内容正文:
物理 九年级下册 人教版
原创新课堂
第4节 电动机
第二十章 电与磁
1.磁场对通电导线的作用:通电导体在磁场中受到___________的作用,其受力方向与___________的方向和________的方向有关。
【特别提醒】当通电导线中电流的方向与磁场的方向同时改变时,通电导线受力的方向不变。
力
电流
磁场
2.电动机
(1)原理:_________________________________。
(2)构造:电动机由______________(能够转动的线圈)和____________(固定不动的磁体)两部分组成。
(3)换向器构造:换向器由两个铜半环和两个电刷组成。
(4)换向器的作用:每当线圈刚转过________________时,自动改变通入线圈中的__________________,使线圈连续转动。
(5)能量转化:__________能转化为___________能。
通电线圈在磁场中受力转动
转子
定子
平衡位置
电流方向
电
机械
知识点1:磁场对通电导线的作用
1.(2023·南阳期末)在探究“电动机为什么会转动”的实验中:我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,由于通电导体周围也存在磁场,磁体会对通电导体产生力的作用吗?
(1)如图所示,将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间,未闭合开关时导体静止,闭合开关后,导体_____________,说明磁场对________导体有力的作用。
(2)断开开关,将图中磁体的N极和S极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与_________________有关。
(3)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与_________________有关。
运动起来
通电
磁场方向
电流方向
(4)如果同时改变磁场方向和电流方向,_______(选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
(5)在实验中,将滑动变阻器滑片向左移动,发现导体ab的运动速度_________(选填“加快”或“变慢”),说明通电导体在磁场中受力大小与________________有关;保持其他实验条件不变,换用磁性_____________(选填“更强”或“更弱”)的蹄形磁体,也能观察到上述实验现象。
不能
加快
电流大小
更强
知识点2:电动机
2.下列用电器使用了电动机的是 ( )
A.电风扇
B.电水壶
C.台灯
D.手电筒
A
3.(2022·商丘模拟)如图所示,此装置是____________的工作模型,在工作过程中,_____________起到了关键的作用,它能在线圈刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的______________,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动,工作时它是把电能转化为______________。
电动机
换向器
电流方向
机械能
4.(2023·长沙)如图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图,该电动机工作时将电能转化为 _______ 能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向,你可以采取的方法是 _______________ (写一条合理方法即可)。
机械
改变电流方向
5.(2023·枣庄)我国自行研制的第三艘航空母舰福建号采用了最先进的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中,当弹射车内的导体有强电流通过时,弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。下列各图能正确反映电磁弹射器工作原理的是 ( )
C
6.小明同学在制成简易直流电动机的过程中,若要改变电动机的转速,下列方法可行的是( )
①将电源正、负极对调;
②将磁体的N、S极对调;
③改变电流大小;
④换用磁性更强的磁体;
⑤增加电动机线圈的匝数
A.①②③ B.②③④
C.③④⑤ D.①③⑤
C
C
7.某通电直导体在磁场中受力作用的情况如图,则在下列四图中通电直导体在磁场中受力作用的方向跟它相同的是(表示电流方向指向纸内, 表示电流方向指向纸外)( )
8.(教材拓展题)如图所示,下列关于扬声器的说法中,正确的是( )
A.扬声器线圈中有强电流通过时才会发声
B.扬声器工作时是将机械能转化为电能
C.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
D.扬声器工作时线圈中通过的电流不一定是交变电流
C
9.如图所示是某同学自制的玩具电动机,一块钕铁椭圆形磁体吸在干电池底部,将一段裸露的铜线折成矩形线框,上边与电池正极接触,下边搭接在磁体上,观察到线框顺时针转动,则 ( )
A.该过程中机械能转化为电能
B.线框左右两边所受磁场力方向相同
C.若仅调换电池两极,线框将逆时针转动
D.若仅调换磁体两极,线框仍顺时针转动
C
10.如图所示,该充电式电动螺丝刀在工作过程中,不仅比常规的螺丝刀效率更高,还能够通过正转和反转来实现紧螺丝或松螺丝的双重功能,对此电动螺丝刀分析正确的是( )
A.电动螺丝刀中的电动机工作原理是电磁感应
B.电动螺丝刀工作时,里面用的电为交流电
C.电动螺丝刀工作时是将机械能转化为电能
D.电动螺丝刀可以通过改变电流方向来实现正、反转的调换
D
11.如图的线圈abcd位于磁场中,ab和cd的受力方向___________(选填“相同”或“不同”),原因是ab和cd中电流的方向不同,此时线圈__________(选填“在”或“不在”)平衡位置。
不同
不在
12.(2023·安阳一模)如图为我们实验室所用电流表的内部结构示意图。当接入电路,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是___________对电流会产生力的作用。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_________________有关。
磁场
电流方向
13.为了探究电动机为什么转动,小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机(如图所示)。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)用小刀如此刮漆的目的是_________________________________。
(2)要想改变线圈的转动方向,小明可采用的措施:___________________或_________________________。
(3)开关闭合后,如果电动机不转,可能的原因:_______________________________________________________________________。(写出两点)
使线圈能持续转动下去
改变电流方向
改变磁场方向
接线柱接触不良;磁场磁性不够强;线圈匝数太少;电池电压过低等
滑动变阻器
(4)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置,他还需要的主要器材是______________________。请在虚线框内画出实验电路图( 电动机用符号表示)。
14.(2023·安徽月考)图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中,两个铜半环E和F跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘;A和B是电刷,它们分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路,在图示位置,电流沿dcba流过线圈,dc边受到磁场的作用力向下,则( )
A.线圈在图示位置时,ab边受到磁场的作用力向下
B.线圈由图示位置转过180°时,电流沿dcba流过线圈
C.线圈由图示位置转过180°时,dc边受到磁场的作用力向下
D.线圈由图示位置转过180°时,ab边受到磁场的作用力向下
D
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