浙教版八年级科学下册1.4电动机学案

1 电动机 【知识要点】 一、磁场对电流的作用 探究 1 如图装置中，当合上开关使导线 AB 通电时，发生了什么现象？ ． 分别改变电流方向或磁体的磁极方向，又发生了什么现象？ ． 1．磁场对电流的作用是力（安培力）的作用． 2．通电导体在磁场里受到的力的作用，实质上是电流磁场与磁铁磁场相互作用的结果 3．通电导体中的电流方向与磁感线的方向相同或相反时（即两方向平行时），导体不受磁场的作用力； 当通电导体中电流的方向垂直于磁场方向时，导体受到的力最大． 4．也就是说通电导体在磁场里受到力的作用，受到力的方向既跟电流的方向垂直，又跟磁感线的方向 垂直．它可以通过左手定则来判断。 5. 左手定则：伸开左手使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌 在 同一平面上，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，使四指所指的方向为电流方 向， 那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向。 探究 2 通电线圈在磁场中会是怎样的呢？ 如下图所示，使线圈位于磁体两磁极之间的磁场中． 1．使线圈静止在图乙位置上，闭合开关发现线圈并没有运动，这是由于线圈上、下两边受力大小一样、 方向却相反的原因．这个位置是线圈的平衡位置． 2．使线圈静止在图甲位置上，闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，能靠惯性平衡位置，但不能继 续转下去，最后要返回平衡位置．为什么会返回呢？ 3．使线圈静止在图丙位置上，这是刚才线圈转过平衡位置以后所到达的地方，闭合开关，线圈沿逆时 针方向转动，说明线圈在这个位置所受力是阻碍它沿顺时针方向转动的． 4．通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生运动时，电能转化为机械能．电动机就是根据通 电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的． 二、直流电动机 1．定义：利用直流电源供电的电动机叫直流电动机 图 1 甲 乙 丙 图 2 2 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转动的原理制成的．它在工作时将 电能转化为机械能． 3．构造：直流电动机主要是由磁铁、线圈、换向器和电刷等构成． 4．换向器的作用：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 动改变通入线圈中的电流方向，从而改变受力方向，使线圈连续转动． 5．电动机由定子和转子组成，定子是机壳和磁极，电动机的磁极是电磁极，转子是线圈和铁芯． 6．电动机与内燃机相比电动机具有构造简单、操作方便、制造便宜、体积小、效率高、无污染等优点． 【经典例题】 例 1 通电导线放置在磁场中，如图所示，不受到磁场力作用的是（ ） 例 2．通电导体在磁场里受力的作用，下列说法正确的是（ ） A、通电导体在磁场里一定受到力的作用 B、通电导体在磁场里受力的方向只与磁场方向有关 C、通电导体在磁场里受力的方向只与电流方向有关 D、同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向不变 例 3．如图所示的实验中，导体 AB 受力方向水平向左，为使 AB 受力方向水平向右，以下方法中正确的是（ ） A、改变导体 AB 中的电流方向 B、将磁铁的两极对调 C、增大通入 AB 中的电流 D、在改变导体 AB 中电流方向的同时，将磁铁的两极对调 例 4．为了使直流电动机的线圈持续转动，当线圈转过什么位置时，换向器改变其中的电流方向（ ） 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 例 5．直流电动机的线圈转动一周，电流的方向需改变（ ） A、1 次 B、2 次 C、3 次 D、4 次 例 6．要改变直流电动机转子的转向，以下方法哪些不可行（ ） A、改变线圈中的电流方向 B、改变磁场方向 C、将电源的正、负极和两个磁极同时对换 D、电源的正、负极和两个磁极不同时对换 例 7．如图所示的直流电动机，线圈 abcd 沿顺时针转动。下列说法中不正确的是（ ） A、线圈 cd 边受的边始终向上 3 B、对调 N、S 磁极，线圈将逆时针转动 C、对调电源正负极，线圈将逆时针转动 D、每当线圈转过平衡位置，换向器就改变线圈中的电流方向 【经典练习】 1．下列设备是利用磁场对电流的作用原理制成的是（ ） A、电磁继电器 B、电铃 C、电动玩具中的小电动机 D、螺线管 4．如图所示，要改变直流电动机的转动方向，下列措施中不可取的是（ ） A、改变线圈中电流的方向 B、电动机内磁铁的磁极对调 C、电源的正、负极对调 D、电源的正、负极和电动机内磁铁的磁极同时对调 5．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，可当他拨了一下线圈后， 电动机就快速转了起来，造成这一情况的原因可能是（ ） 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，线圈处于平衡位置了 6、要想使一台直流电动机模型的转速减小一些，下列方法不能达到目的的是（ ） A 减小线圈中的电流大小 B 将磁铁的两极对调一下 C 更换电源，使电源的电压降低 D 增加滑动变阻器接入电路的电阻 7．下列说法中正确的是（ ） A、力是使物体运动的原因 B、液体内部的压强随深度的增加而增大 C、电磁选矿机能区分铜矿和铝矿 D、电动机是利用电磁感应现象制成的 8..如图所示,⊙表示电流方向为垂直于纸面向外的一段通电导体, 表示电流方向为垂直于纸面向里的一 段通电导体,直线上的箭头所指的方向表示导体的受力方向.则以下四个图中,通电导体的受力方向表示 正确的是 ( ) A. 图 A B. 图 B C. 图 C D. 图 D 9．直流电动机中，可以使线圈一到平衡位置就自动改变线圈中电流方向的装置是（ ）． A．线圈 B．铜环 C．换向器 D．电刷 10．如图是某同学为了“探究通电导线在磁场中的受力情况”的实验设计的装置图． （1）若要探究通电导线在磁场中的受力方向与电流方向的关系，你的做法 是： ． （2）若要探究通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向的关系，你的做法 是： ． × ×⊙ ⊙× N S S S N N N S A B C D 4 电动机（小测） 1．直流电动机工作时，能量的转化情况是（ ） A、电能转化为化学能 B、化学能转化为电能 C、机械能转化为电能 D、电能转化为机械能 2．在安装直流电动机模型的实验中，要减小电动机的转速，正确的措施是（ ）． A．增大电源电压 B．调换磁铁的两极 C．改变线圈的电流方向 D．减小线圈中的电流大小 3．下列用电器中，属于利用“通电导线在磁场中受磁场力的作用”原理工作的是（ ）． A．电炉 B．白炽灯 C．电热毯 D．电风扇 4. 关于通电导体在磁场里的受力方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是（ ）. A. 电流方向改变时，导体受力方向改变 B. 磁场方向改变，导体受力方向改变 C. 电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变 D. 电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变 5．如图所示，甲图中电流方向和 cdab, 边受力方向已知，则下列说法正确的是（ ） A、乙图中线圈电流方向 ababcd , 受力方向向下， cd 受力方向向上 B、乙图中线圈电流方向 abdcba , 受力方向向上， cd 受力方向向下 C、丙图中线圈电流方向 ababcd , 受力方向向下， cd 受力方向向上 D、丙图中线圈电流方向 abdcba , 受力方向向上， cd 受力方向向下 6．要改变通电导体在磁场中的受力方向，下列办法中可行的是（ ）． A．只改变通电导体的电流方向 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 7．如图所示，当开关闭合时，导体 AB 发生运动，这表明通电导体 在 中要受到力的作用, ______机就是根据这一原理制造出来的。 5 电动机（作业） 1．通电导体在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟 方向和 方向有关．如果二者其中之 一的方向改变，则受力的方向 ，如果二者的方向同时改变，则受力的方向 ． 2．电动机是把 能转化成 能的装置，它是利用 的原理制成的． 3．下列措施中，不能使电动玩具车速度加快的是（ ）． A．对调电流的正负极 B．换用转速较快的电机 C．在转轴处滴加润滑油 D．换用新电池提高电压 4 .如图所示,AB、CD 是两根通电导线，在图中标出两根导线的电流方向， 则两根导线将会（ ） A 排斥 B 吸引 C 静止 D. 先排斥后吸引 5 为使直流电动机的线圈持续转动当线圈转过什么位置时换向器改变其中的电流方向（ ） 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 6．电动机在日常和工农业生产中的应用十分广泛，关于电动机下列说法错误的是（ ） A、电动机是应用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的 B、直流电动机中的换向器能使通电线圈持续转动 C、电动机是把电能转化成机械能的装置 D、电动机是把机械能转化成电能的装置 7．下列说法中正确的是（ ） A、力是使物体运动的原因 B、液体内部的压强随深度的增加而增大 C、电磁选矿机能区分铜矿和铝 D、电动机是利用电磁感应现象制成的 8．在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关系时，一位同学做了如图（a）、(b)、(c)所示的三个 实验，图中 AB 表示闭合电路的一部分导线，导线上箭头表示电流方向，F 表示导线受力的方向，S、N 表 示蹄形磁铁的南、北极 （1）通过实验（a）和（b）说明，通电导线在磁场中的 受力方向与 的方向有关 （2）通过实验（a）和（c）说明，通电导线在磁场中 的受力方向与 的方向有关。 A B C D 6 第四节 电动机 解题示范 例 要改变直流电动机的转动方向，可采用的措施是：（ ） A. 增大或减小线圈中的电流强度 B. 增强或减弱电动机里的磁场 C. 改变线圈中的电流方向，或对调磁铁的磁极 D. 改变线圈中的电流方向，同时对调磁铁的磁极 习题精选 A 组 1． ★在 “磁场对通电导线的作用实验”中发现：通电导体在磁场中的受力方向与 和 有关。如果改变其中的一个量，受力方向将 ；如果两个量的方法同时改变，则受力方向将 。 （改变或不变） 2、如图是研究磁场对电流作用的实验装置，当闭合开关后，导体 AB 就会运动起来，这现象说明： ___________________________________________；人们根据这一原理制成了____________机。 3、上题中当闭合开关后，若导体 AB 向左运动 （1）如果仅将两磁极对调位置，导线 AB 将向 运动 （2）如果磁极位置不变仅改变 AB 中的电流方向，导线 AB 将向 运动 （3）如果同时对调磁极位置和改变电流方向，导线 AB 将向 运动 4、直流电动机构造主要由 、 、 、 组成。 5、换向器的作用是：改变线圈中的 ，从而改变导体在磁场中的 ， 使线圈在磁场中能连续转动。 6、要想使一台直流电动机模型的转速减小一些，下列方法不能达到目的的是（ ） A 减小线圈中的电流大小 B 将磁铁的两极对调一下 C 更换电源，使电源的电压降低 D 增加滑动变阻器接入电路的电阻 7、想一想，生活中有哪些地方用到了电动机？为什么要用？能量怎么转化？ 8、一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后电机不转，用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动 起来，则该电动机模型开始时不转的原因可能是( ) A．线圈内部断路 B．电刷与换向器接触不良 C．磁铁的磁性不强，或线圈中电流不够大 D．线圈正好处于平衡位置 B 组 9、一束带负电的电子流经过一暗盒附近，运动轨迹发生偏转，如图所示。则暗盒中可能存在的物体为： （ ） ①磁铁②铅块 ③带正电荷的物体④带负电荷的物体 A ．①③ B，②③ C．②④ D．只可能是③ 10、矩形通电线圈在磁场中的位置如图所示，该线圈这时是否受到磁场力的作用？是否会发生转动？