第二十章 第4节 电动机-【支点·同步系列】2024-2025学年九年级下册物理（人教版）

第4节 电动机 知识清单 课堂点拨 知识点1磁场对通电导线的作用 1.通电导体在磁场中受 实验探究：如右图所示，把直导线ab 电海 到磁场力的作用，但不一定 放在磁场中光滑的金属导轨上，接通电 会运动。 源，让电流通过导线ab,则导线ab会在磁 2.通电线图在磁场中转 场中运动起来，说明磁场对① 导线有力的作用。 动时，线圈平面与磁场方向 1.只把电源正负极对调后接入电路，改变导线b中的 垂直的位置被称为平衡 ② 方向，导线ab向与刚才相反的方向运动，即导线ab 位置。 受力方向发生改变。 3.通电导体中的电流方 2.只把磁极对调一下，改变③ 方向，导线ab向与 向与磁场方向相同或相反 刚才相反的方向运动，即导线αb的受力方向也发生改变。 (两者方向平行)时，导体不 3.如果把电源正负极对调后接入电路，同时对调一下磁极， 受磁场力的作用；当通电导 即同时改变导线ab中的电流方向和磁场方向，导线ab运动方 体中的电流方向与磁场方向 向不变，即导线ab受力方向不变。 垂直时，导体所受的磁场力 实验结论：通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电 最大。 流方向、磁场方向都有关系。当电流方向和磁场方向有一个改 变时，通电导线受力的方向也随之改变：当电流方向和磁场方向 知识拓展 同时改变时，通电导线受力的方向④ 1.线圈刚好处在平衡位 知识点2电动机的基本构造 置（受力平衡）时，线圈将不 1.构造：电动机主要由磁体(N、S)、线 会转动，此时要用手轻推一 圈(abd)、换向器(E、F)和电刷(A、B)等部 下线圈。 件构成，如右图所示。通常根据动与不动将 2.如果用手轻推一下线 其中的磁体或线圈叫做转子或定子。 圈，线圈仍转动不起来，可能 2.原理：电动机是根据通电线圈在磁场中⑤ 的 是以下原因：a.线圈的匝数不 作用而发生转动的原理制成的。 合适，线圈的质量太大：b.磁 3.能量转化：电动机在转动时，将电能转化为机械能。 场不够强：C.电流不够大。 4.换向器：换向器是由两个铜制半环构成的。换向器的作 用是每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变通入线圈中⑥ 课堂笔记 的方向，使线圈⑦ 转动。 知识点3扬声器 1.作用：扬声器是把电信号转换成⑧ 信号的一种装置。 2.构造：扬声器主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。 3.原理：由于通过线圈的电流是交变电流，通电线圈受到磁体 的作用，时而被吸引，时而被排斥，线圈因受到不同方向的力而不断 地来回振动，从而带动纸盆来回振动，于是扬声器就发出了声音。 下册第二十章 归类探究念 够转动的 )和定子（固定不动 的 考点1磁场对通电导线的作用 【例1】右图所示 的实验中，闭合开关， B. 观察到铝棒向左运 电动机 装有电磁铁的定子嵌有线圈的转子 动，实验现象说明磁 场对 2.(2024江西)在大力倡导节能环保、践行低碳 有力的作用，利用这一原理可以制成 生活的新时代，新能源汽车越来越普及。其 机：断开开关，对调电源正、负两极， 中新能源电动汽车中的电动机利用通电线 圈在 中受力转动，把 重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 能转化为机械能，从而驱动汽车行驶。 运动。 【点拨】通电导体在磁场中受到力的作用， 3.右图所示的是直流电动机 电动机就是利用该原理工作的。通电导体在 的工作原理图，图中两个 磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向 铜半环C和D分别与线圈 有关。 两端相连，这个部件叫做 ,它的作用是当线圈刚越过 考点2电动机 平衡位置时改变线圈中 的方 【例2】下图所示的是直流电动机的工作原 向，使线圈继续转动下去 理图。下列说法正确的是 二、选择题 A.改变磁场方向可以改 4.通电导体在磁场中受到磁场力作用。其原 变线圈转动的方向 因是 () B.电动机通电后不转， A.磁场具有不允许电流存在的性质 定是电路断路 B.磁场对电流总是具有排斥作用 C.电动机工作过程中，消耗的电能全部转 C.磁场与通电导线中电流所产生的磁场发 化为机械能 生相互作用 D.线圈连续转动是靠电磁继电器来实 D.这是一种客观现象，无原因可谈 现的 5.下图为直流电动机的基本构造示意图，闭合开 【点拨】只改变电流方向或磁场方向，线圆 关，线圈沿顺时针方向转动。现要使线圈沿逆 的受力方向改变。电动机通电后不转的原因 时针方向转动，下列方法可行的是 有电流太小、磁场太弱、电路新路、线图处于平 A.对调电源正、负极 衡位置等。电动机工作时，电能大部分转化为 B.增大电源电压 机械能，还有一小部分转化为内能。换向器在 C.换用磁性更强的磁铁 线图刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中电 D.对调磁极同时改变电流方向 流的方向，使线圈连续转动。 基础达标念 一、填空题 1.下图所示的是一台某型号电动机拆开后的 磁铁 示意图，可以看到它由两部分组成：转子（能 第5题困 菜6题图 物理九年级RJ版 6.如图所示，某兴趣小组利用干电池、铜线框 2.如图所示，在扬声器的线圈两端连接两节干 和磁铁制作了一个“爱心”电动机，“爱心”能 电池，扬声器 持续发声，线圈 绕电池转动。下列家用电器与“爱心”电动 持续受到磁场的作用力。（均选 机工作原理相同的是 填“会”或“不会”) 指针 形纸盆 a】 A.电饭锅 B.电风扇 第2题图 第3题图 3.如图所示的是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 C.手电筒 D.电视机 对电流会产生力的作用。电流 7.一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源 表工作时将电能转化为 能。 后电机不转，用手拨动一下线圈后，线圈就 二、选择题 正常转动起来。则该电动机模型开始时不 4.下图所示的是某电动机的原理图，EF、PQ 转的原因可能是 为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO为转 A.线圈内部断路 轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺 B.电刷与换向器接触不良 时针转动，则 C.磁铁的磁性不强，或线圈中电流不够大 D.线圈正好处于平衡位置 螺线管 螺线管 能力提速 ETOTF 。。。。年09”。中 换向器“ 电刷 一、填空题 1.如图甲所示，静止在通电螺线管周围的小磁 针，指向错误的是 (选填“①”“②” 或“③”)。如图乙所示，闭合开关S,发现导体 A.螺线管F端为N极，P端为N极 AB向左运动，把磁体两极对调放置，闭合开 B.螺线管F端为S极，P端为S极 关S,发现导体AB向右运动。这个现象说明 C.若将电源的正、负极对调，从O点沿转轴 通电导体在磁场中受到力的方向与 观察，线圈仍顺时针转动 方向有关。改变导体运动方向的另一个 D.若将电源的正，负极对调，从O点沿转轴 方法是只改变 方向。 观察，线圈将逆时针转动 5.下图所示的是某电动轮椅的电路原理图，S 为双刀双掷开关，两刀片间通过绝缘体相 连，调节操纵杆能控制开关同时接通触点1、 电源 2或3、4。该轮椅前进时速度可调，亦可缓 慢后退。下列分析正确的是 下册第二十 两侧，金属框就可以绕电池转动起来。金属 框在转动的过程中将电能转化为 电 能，制作柱形物的材料应具有较好的 性和磁性。 A.S接1、2时，R2与电动机M并联 思维拓展 B.S接1、2时，轮椅后退，速度可调 利用图甲所示的装置探究磁场对通电直导 C.S接3、4时，R1与R2并联 D.S接3、4时，滑片P向右移动，轮椅加速 线的作用。 前进 三、实验与探究题 6.小辉利用如图甲所示的装置进行电磁学 实验。 (1)应在M、N之间接入 (选填 “灵敏电流计”“电源”或“灯泡”)，装置中的 金属框 导体棒应选用轻质的 (选填 电池 “铁棒”或“铝棒”)。 柱形物 (2)如图乙所示，磁体间磁场的方向都是从 磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间 磁场强弱是恒定不变的。通电后，若cd段 ①在图甲所示的实验中，闭合开关前，可观 导线所受磁场力的方向为竖直向下，则b段 察到磁场中的金属棒ab静止在水平导轨上。 导线所受磁场力的方向是 ②闭合开关后，可察到磁场中的金属棒ab在 ,这两个力 (选填“是”或 水平导轨上向左运动。 “不是”)一对平衡力，理由是 ③若只对调电源的正、负极接线，再闭合开 关，可以观察到磁场中金属棒ab会在水平导 (3)小明自制了一个电动机，将线圈两侧引 轨上向右运动。 出线的漆全部刮去后，用导电支架托住，放 ④若只把蹄形磁体的上下磁极调换一下，再 人磁场中（如图丙所示）。闭合开关，发现线 闭合开关，可以观察到磁场中金属棒ab会在 圈不能持续转动，只能在平衡位置附近摆 水平导轨上向右运动。 动。线圈处于平衡位置时，线圈平面与磁感 (1)通过比较①②可得， 对通 线 (选填“平行”或“垂直”)。 电导体有力的作用。 为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应 (2)通过比较②③可得，通电导体在磁场中 该是 (填序号，可多选)。 受力的方向与 有关 A.两侧全刮 (3)通过比较②④可得，通电导体在磁场中 B.一侧全刮，另一侧刮半周 受力的方向与 有关 C.两侧均刮上半周 (4)小辉在课下制作了如图乙所示的“神奇 D.一侧刮上半周，一侧刮下半周 转框”。金属框的上部中央位置与电池正极 相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物 物理九年级RJ版专项提优六电磁学作图 第4节电动机 1.如下图所示 知识清单 ①通电②电流③磁场 ④不变⑤受到力①电 流⑦连续⑧声 归类探究 2.如下图所示 1.通电导体电动右2.A 小磁针 基础达标 1.线圈磁体（或电磁铁）2.磁场电 3.换向器电流 4.C5.A6.B7.D 能力提速 3.如下图所示 1.③磁场电流 地磁的(S)极 2.不会会3.磁场机械 4.C5.D 6.(1)磁场(2)电流方向(3)磁场方向(4)机械 导电 (S)极 地理南极 思维拓展 4.如下图所示 1)电源铝棒(2)竖直向上不是两个力不在同 一直线上(3)垂直BC 【解析】(1)利用图甲所示的装置探究磁场对电流的作 用时必须要有电源，所以应在M、N之间接电源。探 电深 究磁场对电流的作用时，因为磁体能够吸引磁性材 5.如下图所示 料，所以通电导体不能为磁性材料，则不能选用铁棒 进行实验，而应选用轻质的铝棒。(2)在图乙中，通电 后d段导线所受蓝场力的方向为竖直向下，由于ab 段导线中电流方向与d段导线中电流方向相反，因此 6.如下图所示 史(s) b段导线所受磁场力的方向竖直向上。这两个力不 是一对平衡力，因为这两个力没有作用在同一直线 上。(3)当通电线圈所在平面与蓝感线垂直时，线圈处 于平衡位置。为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方 7.如下图所示 法应该是将线圈两侧的漆皮，一侧全部刮掉，另一侧 只刮半周，或两侧均刮上半周。按这两种方法刮漆， 线围转到平衡位置时，线圈中没有电流，线圈由于惯 性能够按原方向持续转动。 第5节磁生电 8.如下图所示 知识清单 LED路灯 ①电能生磁②磁能生电③闭合④一部分⑤切 着电池 割⑤磁感线⑦运动⑧电磁感应⑨50Hz 归类探究 太阳能电池板 1.D2.C 基础达标 光敏电阻RR 1.法拉第发电机2.指针是否偏转切割磁感线 9.如下图所示 3.机械电磁感应 4.D5.A6.D7.B8.B 钥匙孔 能力提速 1.感应电流用电器 2.顺时针交流电磁感应 下册参考答案 161