电动机转动的原理PPT课件免费下载
展开一、【基础巩固】
1.[中考·广东]如图所示,闭合开关,静止的导体棒ab在轨道上向右运动,说明了通电导体在磁场中受到______的作用。若只将电源的正、负极对调,则导体棒ab将向________ (填“左”或“右”)运动;若只将蹄形磁铁的N、S极对调,则导体棒ab将向______(填“左”或“右”)运动。
2.关于磁场对电流作用的相关知识,下列说法正确的是( )A.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向无关B.通电导体在磁场中的受力方向只与磁场方向有关C.要改变通电导体在磁场中的受力方向,必须改变电流方向或磁场方向D.以上说法都不对
3.十九大报告中指出“绿水青山就是金山银山”,为了减少大气污染,电动汽车正在逐渐替代燃油汽车,它的动力源是电动机,其原理是通电线圈在________中受力转动。
【点拨】电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用而转动,在工作时将电能转化为机械能。
4.[中考·江苏扬州]如图为直流电动机的工作原理图,分析正确的是( )A.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向B.电动机通电后不转,一定是电路断路C.电动机工作过程中,消耗的电能 全部转化为机械能D.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
【点拨】线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关,改变其中的一者,线圈转动方向改变,同时改变两者线圈转动方向不变;电动机通电后不转原因:电流太小、磁场磁性太弱、断路、线圈处于平衡位置;电动机工作时电能主要转化为机械能,还有一部分转化为内能;线圈连续转动是靠换向器及时改变电流的方向。
5.以下有关换向器的说法中正确的是( )A.换向器是由两个相互绝缘的铜环组成的B.换向器分别与线圈的首尾两端相连C.换向器始终是与电刷接触的D.当线圈转过平衡位置时,换向器可以自动改变电流的大小
6.[教材改编题]研究电动机的工作过程。
(1)电动机的工作原理是磁场对________________有力的作用。图甲中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是____________。线圈从图示位置再转动______度后线圈将恰好达到平衡位置,并最终停在该位置。
【点拨】电动机的工作原理是磁场对电流(或通电线圈)有力的作用;线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,是因为两侧的电流方向不同;当线圈从图示位置再转动90度后,线圈将恰好达到平衡位置,此时受力平衡,最终会停在该位置;
(2)图乙中的线圈可以持续转动,是因为它加装了__________,该装置能在线圈__________(填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
【点拨】线圈可以持续转动,是因为它加装了换向器,它能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
(3)图丙所示的电动机模型中,调换器件________(填图中的序号)的放置可方便改变电动机的转动方向;通电后电动机模型不转动,若是接触不良,可以把铜片(电刷)再弯曲一下,以增加它的________(填物质的物理属性)。
7.[安徽六安霍邱二模]如图甲是实验室常用的电流表,它的内部结构如图乙,线圈与接线柱相连。当通以图示方向的电流时,线圈带动指针向右偏转,由此可知,电流表的工作原理是_________________________。
通电线圈在磁场中受力转动
8.[中考·江苏连云港]白炽灯是一种电流通过灯丝,灯丝发热发光的照明电器,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝,如图所示,可以观察到灯丝________,说明________________________________,由此原理可以制成__________。
通电导体在磁场中受力的作用
二、【能力提升】
9.[考纲补充题]通电导线在磁场中受到的磁场的作用力方向可以用左手定则来判断:伸开左手,使拇指与四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过掌心,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线所受磁场力的方向,如图1,在图2中,一根垂直于纸面的导线P放置在一水平放置条形磁铁的正上方,若导线受到磁铁给它的作用力的方向竖直向下,则导线中电流的方向是垂直纸面 _____(填“向外”或“向内”)。
【点拨】在磁体外部,磁感线由N极发出、回到S极,所以图中导线P处磁感线的方向是从左向右的。由题知,垂直于纸面的导线P放置在一水平放置的条形磁铁的正上方,导线受到磁铁给它的作用力的方向竖直向下;根据左手定则,伸开左手,使拇指与四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过掌心,这时大拇指指向磁场力的方向(即竖直向下),则四指垂直于纸面指向内,即此时电流的方向是垂直于纸面向内的。
10.[中考·云南昆明]在探究“电动机为什么会转动”的实验中:(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导体周围也存在________,磁体会对通电导体产生力的作用吗?
【点拨】电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理而制成的。改变电流的方向或磁场的方向都可以改变线圈的受力方向,从而使其转动方向改变,若电流的方向和磁场的方向同时改变,不会改变线圈的受力方向。
(2)如图所示,将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,导体________,闭合开关后,导体________,说明磁场对________导体有力的作用。(3)断开开关,将图中磁铁的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________,说明通电导体在磁场中的受力方向与____________有关。
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________,说明通电导体在磁场中的受力方向与________有关。(5)如果同时改变磁场方向和电流方向,________(填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
11.利用如图所示的实验装置探究电动机的工作原理,请你完成下列问题。(1)通电后图甲中ab段导线受磁场力的方向竖直向上,请在图丙中作出ab段导线所受到的磁场力F′的示意图。
解:(1)如图所示。
(2)当线圈转过图乙所示位置时,通过改变________的办法使线圈靠磁场力的作用可以继续顺时针转动至少半周。(3)生产实际中,为使直流电动机的转子能持续不停地转动,在此结构的基础上主要是通过加装________(填直流电动机的结构名称)来实现的。
三、【拓展培优】
12.网络上有一个国外“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中,“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”,并将其整个放入自制的铜质螺线管中,发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来,直到从螺线管的另一端穿出(如图1)。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣,便动手进行了实验。
(1)图1中,两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过,他由此推测:只有当线圈中有电流通过时,“小火车”才会受力运动。为验证这一假设,他需要进一步的操作是____________________。
【点拨】两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过,他由此推测:只有当线圈中有电流通过时,“小火车”才会受力运动。为验证这一假设,他需要进一步的操作是将电池的一端与磁铁断开;
【答案】将电池的一端与磁铁断开
(2)预测图2中的“小火车”将向______(填“左”或“右”) 运动。
【点拨】“小火车”全部推入螺线管后,与磁铁接触的那一段螺线管通电产生磁场,螺线管内部的磁场向左,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,“小火车”向左运动;
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