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1、電動(dòng)機(jī) 一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用 1.通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到力 S N 圖1 ⑴把導(dǎo)線(xiàn)ab放在磁場(chǎng)里，接通電源，讓電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)ab，觀(guān)測(cè)它的運(yùn)動(dòng)。 S N 圖2 ⑵把電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)后接入電路，使通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)ab的電流方向與本來(lái)相反，觀(guān)測(cè)導(dǎo)線(xiàn)ab的運(yùn)動(dòng)方向。 N S 圖3 ⑶保持導(dǎo)線(xiàn)ab中的電流方向不變，但把蹄形磁體上下磁極調(diào)換一下，使磁場(chǎng)方向與本來(lái)相反，研究導(dǎo)線(xiàn)ab的運(yùn)動(dòng)方向。 N S 圖4 結(jié)論：通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁感線(xiàn)的方向均有關(guān)系。 當(dāng)電流的方向或磁感線(xiàn)的方向變得相反時(shí)，通電導(dǎo)線(xiàn)受力方

2、向也變得相反。若電流方向和磁感應(yīng)線(xiàn)的方向都變得相反,導(dǎo)線(xiàn)的受力方向不變。如圖4和圖1比較。 知識(shí)補(bǔ)充： a.左手定則 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，此力用左手定則鑒定：伸開(kāi)左手使大拇指與四指在同一平面內(nèi)并互相垂直，讓磁感線(xiàn)垂直穿入手心，使四指指向電流方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中所受磁場(chǎng)力的方向。 b.左手定則與右手螺旋定則的區(qū)別 左手定則 右手螺旋定則 合用范疇 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力 通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)方向的鑒定 已知條件 磁場(chǎng)方向和電流方向 電流方向 拇指方向 拇指是通電導(dǎo)體所受磁場(chǎng)的方向 拇指是通電螺線(xiàn)管的N極的方向 能量轉(zhuǎn)化 電能轉(zhuǎn)化為機(jī)

3、械能 電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能 2.如果把一種通有電流的線(xiàn)框放到磁場(chǎng)中，它會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？ ab段電流方向由a向b，受力方向向上；cd段電流方向由c向d，受力方向向下。 結(jié)論：通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受力作用而繞著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng) 定子（磁體） 轉(zhuǎn)子（線(xiàn)圈） 換向器 電刷 二、電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造 1.觀(guān)測(cè)電動(dòng)機(jī) ⑴直流電動(dòng)機(jī)：運(yùn)用直流電源供電的電動(dòng)機(jī)叫做直流電動(dòng)機(jī)； ⑵基本構(gòu)造：可以轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)圈，叫做轉(zhuǎn)子；固定不動(dòng)的磁體，叫做定子； ⑶原理：運(yùn)用通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)里受力而轉(zhuǎn)動(dòng)； 2.“線(xiàn)圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)” ⑴線(xiàn)圈與磁場(chǎng)方向（磁感線(xiàn)）垂直的位置稱(chēng)為平衡位置。 當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直的位置時(shí)

4、，線(xiàn)圈相對(duì)的兩邊電流方向相反，所受磁場(chǎng)力方向相反，大小同樣，線(xiàn)圈將最后停在這一位置上不再轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)位置叫平衡位置。 ⑵線(xiàn)圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的因素？ ab段、cd段的電流方向、受力方向沒(méi)有發(fā)生變化，使線(xiàn)圈在這個(gè)位置擺動(dòng)幾下就停下來(lái)。 ⑶通電線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)，為什么不立即停下來(lái)，而是在位置附近擺地動(dòng)幾下才停下來(lái)？ 通電線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到平衡位置前具有一定速度，由于慣性它會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，但由于這時(shí)受到的磁場(chǎng)力及摩擦力等又會(huì)使它返回平衡位置，因此它要擺動(dòng)幾下后再停下來(lái)。 ⑷如何使線(xiàn)圈在轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置后繼續(xù)沿本來(lái)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)下去？ 對(duì)調(diào)電極，變化電流方向；對(duì)調(diào)磁極，變化磁場(chǎng)方向。而變化電流方向容易操作，因此

5、采用使線(xiàn)圈一到平衡位置就能自動(dòng)變化線(xiàn)圈中的電流方向的措施。 3.換向器 ⑴實(shí)際的直流電動(dòng)機(jī)是通過(guò)變化電流方向來(lái)實(shí)現(xiàn)的； ⑵換向器作用：每當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)，自動(dòng)變化通入線(xiàn)圈的電流方向，從而變化受力方向，使線(xiàn)圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。 換向器是一對(duì)彼此絕緣的金屬半環(huán)，它固定在轉(zhuǎn)軸上，每個(gè)金屬半環(huán)各連接著線(xiàn)圈的一端，通過(guò)緊接著的電刷把電流輸入線(xiàn)圈。 圖1 圖2 圖4 圖3 三、生活中的電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)通電時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能； 家

6、用電器中的電動(dòng)機(jī)，如電動(dòng)玩具、錄音機(jī)等用的是直流電動(dòng)機(jī)，但多數(shù)是交流電動(dòng)機(jī)，也是靠著通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中所受的力來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)的； 長(zhǎng)處：構(gòu)造簡(jiǎn)樸、控制以便、體積小、價(jià)格便宜、效率高、功率可大可小、無(wú)污染； 應(yīng)用：機(jī)床、電車(chē)、電力機(jī)車(chē)等。 四、習(xí)題 （一）填空題 1.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中要＿＿＿＿的作用，它受力的方向跟＿＿＿＿方向和＿＿＿＿方向有關(guān)。 2.用＿＿＿＿電源供電的叫直流電動(dòng)機(jī)，它是運(yùn)用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿原理制成的。 3.電動(dòng)機(jī)重要重要由?? ?和??? 構(gòu)成，是運(yùn)用?? ?線(xiàn)圈在 ???里受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的。 4．直流電動(dòng)機(jī)的重要構(gòu)成部分有?? ?

7、、 、?? 和 ?? ；其中定子是?? ；??? 的作用是在線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)使電流的方向發(fā)生變化。 5.要使直流電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，必須設(shè)法使線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到 ??位置時(shí)，即線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)互相?? 的位置時(shí)，自動(dòng)變化通過(guò)線(xiàn)圈的? ?方向，實(shí)現(xiàn)這個(gè)作用的裝置叫????? 。 6.電動(dòng)機(jī)是把 轉(zhuǎn)化為????????????能的機(jī)器，如圖所示是直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖，圖中兩個(gè)分別與線(xiàn)圈兩端相連而又彼此絕緣的銅半環(huán)H和F的重要作用是???????????????。 二、選擇題 1．有關(guān)電動(dòng)機(jī)的工作原理，下列說(shuō)法對(duì)的的是（????? ） A.電動(dòng)機(jī)是根據(jù)

8、電磁感應(yīng)原理工作的 B.電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的工作原理工作的 C.電動(dòng)機(jī)是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的 D.電動(dòng)機(jī)是根據(jù)電流的熱效應(yīng)工作的 2.不會(huì)影響磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線(xiàn)的作用力方向的因素是（ ） A.導(dǎo)體的電阻 B.磁場(chǎng)方向 C.導(dǎo)體中電流方向 D.把電源兩極對(duì)調(diào) 3.如圖所示，導(dǎo)體AB受到力的方向水平向左，為了使它受力的方向向左，為了使它受力的方向水平向右，可采用的措施是（ ） A.變化導(dǎo)體中的電流方向 B.換用磁性更強(qiáng)的磁鐵 C.增大電路中的電流 D.變化電流方向，同步變化磁場(chǎng)方向 4.要變化直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向，可以采用(

9、) A.變化電流方向，其她不變 B.變化磁場(chǎng)方向，其她不變 C.增大電流強(qiáng)度 D.同步變化電流方向和磁場(chǎng)方向 5.可以變化直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的措施是 ( ) A.用較強(qiáng)的交流電當(dāng)電源 B.變化電流方向，同步變化電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)方向 C.對(duì)調(diào)電動(dòng)機(jī)磁鐵的磁極，不變化通入線(xiàn)圈的電流方向 D.升高或減少供電電源的電壓 6.為了變化電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，下述可采用的措施對(duì)的的是（?????? ） A.變化電源電壓的大小 B.變化通過(guò)線(xiàn)圈的電流的大小 C.變化通過(guò)線(xiàn)圈的電流的方向 D.對(duì)調(diào)N、S兩磁極的位置，同步對(duì)調(diào)電源的正、負(fù)極 7.有關(guān)直流電動(dòng)機(jī)的換向

10、器的作用，如下說(shuō)法對(duì)的的是（????? ） A.當(dāng)線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行時(shí)，自動(dòng)變化電流方向 B.當(dāng)線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直時(shí)，自動(dòng)變化電流方向 C.當(dāng)線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行時(shí)，自動(dòng)變化磁感線(xiàn)的方向 D.當(dāng)線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行時(shí)，自動(dòng)變化線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向 8.電動(dòng)機(jī)是一種運(yùn)用高效率、低污染的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于平常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中，下列家用電器中應(yīng)用了電動(dòng)機(jī)的是（ ） A.電飯鍋 B.洗衣機(jī) C.電熱水壺 D.電熱毯 9.下列說(shuō)法對(duì)的的是( ) A.電動(dòng)機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)器 B.電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器 C.直流電動(dòng)機(jī)是運(yùn)用線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電流

11、的 D.變化線(xiàn)圈中的電流方向，可以變化電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢 （三）實(shí)驗(yàn)探究題 1.在下列所示的圖片中，選擇恰當(dāng)?shù)膱D片序號(hào)填入空格中； ⑴ 用來(lái)研究通電直導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到力的作用的實(shí)驗(yàn)裝置是＿＿＿＿； ⑵ 用來(lái)表達(dá)通電導(dǎo)線(xiàn)周邊存在磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置是＿＿＿＿； ⑶ 能闡明電動(dòng)機(jī)工作原理的是＿＿＿＿； ⑷ 直流電動(dòng)機(jī)的模型圖是＿＿＿＿； 2.在“探究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力狀況”實(shí)驗(yàn)時(shí)，有如下環(huán)節(jié)，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)完整； ⑴ 為了探究通電導(dǎo)體受力方向與電流方向的關(guān)系，作法是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； ⑵ 為了探究通電導(dǎo)體受力方向與磁感線(xiàn)方向的關(guān)系，作法是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； ⑶ 實(shí)驗(yàn)表白：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向跟＿＿＿＿的方向和＿＿＿＿的方向均有關(guān)。 3.在探究通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的受力方向與什么有關(guān)時(shí)，一位同窗做了如下圖的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，圖中AB表達(dá)閉合電路的一部分導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)上的箭頭表達(dá)電流的方向，S、N表達(dá)U形磁鐵的南北極。 ⑴ 通過(guò)實(shí)驗(yàn)（a）（b）闡明，通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的受力方向與＿＿＿＿的方向有關(guān)； ⑵ 通過(guò)實(shí)驗(yàn)（a）（c）闡明，通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的受力方向與＿＿＿＿的方向有關(guān)。