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第十七章电动机与发电机【柳州考情分析】知识内容考试要求考情分析电动机与发电机1.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关，了解直流电动机的工作原理；2.通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件；3.了解电磁感应在生产、生活中的应用；了解发电机的工作原理19年：电磁感应现象及其能量转化；（2分）18年：探究电磁感应；（2分）17年：电动机的应用；（3分）16年：磁场对通电导线的作用；（1分）15年：探究电磁感应；（6分）14年：发电机的基本构造和工作原理；（1分）重难考向突破中考考点解读高效课堂训练1.关于电动机转动的猜想：电动机的转动，可能跟和有关。由于磁场对通电线圈产生力的作用，电动机才会转动起来。2.电动机的主要结构：转子、定子、换向器。3.磁场对电流的作用：通电导体在磁场中会受到的作用，力的方向跟和都有关。通电导体在磁场中受到力的作用时，将能转化成能。4.直流电动机的工作原理：通电导体在中受到力的作用使线圈转动，同时通过及时改变线圈中的，以保持线圈的持续转动。5.换向器的作用：当线圈由于惯性刚越过时，通过换向器立刻改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动下去。考点一电动机磁场磁场对电流产生力的作用力电流方向磁场方向平衡位置电机械磁场换向器电流方向重难考向突破中考考点解读高效课堂训练1.电磁感应（1）由英国物理学家最先发现，由电磁感应产生的电流叫电流。（2）产生感应电流的条件：电路要；电路中的一部分导体在中做运动。感应电流方向与方向和方向有关。2.电磁感应的应用：发电机（1）发电机的主要结构：转子、定子、铜滑环。（2）发电机的工作原理：。（3）发电机发电时的能量转化：能转化成能。法拉第感应闭合磁场切割磁感线导体运动磁场电磁感应现象机械电考点二发电机重难考向突破中考考点解读高效课堂训练1.如图17-1所示的连接电动机模型的实验中，把电源、开关和电动机模型连接起来组成电路，闭合开关，发现电动机没有转动，用手轻轻拨动一下线圈，电动机连续转动起来，则拨动之前电动机不转的原因是；如果要使电动机反向转动，可以采取的措施是。线圈恰好处于平衡位置对调电池的正、负极考点三课本重要图片图17-1重难考向突破中考考点解读高效课堂训练2.如图17-2所示是扬声器的结构示意图，当有随声音变化的电流通过扬声器的线圈时，线圈与纸盆都随之振动，就会使扬声器发出声音，由此可知，线圈与纸盆振动的原因是，扬声器发声的能量转化是能转化为能。3.如图17-3所示的动圈式话筒是一个应用现象的实例。通电导体在磁场中受到力的作用电机械电磁感应图17-2图17-3重难考向突破中考考点解读高效课堂训练突破一电动机和发电机工作原理的理解与辨别【突破金钥匙】直流电动机和交流发电机的比较：项目电动机发电机构造相同均由磁体、线圈组成不同需要换向器（两个半铜环），外电路上有电源用两个铜环和电刷连接电路，外电路上无电源重难考向突破中考考点解读高效课堂训练项目电动机发电机原理相同均受磁场方向影响不同磁场对通电线圈的作用电磁感应现象用途相同两者一起帮助人类利用水能、内能、核能等不同电能转化为机械能机械能转化为电能例１【2019·毕节】关于如图17-4甲、乙所示的实验，下列说法错误的是（）A.甲实验可以探究通电导体周围存在磁场B.甲实验可以探究电磁感应现象C.乙实验可以探究通电导体在磁场中受力情况D.乙实验的过程中，电能转化为机械能A重难考向突破中考考点解读高效课堂训练【解析】由图可知,甲实验为电磁感应实验装置,可以探究电磁感应现象,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意；乙实验可以探究通电导体在磁场中的受力情况,实验过程中电能转化为机械能,故C、D正确,不符合题意。图17-4重难考向突破中考考点解读高效课堂训练突破二直流电动机不转或转速过小的原因【突破金钥匙】安装直流电动机模型时，线圈不转的原因主要有电路开路、磁铁无磁性和线圈处于平衡位置等几种情况。转速过小是因为电流小或磁性弱。例2如图17-5所示，正确连接好直流电动机模型的电路后，合上开关，电动机不转，试列出可能产生故障的原因及相应的排除故障的方法。（1）磁铁无磁性，排除故障的办法：。（2）线圈处于平衡位置，排除故障的办法：。（3）电刷和换向器接触不良，排除故障的办法：。更换磁铁重难考向突破中考考点解读高效课堂训练图17-5用外力让线圈转过平衡位置可压紧电刷与换向器重难考向突破中考考点解读高效课堂训练【解析】通电线圈在磁场力的作用下才能运动,如果磁铁失去磁性,电动机就不会转动。电动机靠换向器改变线圈中电流的方向,使线圈连续转动,但若换向器接触不良,则不能使线圈连续转动。线圈通过平衡位置时靠的是惯性,但线圈如果原来是静止在平衡位置的,那么在无外力作用的情况下线圈将继续保持静止的状态。重难考向突破中考考点解读高效课堂训练1.【2019·邵阳】电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中。它们都是利用电动机来工作的，电动机工作过程中的能量转化情况主要是（）A.电能转化成内能B.电能转化成机械能C.机械能转化成电能D.太阳能转化成机械能B重难考向突破中考考点解读高效课堂训练2.【2018·淄博】如图17-6所示是“探究通电导线在磁场中受力”的实验装置。瞬间接通电路，原来静止的导线ab向右运动。要使导线ab向左运动，可行的措施是（）A.将磁体的N、S极对调B.增大电源电压C.换用磁性更强的磁体D.将磁体的N、S极对调，同时改变电流的方向A图17-6重难考向突破中考考点解读高效课堂训练3.【2019·昆明】如图17-7所示是“探究产生感应电流条件”的实验，下列说法正确的是（）图17-7A.只要导体AB在磁场中运动，灵敏电流计的指针就会发生偏转B.对调两个磁极方向，灵敏电流计的指针偏转方向发生改变C.改变导体AB切割磁感线的方向，灵敏电流计的指针偏转方向不发生改变D.电磁感应是把电能转化为机械能B重难考向突破中考考点解读高效课堂训练4.【2019·宁夏】如图17-8所示，下列关于物理实验表述正确的是（）A.图甲实验揭示了电流的周围存在磁场，应用是电磁铁B.图乙实验揭示了通电导体在磁场中受力运动，应用是发电机C.图丙实验是电磁感应现象，应用是电动机D.图丁实验电源的左端是正极，小磁针A端是S极A图17-8重难考向突破中考考点解读高效课堂训练5.【2018·柳州】如图17-9所示，某同学将导线ab向左运动，发现灵敏电流计的指针会偏转。若将导线ab向右运动，灵敏电流计指针将偏转；若保持导线ab在磁场中静止，灵敏电流计指针将偏转。（均选填“会”或“不会”）会不会【解析】由图可知磁感线是上下方向,则导线向左、右运动均能切割磁感线,都会产生感应电流,故灵敏电流计指针都能偏转。导线静止时,不切割磁感线,不会产生感应电流,故灵敏电流计指针不偏转。图17-9重难考向突破中考考点解读高效课堂训练6.同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上，两个支架分别与电池的两极相连，把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图17-10所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。（1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是（选填“A”或“B”）。A.两端全部刮掉B.一端全部刮掉，另一端只刮半周B图17-10【解析】（1）将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场力的作用,另一个半周没有电流通过,不受磁场力的作用,利用惯性转动。重难考向突破中考考点解读高效课堂训练6.同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上，两个支架分别与电池的两极相连，把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图17-10所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。（2）线圈在转动过程中能转化为能。电机械图17-10【解析】（2）线圈在转动过程中电能转化为机械能。重难考向突破中考考点解读高效课堂训练6.同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上，两个支架分别与电池的两极相连，把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图17-10所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。（3）小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，写出一条可能造成该现象的原因：。电源电压较低图17-10【解析】（3）如果电源电压太低,电路中电流很小,磁场对其无法产生较大的动力,所以可能不会转动。重难考向突破中考考点解读高效课堂训练7.发电机是如何发电的呢？同学们用如图17-11所示的装置进行探究。（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计指针不偏转，说明电路中（选填“有”或“无”）电流产生。图17-11无序号磁体摆放方向ab运动方向灵敏电流计指针偏转情况1N极在上竖直上下运动不偏转2水平向左运动向右偏转3水平向右运动向左偏转4N极在下竖直上下运动不偏转5水平向左运动向左偏转6水平向右运动向右偏转重难考向突破中考考点解读高效课堂训练7.发电机是如何发电的呢？同学们用如图17-11所示的装置进行探究。（2）小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现灵敏电流计指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可以产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”。为验证猜想，他们继续探究，并把观察到的现象记录在下表中：分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是（选填“正确”或“错误”）的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟有关。正确导体的运动方向磁场方向重难考向突破中考考点解读高效课堂训练7.发电机是如何发电的呢？同学们用如图17-11所示的装置进行探究。（3）在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了。他们再重复刚才的操作，发现灵敏电流计的指针偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在中做运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早是由英国物理学家发现的。图17-11磁场切割磁感线法拉第