8下第4章电与磁第4节电动机

一、磁场对通电导体的作用 1．实验表明：当放在磁场中的导体通有电流时，导体受到 的作用力。 2．通电导体在磁场中受到的力的方向，跟 的方向和 的方向有关。 二、通电线圈在磁场中的运动特点 通电线圈在磁场中受力 ，最终停止下来。 三、电动机的构造和工作原理 1．电动机的构造：直流电动机主要由 、线圈、 和电刷等构成。 2．原理：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生 的原理制成的。它在工作时将 能转化为机械能。 四、换向器器的作用 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，自动改变线圈中的 方向，使线圈连续转动。 五、生活中的电动机 1．在日常生活中的电动机可以分为两类：一是 电动机，二是 电动机。 2．电动机的优点：构造简单，控制方便，体积小，效率高，功率可大可小，无污染等。 3．电动机应用：农村中的电灌站、工厂中各式机床、电车、电力机车等交通工具中都利用电动机。

一、磁场对通电导线的作用力的特点 1．力的方向特征 通电导体在磁场中受力的方向既与电流的方向垂直，又与磁场的方向垂直。可用左手定则判断。 2．左手定则：伸开左手，让大拇指与四指垂直，使磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，那么大拇指所指方向为通电导体受力方向

3．影响力的大小的因素 通电导体在磁场中受力的大小既与电流大小有关，又与磁场强弱有关。电流越大，磁性越强，受力越大。

二、直流电动机中换向器的工作过程和作用 1．换向器的工作过程 直流电动机中换向器是一个关键元件，换向器由并列在线圈与电路接触处的两个半环组成，它的工作过程是：①当线圈刚转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向；②当线圈刚转到平衡位置时自动切断线圈中的电流。 2．换向器的作用 (1)通过改变线圈两边的受力方向，维持线圈沿原转动方向转动。 (2)通过切断电流，让线圈利用惯性转过平衡位置。

三、有关“电动机”的几个问题 电动机是利用通电导线在磁场中受力的原理制成的。有关电动机的问题一般情况下有三种： 1．改变电动机转动方向问题：改变电动机转动方向应从磁场方向和线圈中电流方向入手。 2．改变电动机转动速度问题：改变电动机转动速度问题应抓住磁场强弱和线圈中电流大小两方面。 3．解决有关电动机简单故障问题：解决有关电动机简单故障问题必须先知道电动机的工作原理和工作过程，再根据题目给出的情况综合分析得出结论。

【例】图为研究磁场对通电导线作用的实验装置，当接通电源，有电流由a至b通过导线 ab时，它将受到磁场力作用而向左运动，则：( )

A．当磁场方向相反时，ab将向右运动，电能转化为机械能 B．当电流方向相反时，ab将向右运动，机械能转化为电能 C．当电流和磁场方向同时改变时，ab将向右运动，电能转化为机械能 D．当电流和磁场方向同时改变时，ab将向左运动，机械能转化为电能 【例】在导体a中通入垂直纸面向里的电流时，导体a在磁场中的受力情况如图甲所示；对调N、S极位置，如图乙所示，通电导体。的受力方向如何?再改变通电电流方向，如图丙所示，通电导体a的受力方向又如何?请判断图乙、丙中通电导体a的受力方向。

【例】为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机，他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮将线圈放在支架上，磁体 放在线圈下方，闭合开关，用力轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。 (1)要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是： 、 ；(写出两点) (2)开关闭合后，如果电动机不转动，可能的原因是： 、 ；(写出两点) (3)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是 ，并画

出实验电路图。(电动机用符号○M表示)

【例】安装一台直流电动机模型，接入电源后能正常转动，下列做法不能改变直流电动机转动方向的是( ) A．对调电源的正、负极 B．调节滑动变阻器，改变电流的大小 C．改变线圈中的电流方向 D．对调直流电动机磁铁的两极

1．常用的电器中没有应用到电动机的是( ) A．电视机 B．冰柜 C．洗衣机 D．电风扇 2．下列机器设备或电器中属于应用图所示的实验原理的是( )

A．电磁起重机 B．电动机 C．电热水器 D．电铃 3．常用的电器使用过程中，将电能转化为机械能的是( ) A．电饭煲 B．电灯 C．电风扇 D．电熨斗 4．如图所示，在安装直流电动机模型的实验中，安装完毕后闭合开关，要想使直流电动机模型的转速增大，下列几种方法中不能达到目的的是( ) A．改变磁极 B．将滑片向右移动 C．增大电源电压 D．增大磁场的强度

5．如图所示为通电的直导线，表示电流方向垂直纸面向里，⊙表示电流方向垂直纸面向外。由图A可判断图B中直导线的受力方向是 ，图C中直导线的受力方向是 ，图D中直导线的受力方向是 。

1．如图所示，是小明同学探究“磁场对通电导体的作用”的实验装置，ab是一根金属棒，通 过金属导轨连接到电路中，闭合开关后，金属棒没有运动(仪器、电路都完好)，要想使金属棒运动起来，下列措施不可行的是( )

A．将蹄形磁铁的N、S极对调 B．换用磁性强一些的蹄形磁铁 C．换用能提供较大电流的直流电源 D．使用轻质金属棒，减小金属棒与导轨之间的摩擦力 2．小源同学自己动手做了一个直流电动机模型，接通电路后发现电动机不转动，可当拨了一下线圈后，电动机就快速转动起来，出现这种情况的原因可能是( ) A．电源电压太低 B．电刷接触不良 C．电源正、负极接反了 D．开始时，线圈处于平衡位置 3．电动自行车使用电动机做动力，摩托车使用汽油机做动力。电动机与汽油机相比，它的优点之一是( ) A．无污染 B．不消耗能源 C．噪声较大 D．构造复杂 4．为了使直流电动机的线圈持续转动下去，当线圈转过什么位置，换向器自动改变其电流方向 ( ) A．线圈平面与磁感线方向平行时 B．线圈平面与磁感线方向垂直时 C．线圈平面与磁感线方向成任意角度时 D．以上都不对 5．下列电器，对应的工作原理正确的是( ) A．电灯——电流的磁效应 B．电动机——磁场对电流的作用 C．电磁铁——电流的热效应 D．电烙铁——电流的化学效应

6．如图是扬声器的结构示意图，我们可借用一些知识认识它。

(1)从声音的产生来看，扬声器工作时，靠 的震动发声。 (2)从电流的磁场来看，如果某时刻通人电流如图所示，则线圈的左端为 极，与永磁体N极会相互 ，纸盆会向 振动。

7．如图所示，在直流电动机的工作过程中，换向器起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的 ，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时是把电能转化为

8．如图所示，把一根直导线AB放在蹄形磁铁的磁场里，闭合开关，使AB中出现由B到A的电流时，AB向右摆动，这说明通电导体在磁场里受到 ；若保持磁铁的磁极位置不变，改变AB中的电流方向，则AB向 摆动；若保持AB中的电流方向不变，而将滑动变阻器的滑片向左移动，则AB摆动的角度 ，这说明通电导体在磁场里受到力的大小与 有关。

9．电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的武器，具有速度快、命中率高等优点。它的主要原理如图所示，通电导体在磁场力的作用下沿导轨加速运动，系在通电导体上的弹体以10 km/s的速度发射出去，电磁炮的发射过程是 能向 能的转化过程。 10．如图所示，甲表示通过垂直纸面向外的电流时，导体在磁场中的受力方向，根据这一关系，标出乙图中的通电导体受力方向，丙图中的电流方向，丁图中的磁极名称。

11．给你两组电源、一个双连开关、一台直流电动机模型、导线若干，请你设计一个电路，使直流电动机在人的操作下既能正转，又能反转。画出你设计的电路图。

12．小刚学习电流的磁效应和磁场对电流的作用后，想到一个问题：电流能产生磁场，磁场对电流有力的作用，那么电流与电流之间有力的作用吗?如果有力的作用，是引力还是斥力 呢?于是他设计了如图所示的实验装置。

(1)使两导线中的电流方向相反，闭合开关，两导线相互分开，如图所示。这一现象说明： (2)使两导线中的电流方向相同，闭合开关，两导线相互靠拢，如图所示。这一现象说明： 13．阅读下面材料： 你肯定见过，风扇通电后的转速是由慢逐渐变快的。那么你猜在这个过程中，通过风扇内电动机的电流会不会变化呢?如果转动中的风扇因为受到阻碍而停止，通过风扇内电动机的电流又会如何变化?会带来什么后果呢? 让我们做一个简单的实验吧。如图所示，把一个玩具电动机、一个小灯泡和电池串联起来。接通电路后，电动机便开始由慢到快转动起来。这时我们会发现，刚通电时，电动机转速还较慢，灯泡最亮，而随着电动机转速变快，灯泡则逐渐变暗了。并且当电动机转得最快时，灯泡也最暗。怎么样，你一定觉得很新奇有趣吧。那么现在让我们一起来动动脑筋，请你根据上述现象分析回答下列问题：

(1)在图所示的电路中，如果用手指捏住玩具电动机的转轴使其转动变慢最后完全停下来，灯泡的亮度将 ，通过电动机的电流将 (填“变大…„变小”或“不变”)。 (2)家用电风扇的主要部分就是电动机。如果转动中的电风扇受到外物阻碍(如有衣服被吸到扇叶上)而无法转动，可能会导致火灾的发生。请你简要分析其中的原因。

14．晓丽在研究磁场对电流作用的实验中，将直导线换作一块厚度为d、宽度为6的导体板。如图所示，将电压表连在导体板的两侧，发现电压表指针发生偏转，进一步做了如下实验：

板的材料 板的厚度 通入板的电流 磁场强弱 电压表示数 甲 d I B Ul 乙 d I B U2(U2≠Ul) 甲 2d I B 0.5 Ul 乙 d 2 I B 2％

甲 d I 2 B 2 Ul 乙 0.5d 3 I 3 B (1)请你将表中的空格填上。 (2)请你利用上述装置及电源、滑动变阻器、弹簧、小烧杯、开关各一个，导线若干。设计一个可以通过电压表示数比较液体密度大小的装置。 ①请在图中画出此装置的示意图。 ②说明工作过程。