初中物理沪科版九年级全册第十七章 从指南针到磁浮列车第三节 科学探究:电动机为什么会转动课文内容课件ppt
展开知识点一 直流电动机的结构
主要由 、 、 和 等构成。
知识点二 磁场对电流的作用
1.磁场对 有 的作用。 2.实验:如图所示
通电导体在磁场中受力的方向与 和 有关。
知识点三 电动机怎样转动
1.电动机原理:通电线圈在磁场里 发生转动。 2.换向器(1)构造:
由两个 构成。
(2)作用:当线圈转到 时,能够自动改变线圈中 的方向,使线圈能够 。
探究问题一 磁场对通电导体的作用
【例1】 用如图所示的实验装置探究磁场对通电直导线的作用。闭合开关S,原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动,下列措施可行的是( )A.将A、B两端对调B.将蹄形磁体的N、S极对调C.换用磁性更强的蹄形磁体D.将滑动变阻器的滑片P向右移动
解析:本题考查磁场对通电直导线的作用。闭合开关S,原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动,可以单独改变电流方向或者单独改变磁场方向,所以本题选B。
变式训练1 在如图所示的实验中,闭合开关后,导体棒ab向右运动,这说明 ;若要使ab向左运动,你的方法是 。
答案: 磁场对通电导体有力的作用 改变电流的方向或改变磁场的方向
解析: 通电导体在磁场中发生运动,说明通电导体受到力的作用;通电导体受力的方向与磁场方向和电流方向有关。当这两个因素中的任何一个改变时,作用力的方向就会改变。改变电流的方向或改变磁场的方向都可以改变通电导体受力的方向,从而改变导体运动的方向。
探究问题二 电动机的构造和工作原理
【例2】 小明用漆包线绕成线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,如图所示,闭合开关S后,发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动。为使线圈持续转动,下列措施中可行的是( )A.换用电压更大的电源B.换用磁性更强的磁体C.重新制作匝数更多的线圈,将线圈两端的漆全部刮去D.在线圈的一端重抹油漆,干后在适当位置刮去半圈
解析:本题考查电动机原理。换用电压更大的电源和磁性更强的磁体,只能增大线圈转动的速度,但转动到平衡位置时仍会停下来而不能持续转动,A、B错误;为使线圈能持续转动,要在电路中增加换向器,可在线圈适当的位置刮去半圈漆,D正确;若将线圈两端的漆全部刮去,也不能改变线圈中的电流方向,C错误。
变式训练2 电动机是利用通电导体在 中受力的原理制成的。王鹏同学按照物理教材的要求安装了一台如图所示的直流电动机模型,图中A处的两个半圆铜环称为 ;若要这台电动机反向转动,则可采用的一种方法是 。
答案: 磁场 换向器 改变磁场方向或改变电流的方向
解析: 电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的。图中A处的两个半圆铜环起改变线圈电流方向的作用,叫换向器。电动机的转动方向可以通过改变电流方向或磁场方向来控制。因而要使电动机反向可以通过改变电流或将磁极对调来实现。
知识点一 磁场对电流的作用1.要改变通电导体在磁场中的受力方向,下列办法可行的是( )A.改变通电导体中的电流方向B.增大通电导体中的电流C.减小通电导体两端的电压D.同时改变导体中的电流方向和磁场方向
2.如图所示,一款利用电磁悬浮技术制作的没有“地轴”的地球仪,其原理是将空心金属球放在通电的线圈上,电磁场在金属球表面产生涡流,涡流与磁场作用形成磁力,从而实现地球仪的悬空静止。地球仪悬空静止的原因是( )A.只受到磁力的作用B.由于惯性的作用C.没有受到重力的作用D.磁场的磁力和重力相互平衡
解析:通电的线圈会产生磁场,该磁场对地球仪产生向上的磁力作用,把地球仪吸起,同时地球仪还受到重力作用,在此二力的作用下,地球仪悬空静止。由此可知,该二力是平衡的。
3.如图所示,把一根直导线AB支起来,放在蹄形磁体的磁场里,闭合开关后,直导线就运动起来,这说明 ;如果把电源正负极的连接对调,让通过AB的电流方向与原来相反,闭合开关后, 导线AB的运动方向与原来运动方向相反,这又说明 。
答案: 通电导线在磁场中受到力的作用 通电导线的受力方向与电流的方向有关
解析: 闭合开关后,直导线就运动起来,说明通电导线在磁场中受到力的作用。改变电流方向以后,通电导线的受力方向也随之改变,说明通电导线的受力方向与电流的方向有关。
知识点二 电动机的转动原理4.下列关于直流电动机的说法不正确的是( )A.电动机的主要构造是转子和定子B.电动机是根据通电线圈在磁场中能受力转动的原理做成的C.电动机中线圈的转动方向是不能改变的D.线圈中电流方向的改变是通过换向器来实现的
解析:电动机的主要构造是转子和定子,故选项A正确;电动机就是根据通电线圈在磁场中能够受力转动的原理制成的,故选项B正确;只要改变线圈中电流的方向或磁场的方向,线圈在磁场中的转动方向就会改变,故选项C错误;换向器的作用就是改变线圈中电流的方向,故选项D正确。
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