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第三节科学探究:电动机为什么会转动电动机(1)主要部件:和。(2)原理:磁场对通电导体具有的作用,其作用的方向与、有关。(3)电动机的工作过程:当通电线圈由于而刚转过位置时,立刻改变线圈中的,使线圈的受力方向与线圈转动方向保持相同,从而使通电线圈能够持续转动。改变电动机中,其转动速度会改变;改变电动机中,其转动方向会改变。(4)能量转化:电动机是把能转化为能的过程。磁体线圈力电流方向惯性磁场方向平衡电流方向电流的大小电流的方向电机械答案:增大电源电压;减小摩擦,在转动的部分加润滑油;增强磁铁的磁性。121.磁场对电流的作用通电导体在磁场中受到力的作用而运动,作用力的方向与磁场方向和电流方向有关。在探究导体受力方向跟电流方向、磁场方向的关系时,可用控制变量的方法分两步进行:(1)保持磁场方向不变,改变电流方向,观察导线受力方向;(2)保持电流方向不变,改变磁场方向,观察导线受力方向。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;若两个因素同时改变,作用力的方向则不变。通过进一步的实验可以证明,磁场对电流作用力的大小与磁场的强弱和电流的大小有关。磁场越强,电流越大,作用力就越大。12【例题1】如图所示是直流电动机示意图,下列说法正确的是()A.只改变电流方向,不能改变其转动方向B.只改变磁场方向,不能改变其转动方向C.同时改变磁场和电流方向,不能改变其转动方向D.同时改变磁场和电流方向,可以改变其转动方向解析:电动机的原理是通电导体在磁场中受力转动,受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,只要两个因素中有一个方向改变,则受力方向就会改变,若两个因素同时改变,则受力方向不变,所以只有C正确。答案:C122.电动机的工作过程通电线圈的两段导体在磁场中受到两个相反方向的力的作用而转动,当线圈转至平衡位置(线圈平面和磁感线垂直)时,两电刷跟两个半环间绝缘部分接触,线圈中无电流,线圈不受力的作用,但线圈由于惯性会继续转动,从而越过平衡位置,此时,两电刷和半环交换接触,使线圈中的电流方向改变,线圈中的导体受磁场力的方向也改变,因而可以继续转动,所以线圈能够不停地转动。在平衡位置改变线圈中的电流方向的元件是两个半环的功劳,通常把那两个半环称作换向器。12【例题2】(多选)如图所示是直流电动机两个不同时刻的工作原理图,以下是小明和小华所在科技小组的同学对直流电动机工作原理的分析,其中正确的是()A.导线ab在这两个时刻电流方向不同,受到磁场力方向也不同B.导线ab和cd在这两个时刻所受到的力的作用效果相同C.导线cd在这两个时刻电流方向相同,转动方向相同D.导线ab和cd在这两个时刻所受到力的方向都是相同的12解析:从甲图到乙图,由于换向器的作用,ab和cd中电流方向发生了改变,而磁场方向没有发生改变,故ab和cd受到磁场力的方向与原来不相同,但它们产生的效果能使线圈持续地转动下去。答案:AB1234答案解析解析关闭答案解析关闭A知识点1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,下列办法中可行的是()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12342.如图是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答案解析解析关闭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。答案解析关闭D1234答案解析解析关闭闭合开关后,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。答案解析关闭通电导体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。1234知识点2电动机转动的原理4.如图为我们实验室所用电流表的内部结构示意图。当接入电路,有电流通过线圈时,线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是。答案解析解析关闭当有电流通过线圈时,线圈带动指针偏转,说明线圈受到了力的作用,这与电动机的工作原理一样,即磁场对电流有力的作用。答案解析关闭通电导线在磁场中受到力的作用