内容正文:
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第十七章 电动机与发电机
17.2 探究电动机转动
的原理
探究磁场对电流的作用
换向器的作用
电动机的工作原理
课后作业
逐点
导讲练
课堂小结
当堂检测
生活中处处有电动机
电动机通电后为什么能够转动呢?
磁场中的通电线圈受到了力的作用!
1
知识点
探究磁场对电流的作用
结论:通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与
电流方向、磁场方向有关。
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思考:若同时改变电流方向和磁场方向金属杆运动方向会怎样?
如果把一只通电线圈放到磁场中,它又将怎样呢?(猜一猜?)
通电后由于两边通过的电流方
向相反,因此它们的受力方向
相反,因而线圈沿顺时针方向
转动。
上下两边受到的力大小相等、
方向相反、作用在同一直线上,
因而线圈受到的力为平衡力,
我们把这个位置称为平衡位置。
平衡位置
当线圈转到平衡位置时,为什
么会停止转动?
通电线圈在磁场中发生转动,当线圈转到平衡位置时,
受到两对平衡力的作用;由于惯性,线圈将来回摆动,
又由于摩擦,线圈最后静止下来。
【例1】课堂上,老师做了如图所示的演示实验,给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来。
(1)实验现象说明___________有力的作用。______机就是利用这种现象制成的。
(2)判断“有力的作用”的依据是____。
A.力是维持物体运动的原因
B.一切物体都有惯性
C.物体运动状态改变时,一定受到
力的作用
(来自《点拨》)
磁场对电流
电动
C
(3) 将磁极上下对调,观察直导线的运动情况,这样操作是为了研究_______________________________
____________________________________________。
通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向是否有关
(来自《点拨》)
(1)导线通电后产生了运动, 说明磁场对电流有力的
作用,人们根据这一现象制成了电动机;(2)判断有
力的作用,是根据导线在磁场中受力的作用而运动,
故选C;(3)将磁极对调后,可以看到导线的运动方向
发生了变化,故可以研究通电导体在磁场中受力的方
向与磁场方向是否有关。
【解析】
(控制变量法)研究通电导体在磁场中受力方向与磁场
方向的关系时,要控制电流的方向不变。若要研究通
电导体在磁场中受力方向与电流方向的关系,则应保
持磁场方向相同。
【例2】如图所示,通电导体放置在磁场中,不能受到磁场作用力的是( )
(来自《点拨》)
B
通电导体在磁场中不受力的条件是电流的方向与磁感
线方向相同或相反(即两者方向平行)时,故只有选项
B中的通电导体不受磁场的作用力,A、C、D中,导
体中电流方向都不是与磁感线平行的情况,都要受到
磁场对导体的作用力。
【解析】
当通电导体与磁场方向平行时,导体不受磁场力的作
用;当通电导体与磁场的方向垂直时,导体受到的磁
场力最大;当通电导体既不与磁场平行,也不与磁场
垂直时,导体所受力的大小介于零和最大值之间。
如图所示,把一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里,接通电源,让电流通过原来静止的导体AB,可以发现导体向左运动。实验表明______
________________________________________。
(来自《典中点》)
在上述实验中,如果仅使电流方向相反,可以观察到____________________。在上述实验中,如果仅上下调换磁铁的磁极,可以观察到________
______________。此现象表明________________
________________________________________________________________________。
(来自《典中点》)
2
知识点
换向器的作用
想一想,怎样才能使线圈继续转动下去?
改变导体(线圈)的受力方向
一、改变磁场方向;
二、改变导体中的电流方向。
改变电流方向的装置——换向器
换向器由两个彼此绝缘的金属半圆环组成。
换向器作用是每当线圈刚转过平衡位置,换向器就能自
动改变线圈中电流的方向,使线圈继续转动下去。
【例3】直流电动机中使用了换向器,它的作用是( )
A.自动改变线圈外的电流方向
B.自动改变线圈的转动方向
C.自动改变线圈中的电流方向
D.自动改变磁感线的方向
(来自《点拨》)
C
直流电动机的换向器的作用是当线圈刚好转过平衡位
置时,自动改变线圈中电流的方向,使线圈不停地转
动。
【解析】
要解决此题,需要掌握直流电动机的构造及工作原理。
掌握换向器的作用,知道换向器的作用是当线圈刚好
转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向。
有关直流电动机的换向器的作用,下列说法中正确的是(