电动机和发电机
中考物理专题电动机和发电机工作原理(含解析)
专题20 电动机和发电机工作原理专题学啥一、电动机1.电动机原理：电动机是根据通电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的，是将电能转化为机械能的装置。
2.构造：电动机是由转子和定子两部分组成的。
换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。
3.改变电动机转动方向的方法：改变电流方向（交换电压接线）或改变磁感线方向（对调磁极）。
4.提高电动机转速的方法：增加线圈匝数、增加磁体磁性、增大电流。
二、发电机1.发电机原理：发电机是根据电磁感应现象制成的，是将机械能转化为电能的装置。
2.构造：发电机是由定子和转子两部分组成的。
3.从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。
（DC）4.电流方向周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电。
（AC）5.在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。
6.我国供生产和生活用的交流电，电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，即1s内有50个周期，交流电的方向每周期改变2次，所以50Hz的交流电电流方向1s内改变100次。
专题考法【例题1】（贵州黔东南）关于如图甲、乙所示的实验，下列说法错误的是（）A．甲实验可以研究通电导体周围存在磁场B．甲实验可以研究电磁感应现象C．乙实验可以研究通电导体在磁场中受力情况D．乙实验的过程中，电能转化为机械能【答案】A【解析】AB、甲实验电路中没有电源，不能用来研究通电导体周围存在磁场；该实验中，开关闭合时，当导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生感应电流，所以可以研究电磁感应现象，故A说法错误，B说法正确。
CD、乙实验电路中有电源和磁体，可以研究通电导体在磁场中受力情况，是电动机的原理图，工作时电能转化为机械能，故CD说法都正确。
【例题2】（2019大庆）图示实验装置中，磁体和导体棒均水平放置，断开S2、闭合S1，使导体棒水平向右运动，电流表G的指针向右偏，这是现象，为使G的指针向左偏，可使导体棒向运动，断开S1、闭合S2，导体棒能运动起来，依此可制成（选填“电动机”或“发电机”）。
电动机和发电机原理
电动机和发电机原理电动机和发电机是现代工业中常见且重要的电力装置。
它们分别具有将电能转化为机械能和将机械能转化为电能的功能。
下面将分别介绍电动机和发电机的原理及其在实际应用中的作用。
一、电动机原理电动机是利用电力作为动力源，将电能转化为机械能的装置。
其基本原理是根据洛伦兹力和法拉第电磁感应定律。
当通电导体在磁场中运动时，会受到磁场力的作用，导致导体产生运动。
电动机通过将电流通入线圈，产生磁场，并利用磁场与通电导体之间的相互作用，驱动电动机的转子旋转。
电动机的主要构成部分包括定子和转子。
定子是固定在电动机壳体上的线圈，通过通电产生磁场。
转子是安装在定子上的可转动部分，通过与磁场相互作用而转动。
当电流通过定子线圈时，会产生磁场，磁场与转子上的导体相互作用，使得转子受到力的作用而转动。
通过不断改变定子线圈的通电顺序，可以实现电动机的正转、反转和停止等操作。
电动机的工作原理可以简单归纳为：当给定电动机供电后，电流通过定子线圈，产生磁场。
磁场与转子上的导体相互作用，产生力矩，推动转子旋转。
电动机的转速与电压、电流和磁场强度等参数有关。
电动机的应用非常广泛，例如在工业生产中常用于驱动各种机械设备，如电动车、电动机车、电动工具等。
电动机具有结构简单、功率大、效率高、启动转矩大等优点，因此被广泛应用于各个领域。
二、发电机原理发电机是利用机械能转化为电能的装置。
其基本原理是根据法拉第电磁感应定律。
当导体相对于磁场运动时，磁通量发生变化，产生感应电动势。
通过导体两端的电路连接，可以将感应电动势转化为电流输出。
发电机的主要构成部分包括磁场系统、定子和转子。
磁场系统通过磁铁或电磁铁产生磁场，定子是固定在发电机壳体上的线圈，转子是安装在定子上的可转动部分。
当转子旋转时，磁场与定子线圈相互作用，产生感应电动势。
通过与外部电路连接，感应电动势可以驱动电流流动。
发电机的工作原理可以简单归纳为：当转子旋转时，磁场与定子线圈相互作用，产生感应电动势。
发电机与电动机有何区别
发电机与电动机有何区别
发电机与电动机是两种相反的设备，两者的区别如下：
1、作用不同
发电机是靠其他能源带动，即把其他能
量转化为电能；而电动机是用来带动其他设备的，即把电能转化为机械能。
2、工作原理不同
发电机的工作原理是闭合导体切割磁
力线，需消耗机械能得到电能；而电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力。
两者工作原理完全不同。
3、结构不同
发电机分为交流发电机和直流发电机。
直流发电机大多是可逆的，由动力拖动可发电，通直流电可用作电动机。
直流发电机结构复杂，现在已经很少了，需要直流电源的场合大多使用交流电再经整流方式实现。
交流发电机的结构较简单，主要由定子和转子两部分组成。
大型发电机采用绕组不动，磁极旋转的方式发电。
大型发电机一般输出三相电，日常生活中所需的单相电由三相电中获得。
小型发电机则可直接送出单相电。
电动机和发电机原理
电动机和发电机原理1.电动机的原理电动机是一种将电能转化为机械能的装置。
其基本原理是根据洛伦兹力和安培力的作用，通过电流产生的磁场与磁场中的磁力线相互作用，使得电动机中的导体受到力的作用，从而实现机械运动。
电动机的主要构成部分是定子和转子。
定子是固定的部分，它包含一个或多个线圈，被称为绕组，这些绕组通常用来产生强磁场。
转子是可旋转的部分，它通常由一个或多个导体组成。
当电流通过定子绕组时，会在定子中产生一个磁场。
这个磁场会与转子中的导体相互作用，导致转子受到力的作用，进而实现转子的旋转。
电动机的工作过程可以分为四个基本步骤：(1)电流通入定子绕组，产生一个磁场；(2)磁场与转子中的导体相互作用，导致转子受到力的作用，并开始旋转；(3)转子的旋转导致导体在磁场中剪切，产生电动势；(4)通过外电源对转子施加恒定力矩，以保持转子稳定旋转。
2.发电机的原理发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
其基本原理是利用电磁感应现象，在导体中通过线圈的转动来产生感应电动势。
发电机主要由转子和定子两部分组成。
转子是可旋转的部分，通常由磁体或永磁体构成。
定子是固定的部分，包含一个或多个绕组。
发电机的工作过程可以分为四个基本步骤：(1)通过外力将转子带动旋转，使磁体或永磁体产生磁场；(2)转子的旋转导致磁场的变化，磁场的变化会在定子绕组中产生感应电动势；(3)通过外接电路，使得感应电动势产生电流；(4)通过外电路的负载，将电能传输给外部设备。
需要注意的是，发电机的效率是不能超过卡诺效率的，因为在发电的过程中会产生热量散失。
综上所述，电动机和发电机是互为逆过程的电动力转换设备，其原理基于电磁感应和洛伦兹力的相互作用。
电动机将电能转化为机械能，而发电机则将机械能转化为电能。
它们在现代社会中广泛应用于各个领域，对于推动人类社会的发展起到了重要作用。
电动机与发电机知识点
电动机与发电机知识点
以下是 8 条关于电动机与发电机知识点：
1. 电动机就像一个小力士，能让各种机器动起来呢！比如说，家里的电风扇就是靠电动机来呼呼转的呀，没有它，夏天可咋过哟！
2. 发电机可神奇啦，就像一个魔法盒子能变出电来！像在偏远地区，发电机就能给人们带来光明，这不是很了不起吗？
3. 电动机的工作原理，哎呀，其实就像人跑步一样，有电给它能量，它就使劲跑，带动其他东西转动。
就像电动自行车，靠电动机才能跑得飞快呀！
4. 你知道吗，发电机就像是一个勤劳的小蜜蜂，不断地收集能量然后转化为电呢。
比如水电站的发电机，日夜不停地工作，给我们供电。
5. 电动机的转速可以变化哦，这就好像汽车的速度可以调节一样。
像工厂里的一些机器，就靠调整电动机转速来控制生产节奏，多有意思啊！
6. 发电机的种类也不少嘞，就像不同的糖果有着不同的口味。
有风力发电机、火力发电机等等，各自在不同的地方发挥作用，你说神奇不神奇？
7. 要是没有电动机，那好多好玩的玩具都动不起来啦，多扫兴呀！比如电动玩具车，不就是电动机的功劳嘛。
8. 发电机有时候就像是我们的救星，在停电的时候能挺身而出，提供紧急电源。
就像突然停电时，有一台发电机在，那简直太棒啦！
我的观点结论：电动机和发电机真的超级重要啊，它们在我们的生活和工作中发挥着不可或缺的作用呢！。
电动机与发电机对比
电动机与发电机对比1. 引言电动机和发电机是现代工业和家庭中常见的电力设备。
虽然它们在名称上很相似，但它们的工作原理和应用领域却有着很大的不同。
本文将对电动机和发电机进行对比，探讨它们的工作原理、结构特点以及应用范围。
2. 电动机2.1 工作原理电动机是将电能转化为机械能的装置。
它的工作原理基于安培力和洛伦兹力的相互作用。
当电流通过电动机的绕组时，绕组中的电流会与磁场相互作用，产生力矩使电动机转动。
常见的电动机包括直流电动机和交流电动机。
2.2 结构特点电动机一般由定子和转子组成。
定子是固定的部分，通常由绕组和铁芯构成。
转子是可以旋转的部分，通常由永磁体、绕组或者铁芯构成。
电动机通常采用机械轴和轴承来支撑和固定转子。
2.3 应用范围电动机广泛应用于各个领域，包括工业生产、交通运输以及家庭电器。
它们被用作驱动机床、输送带、电梯等工业设备，同时也被应用于电动汽车、电动自行车等交通工具。
家庭中的洗衣机、电冰箱等电器也都使用了电动机。
3. 发电机3.1 工作原理发电机是将机械能转化为电能的装置。
它的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当发电机的转子被外力驱动旋转时，通过磁场的感应作用，产生电压。
通常情况下，发电机采用磁场线圈和转子线圈来产生电压。
3.2 结构特点发电机也由定子和转子组成，但与电动机的结构有所区别。
发电机的定子通常被称为励磁绕组，用于产生磁场和感应电流。
转子则被称为感应绕组，通过旋转产生电流。
发电机还包括整流装置，用于将交流电转为直流电。
3.3 应用范围发电机主要应用于电力供应领域。
它们被广泛应用于发电厂、风力发电和太阳能发电等场所，用于转换各种能源为电能。
发电机也被用于备用电源和应急发电，以保障生产和生活的正常运行。
4. 对比分析4.1 工作原理对比电动机和发电机的工作原理正好相反。
电动机是通过电能转化为机械能，而发电机则是将机械能转化为电能。
4.2 结构特点对比电动机和发电机在结构上有一定的相似之处，但也存在明显差异。
电动机与发电机知识点
第十七章一、电动机转动猜想1、通电导体和磁体一样周围也存在磁场，说明通电导体也是磁体2、磁场对放入其中的磁体有力的作用。
由1、2的磁场对放入其中的通电导体有力的作用，由力学知识得，受力的导体会运动，从而得出通电导体在磁场中受力的作用。
从而运动二、电动机1、能量转化：电能转化为机械能2、工作原理：通电导体在磁场中受力的作用3、结构：转子和定子（转子由电磁铁和换向器组成，定子由磁场（可以是电磁铁也可以是人造磁体）和电刷组成）开关断开磁场中的导体不运动，开关闭合磁场中的导体运动，说明通电导体在磁场中受力的作用，当电流方向不变时，改变磁场方向导体运动方向改变，当磁场方向不变时，改变电流方向，导体运动方向改变。
将通电直导线改成通电线圈可以变滚动为转动，但只能转到后图位置就由于受平衡力而停止转动。
平衡位置：（后图位置）线圈受平衡力的位置，线圈平面与磁感线方向垂直的位置。
加了电刷和换向器的电动机就可以连续转动了。
三、换向器和电刷换向器：1、组成：由两个彼此绝缘的金属半圆环组成2、作用：改变线圈中的电流方向（每半圈改变一次线圈中的电流方向，在平衡位置断开线圈电路）电刷：连接导线和换向器及金属滑环的器件四、发电机能发电的猜想由电动机工作原理（通电导体在磁场中受力的作用），看出，电能在磁场的作用下会转化成机械能，猜想，机械能在磁场中能不能转化成电能呢？闭合开关，移动磁场中的导线，当上下移动时没有电流，左右移动时产生电流说明：电磁感应：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流。
五、产生感应电流的条件1、闭合电路（如其他都正常，电路没有闭合，只能产生感应电压，不能形成感应电流）2、一部分导体（如果闭合电路的所有导体都在磁场中做切割磁感线运动不会产生感应电流）3、做切割磁感线运动（运动方向与磁感线感谢垂直，只要运动方向没有与磁感线方向平行就切割磁感线，只是垂直时切割的最厉害）切割最厉害的时候此时感应电流最大平衡位置不切割磁感线感应电流为零六、交流电电流的大小和方向都会周期线的发生改变的电流（我国交流电220v，50Hz）七、发电机1、能量转化：机械能转化为电能2、工作原理：电磁感应现象3、结构：转子和定子（转子由电磁铁和换向器组成，定子由磁场（可以是电磁铁也可以是人造磁体）和电刷组成）八、电动机和发电机异同电动机发电机能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能工作原理通电导体在磁场中受力的作用电磁感应现象转子直流：电磁铁和换向器；交流电磁铁和滑环定子磁场（电磁铁或人造磁体）和电刷组成电路中的作用用电器电源九、总结名称原理公式应用电流热效应当电流通过导体时会产生电热2Q I Rt加热、取暖电流磁效应通电导体周围存在磁场无螺线管、电磁铁、电磁继电器无通电导体在磁场中受力的作用无电动机、磁电式仪表、动圈式扬声器电磁感应闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流无发电机、动圈式话筒。
电动机和发电机的工作原理
电动机和发机电的工作原理引言概述：电动机和发机电是现代电力系统中不可或者缺的重要组成部份。
电动机将电能转换为机械能，用于驱动各种机械设备；而发机电则将机械能转换为电能，为电力系统提供稳定的电源。
本文将详细介绍电动机和发机电的工作原理。
一、电动机的工作原理1.1 电动机的基本构造电动机由定子和转子组成。
定子是固定不动的部份，通常由电磁线圈构成。
转子则是旋转的部份，通常由导体组成。
1.2 电动机的工作原理当电动机接通电源后，定子中的电磁线圈会产生磁场。
这个磁场会与转子中的导体相互作用，导致转子受到电磁力的作用而旋转。
通过不断改变电流的方向和大小，可以控制电动机的转速和方向。
1.3 电动机的类型根据不同的工作原理和应用场景，电动机可以分为直流电动机和交流电动机。
直流电动机通过直流电源供电，具有较好的速度和转矩控制性能；而交流电动机则通过交流电源供电，适合于大功率和长期运行的场合。
二、发机电的工作原理2.1 发机电的基本构造发机电由转子和定子组成。
转子是旋转的部份，通常由导体组成。
定子是固定不动的部份，通常由电磁线圈构成。
2.2 发机电的工作原理当发机电的转子旋转时，导体在磁场中运动，导致导体两端产生电势差。
这个电势差通过定子中的电磁线圈，产生交流电。
通过控制转子的旋转速度和磁场的强弱，可以控制发机电输出的电压和频率。
2.3 发机电的类型根据不同的工作原理和应用场景，发机电可以分为直流发机电和交流发机电。
直流发机电通过直流磁场产生直流电，适合于小功率和便携式设备；而交流发机电则通过交流磁场产生交流电，适合于大功率和长距离输电的场合。
三、电动机和发机电的联系与区别3.1 联系电动机和发机电都是基于电磁感应原理工作的电器设备，它们之间的基本原理是相同的。
3.2 区别电动机将电能转换为机械能，用于驱动设备；而发机电则将机械能转换为电能，为电力系统提供电源。
因此，它们的工作方式正好相反。
四、电动机和发机电的应用领域4.1 电动机的应用领域电动机广泛应用于各个领域，如工业生产、交通运输、家用电器等。
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交流发电机的线圈两 端各接一个铜制圆环， 铜滑环随线圈一起转动， 将线圈中产生的电流传 输给外部
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机
能量 转化
在电路 中作用
区分 关键
__电__能____转化为__机__械__能__ 消耗电能，实质为一个__用__电__器__
因电而动，电路中有电源
_机__械__能___转化为 _电__能_____
磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒、导线
实验现象
①导体AB左右运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转；②改 变导体运动方向或磁场方向，灵敏电流计指针的偏转方向发生 改变
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机
探究结论
闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产
生感应电流；感应电流的方向与_磁__场___方向和导体做切割磁感 线的__运__动__方_向_____有关
提供电压，实质为一 个_电__源_____
因动生电，电路中无 电源
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机
现象 内容 区别项目
知识纵横 三种电磁现象
电生磁
磁生电
磁场对电流的作 用
实物图
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机
产生的结果 导体中电流
能的转化
主要应用
产生磁
由电源通电提供 电能→机械能
第21课时 电动机和发电机
第21课时 电动机和发电机 ┃考点聚焦┃ 考点1 磁场对电流的作用
探究：磁场对通电导线的作用
实验 装置
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机
实验 原理 实验 现象
探究 结论
实际 应用
通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向与_电__流___ 方向和__磁__场__方向有关
闭合开关后，通电导体会运动，改变电流方向或磁场方 向，导体的_运__动___方向也会发生改变
通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向跟__电__流__方 向和_磁__场___方向都有关系，当只改变电流方向或者磁场方 向时，通电导体的受力方向也发生_改__变___
在这个探究过程中，电能转化为__机__械__能____，根据通电 线圈在磁场中受力转动的原理制成了_电__动__机_，应用在电扇、 电磨等装置上
归类示例
交流发电机 电__磁__感__应______
第21课时 电动机和发电机
构造
部件 作用
转子、定子、有换向器无铜滑环
转子、定子、有铜滑 环无换向器
换向器由两个铜制半环构成，作用 是当线圈转过__平__衡__位__置___时，及时 改变线圈中的_电__流__方__向____，使线圈 连续__转__动____
电磁铁、电磁继 电器、电话的听
筒
产生感应电流
因感应而产生 机械能→电能
发电机、动圈式 话筒
受力的作用运动 或转动
由电源通电提供 电能→机械能
电动机
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机
┃归类示例┃ 类型一 磁场对电流的作用
例1 2014·曲靖 如图21－2所示是扬声器的构造示意图， 当线圈中有电流通过时，线圈受到磁场力的作用而运动，这与 __电__动__机__的工作原理相同，由于通过线圈的电流是__交_变___电流， 线圈就不断地来回振动，带动纸盒也来回振动，于是扬声器就 发出了声音。
实际
应用
在电磁感应现象中，_机__械___能转化为电能，利用此原理制成 了__发__电__机；应用：动圈式话筒等
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机
[点拨] 产生感应电流的条件：“闭合电路”“一部分导体”“切 割磁感线运动”三个条件缺一不可。
(1)“闭合电路”指组成电路的各个元件连接成一个电流的通路。 (2)“一部分导体”指切割磁感线的导体是闭合电路中的一部分。 (3)“切割”指类似于切菜或割草的方式，垂直或者斜向切割都可 以，也就是说，导体的运动方向一定与磁感线成一定角度，而不是与磁 感线平行，否则将无法切割磁感线。 (4)“切割磁感线运动”指导体与磁感线相对运动，方式可以是： ①导体不运动，磁场运动(如图21－1所示)；②导体运动，磁场不运动； ③两者都运动。
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机
类型二 电磁感应现象
例2 2014·广州图21－3中的a表示垂直于纸面的一根导
线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头所示方向运动 时，下列哪种情况不会产生感应电流( D )
考点聚焦
图21－3
归类示例
第21课时 电动机和发电机
命题角度： (1)探究“磁生电”的过程； (2)依据给出示例，根据闭合电路中一部分导体在磁场中的 运动方向与感应电流的方向、磁场的方向的关系，判断通电导 体中感应电流的方向； (3)通过生活实例考查对电磁感应现象的理解； (4)应用电磁感应现象解释话筒的应用原理。
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机
考点聚焦
图21－1
归类示例
第21课时 电动机和发电机
考点3 电动机与发电机
项目
直流电动机
原理 图
原理
__通__电_线__圈__在__磁__场__中__受__力__转__动____ _______________________
(磁场对电流的作用)
考点聚焦
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机
[点拨] 通电导线在磁场中受力的大小，与电流大小和磁场 强弱有关；当电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受磁场 力的作用；当电流方向与磁场方向垂直时，通电导线受磁场力 最大。
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机 考点2 探究电磁感应现象
实验装置
器材
点评扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，它的原 理是通电线圈在磁场中受力而运动，由此带动纸盆振动发出声 音。扬声器的工作原理和电动机的原理是相同的。
[解析] 电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理 制成的；当扬声器线圈中有电流通过时，线圈受到磁场力的作 用而运动，这与电动机的工作原理相同；扬声器主要由线圈， 永磁体，锥形纸盆组成，当线圈中通过交变电流时，会产生变 化的磁场，线圈受到磁场力的作用而运动，与永磁体之间相互 作用产生振动，带动纸盆也来回振动，使扬声器发声。
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机
图21－2
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机
命题角度： (1)探究“磁场对通电导线的作用”的实验过程； (2)依据给出示例，根据通电导线在磁场中受力的方向与电 流的方向、磁感线的方向的关系，判断通电导线在磁场中的受 力情况。
考点聚焦
归类示例
第21课时 电动机和发电机