈转动的换向器等,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 2.D 【详解】A.电动机通电后不转的可能原因:电流太小、磁场磁性太弱、电路断路、线圈处于平衡位置,故A错误; B.换向器在线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向,能使线圈连续转动下去,没有换向器无法实现持续转动,故B错误; C.对调磁极只会使线圈受力方向发生改变,不会改变线圈受力的大小,线圈转动的速度将不变,故C错误; D.线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关,改变其中一者,线圈转动方向改变;同时改变两者,线圈转动方向不变,因此改变磁场方向可以改变线圈转动的方向,故D正确。 故选D。 3. 由内而外 ABC 线圈处在平衡位置 自动改变线圈中电流的方向 【详解】(1)[1]在安装该模型时要按照由下而上,由内而外顺序安装,这样能让电动机各部件之间松紧适度,正常工作。 (2)[2]为了使组装的电动机模型能够正常运转,安装时要注意: ①要尽量减小轴与轴架之间的摩擦; ②电刷与换向器的接触松紧要适当; ③不要使各元件因安装不当而产生形变; ④每一只固定螺钉均应拧紧; 故ABC正确,D错误。 故选ABC。 (3)①[3]滑片向右移,电动机转速变慢,说明滑片向右移时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器用左半部分电阻丝接入电路,电路图如下图: ②[4]如果线圈平面与磁场方向垂直,线圈处于平衡位置,闭合开关,线圈不受磁场力,线圈不动;当用手轻轻一拔,线圈转到非平衡位置时,线圈就转动起来,则原来线圈不转的原因是线圈处于平衡位置。 (4)[5]直流电动机中,换向器的作用是当线圈转过平衡位置时,能自动改变线圈中电流的方向,使线圈受力发生变化,这样线圈才能连续的转动下去。 4.C 【详解】AC.小明把两端的漆皮都刮掉,线圈每转过半圈,受力方向发生变化,会来回摆动,但电路中有持续的电流,灯泡会持续发光,故A错误,C正确; BD.小华将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动,另一个半周没有电流通过,不受磁场力的作用,利用惯性转动,这样才能使线圈在磁场中持续转动下去,灯时亮时灭,故BD错误。 故选C。 5. N 电动机 相同 【详解】[1]由图得,电磁铁上表面的电流方向向由,由右手安培定则得,电磁铁的上端是N极。 [2]该图中线圈的转动是靠通电导体在磁场中受力的作用,电动机就是利用该原理制成的。 [3]通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,若只将电源的正负极互换,则电流的方向发生改变,磁极的方向也发生了改变,则受到的磁场力的方向不改变,线圈转动方向会与原来的转动方向相同。 6. 持续转动 将线圈拨转一定角度 增大电源电压/换一块磁性更强的磁体 只改变电流方向 只改变磁场方向 改变电路中的电流的大小 【详解】(1)[1]在线圈引出线的两端进行刮漆处理,是为了转动的前半圈通电,线圈受力转动,后半圈断电,依靠惯性继续转动,再转到前半圈时,线圈又通电电流方向与前面通电时电流方向相同,受力转动方向相同,实现持续转动。 (2)[2][3]电动机不转动的原因可能是在通电前线圈刚好处于平衡位置,所以可以试着用手拨动一下线圈;电动机不转动的原因还有可能是因为线圈受力太小,所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体。 (3)[4][5]通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系,所以要想改变线圈的转动方向,可以只改变电流方向或磁场方向。 (4)[6]如果还想改变线圈转动的快慢,可以改变电路中的电流的大小来改变线圈受力的大小,就可以改变线圈转动的快慢。 7.B 【详解】A.增大线圈的匝数,线圈受力将增大,线圈转动的速度将变大,故A可行; B.对调磁极只会将线圈受力反向不会改变线圈受力的大小,故B不可行; C.换用磁性更强的磁体可以增大线圈受力,故C可行; D.增大电压后也可增大线圈中的电流,从而增大线圈受力,故D可行; 故选B。 8. 电动机 电流方向 【详解】[1]由图可知,电流表的内部主要结构由磁体、线圈组成,当电流表有电流通过时,线圈成为通电导体在磁场中受力而运动,即电流表的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。因此电流表的工作原理与电动机相同。 [2]若电流从正接线柱流入,指针会正方向偏转,若电流从负接线柱流入,指针会反方向偏转(损坏电流表),可知通电导体受力的方向跟电流方向有关。 9. 通电线圈在磁场中受力转动 垂直 【分析】通电导体在磁场中受到力的作用;换向器的作用是:线圈刚转过平衡位置时,便会自动改变线圈中电流的方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈继续转动。 【详解】[1][2]直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动;换向器是在线圈转过平衡位置的一瞬间改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使得线圈能够持续转动,平衡位置即为线圈平面与磁感线垂直的位置。 【点睛】此题主要考查的是学生对换向器的作用和线圈平衡位置的认识和了解,基础性题目。 1 学科网(北京)股份有限公司 $$