内容正文:
第十七章 电动机与发电机
17.1 关于电动机转动的猜想
学习目标 1. 了解电动机的基本构造。
2. 知道通电线圈在磁场中受力转动的现象。
3. 能结合力与运动的关系,猜想通电线圈在磁场中受力转动的原因。
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目录
02
素养达标
01
课堂导学
课堂导学
01
任务一
让电动机转起来
参照图(a)所示的电路,用导线把图 (b)中的电源、开关和电动机模型连接起来。闭合开关,看看电动机是否转动。
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问题1:若电动机不转,请结合下面提示完成原因分析。
(1)可能是电路电流太小引起的,为此我们可以通过________________来进行验证。
(2)可能是电路开路引起的,造成电路开路的原因有哪些?(至少写出两条)
答:导线接头处生锈;接线柱的螺母没有拧紧;电刷与金属半环没有接触。
(3)可能是线圈处于平衡位置引起的,为此可以__________________进行验证。
问题2:闭合开关,电动机________,说明问题得到解决。
增加电池节数
用手拨动下线圈
转动
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电动机不转的原因
(1)电路电流太小。
(2)电路开路。
(3)线圈在平衡位置。
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【应用1】在装配直流电动机模型时,通电后直流电动机模型不转。下列关于电动机不转的原因分析错误的是 ( )
A. 转轴与支架之间摩擦太大 B. 磁体磁性太强
C. 电刷与换向器接触不良 D. 电源电压太低
解析:转轴与支架之间的摩擦太大、电刷与换向器接触不良都会导致电动机模型通电后不能转动,故A、C不符合题意;磁体磁性太强,线圈在磁场受力更大,直流电动机更易转动,故B符合题意;电源电压太低时,线圈受力太小,直流电动机无法转动,故D不符合题意。
√
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任务二
观察电动机的结构
如图所示是电动机模型的结构,据此回答下列问题。
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问题1:电动机主要由定子和转子组成;在电动机模型中,________相当于定子,________相当于转子。
问题2:线圈通电后,周围存在________,相当于磁体。
磁体
线圈
磁场
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电动机的主要部件:磁体组成的定子和线圈组成的转子。
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【应用2】拆开如图甲所示的实际电动机后发现,它的内部主要由装有__________的定子和嵌有________的转子组成。拆开如图乙所示的电动机模型后发现,它的内部主要由________和________组成。可见电动机最主要的两个部件是________和________。
电磁铁
线圈
磁体
线圈
定子
转子
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任务三
电动机转动原因的猜想
把电动机接在电路中,闭合开关,线圈中有电流通过,线圈在磁体中转动起来。请结合下面提示,完成电动机转动原因的猜想。
问题1:电动机工作时,通电线圈在磁体中转动起来,通电线圈的运动状态________(选填“不变”或“改变”)。
问题2:根据运动与力的关系,可以推测通电线圈在磁体产生的磁场中受到______的作用。
问题3:通过磁体周围的磁场,一个磁体对另一个磁体______(选填“有”或“没有”)力的作用;通电线圈周围存在________,因此在磁场中受到______的作用。
改变
力
有
磁场
力
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问题4:为了探究通电线圈在磁场中是否受到力的作用,我们进行了下面的设计。
(1)为了便于探究,首先我们把线圈和磁体进行简化。
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①线圈可以简化为上图中的______(选填“甲”或“丙”)。
②磁体可以简化为上图中的______(选填“A”或“B”)。
丙
B
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(2)如图所示,把导线ab放置在磁场中,接通电源后,让电流通过ab,看导线ab是否运动。
若导线ab运动,说明猜想是________(选填“正确”或“错误”)的。
正确
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1. 猜想电动机转动的原因:通电导线在磁场中受到力的作用。
2. 电动机模型简化:线圈简化为一根导线,磁体简化为蹄形磁体。
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【应用3】如图所示,闭合开关后,线圈逆时针旋转,推测导线ab受到向______的力、导线cd受到向______的力。(均选填“上”或“下”)
解析:线圈逆时针旋转,推测导线ab受到向下的力、导线cd受到向上的力。
下
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