第二十章電與磁第4節電動機第一頁，共15頁。第二十章電與磁第4節電動機第一頁，共15頁。例1通電導體在磁場中受力方向的判斷(pànduàn)(規律方法)【解題歸納】通電導體在磁場中受到力的作用,受力方向(fāngxiàng)與兩個因素有關:一個是磁場方向(fāngxiàng),另一個是電流方向(fāngxiàng).如果只改變其中一個因素,則導體受力方向(fāngxiàng)改變,如果同時改變兩個因素,則導體受力方向(fāngxiàng)不變.借助如圖20-75所示的實驗裝置,小明探究“磁場對通電直導線的作用”.閉合開關S0,原本靜止的輕質硬直導線AB水平向右運動,要使AB水平向左運動,下列措施中可行的是 ()A.將導線A,B兩端(liǎnɡduān)對調B.將滑動變阻器的滑片P向右移動C.換用磁性更強的蹄形磁體D.將蹄形磁體的N,S極對調〔解析〕

將導線A,B兩端對調,電流的方向不變,磁場的方向也不變,故導線AB受力方向不變,運動方向也不變,A項錯誤;將滑動變阻器的滑片P向右移動,滑動變阻器連入電路中的阻值變大,電路中的電流變小,則導線AB所受磁場力減弱,但仍會向右運動,B項錯誤;同樣,換用磁性更強的蹄形磁體,只能使導線AB所受磁場力增強,也不會改變導線AB的運動方向,C項錯誤;將蹄形磁體的N,S極對調,只改變一個影響因素(磁場方向),導線AB的運動方向改變,故D項正確.故正確答案為D.D第二頁，共15頁。例1通電導體在磁場中受力方向的判斷(pànduàn)(規律方1.如圖所示的實驗(shíyàn)中,閉合開關后,導體棒ab向右運動,這說明對通電導體有力的作用;若要使ab向左運動,你的方法是.

改變(gǎibiàn)電流的方向或改變(gǎibiàn)磁場的方向磁場(cíchǎng)[答案]磁場改變電流的方向或改變磁場的方向

第三頁，共15頁。1.如圖所示的實驗(shíyàn)中,閉合開關后,導體棒ab例2誤判電動機的轉動(zhuàndòng)方向(易錯點)〔解析〕電動機的轉動方向與電流(diànliú)方向有關,電流(diànliú)方向改變,電動機的轉動方向改變;電動機的轉動方向與磁場方向有關,磁場方向改變,電動機的轉動方向改變;若電流(diànliú)方向、磁場方向同時改變時,電動機的轉動方向不變.故正確答案為C.如圖20-76所示是直流電動機的示意圖,下列說法正確的是 ()A.只改變電流方向(fāngxiàng),不能改變其轉動方B.只改變磁場方向(fāngxiàng),不能改變其轉動方向(fāngxiàng)C.同時改變磁場和電流方向(fāngxiàng),不能改變其轉動方向(fāngxiàng)D.同時改變磁場和電流方向(fāngxiàng),可以改變其轉動方向(fāngxiàng)C第四頁，共15頁。例2誤判電動機的轉動(zhuàndòng)方向(易錯點)〔2.在安裝直流電動機模型的實驗中,為了改變電動機的轉動(zhuàndòng)方向,可采取的措施是 ()A.改變磁場的強弱B.改變電流的大小C.只改變電流方向或只改變磁場方向D.同時改變電流方向和磁場方向C[提示:電動機的轉動方向與線圈中電流的方向和磁場的方向有關,因此(yīncǐ),要改變其轉動方向,應改變電流方向或磁場方向,若兩者同時改變,轉動方向不變.]C第五頁，共15頁。2.在安裝直流電動機模型的實驗中,為了改變電動機的轉動(zh對換向器的作用(zuòyòng)不理解(疑難點)例3關于換向器,以下說法中錯誤的是 ()A.直流電動機中的換向器是由兩個彼此絕緣的半圓(bànyuán)金屬環制成的B.當直流電動機的線圈轉過平衡位置時,換向器能立即改變線圈中的電流方向C.線圈在磁場內每轉動一周,換向器就將線圈中的電流方向改變2次D.直流電動機的換向器是將線圈中的直流電變成外電路的交流電〔解析〕換向器的作用就是換向,是換電流的方向,它是由兩個彼此絕緣的半圓金屬環制成的,當線圈轉過平衡位置時及時(jíshí)改變線圈中電流的方向,從而改變線圈的受力方向,使線圈能夠保證持續轉動,線圈在磁場中每轉動一周,線圈就兩次經過平衡位置,所以改變兩次電流方向.值得注意的是,直流電動機的換向器的作用是線圈在平衡位置時,改變通過線圈中的電流方向,并不能將直流電變為交流電,故D選項是錯誤的.故正確答案為D.D第六頁，共15頁。對換向器的作用(zuòyòng)不理解(疑難點)例3關于換向3.直流電動機中換向器的作用是 ()A.自動改變磁場的N極和S極B.自動改變線圈中的電流方向(fāngxiàng)C.自動改變線圈中的電流方向(fāngxiàng),也能改變磁場的N極和S極D.以上說法都不對B第七頁，共15頁。3.直流電動機中換向器的作用是 ()B第七頁，共15頁。例1[實際應用題]在物理實驗課上,小明想觀察直流電動機模型的工作情況,將其接入電路,結果電動機卻不工作.在嘗試調整電刷和銅半環的松緊(sōngjǐn)程度后,直流電動機模型開始正常轉動,其原因可能是 ()A.直流電動機的銅半環與電刷接觸不良B.磁體的磁場太弱C.線圈剛好處于平衡位置 D.線圈中的電流太小〔解析〕在嘗試調整電刷和銅半環的松緊程度后,直流電動機模型開始正常轉動,故原來電動機不轉的原因在電刷和銅半環上,即可能是電刷與銅半環接觸(jiēchù)太緊,導致兩者之間摩擦力過大,線圈磁場力不能驅動線圈轉動,也可能是電刷與銅半環接觸(jiēchù)太松,導致電路斷路,使得線圈中無電流,線圈不受磁場力作用.故正確答案為A.A第八頁，共15頁。例1[實際應用題]在物理實驗課上,小明想觀察直流電動機模型例2【解題歸納】圖中的電流表實際上是一種磁電式電流表,該題主要通過了解它的內部構造的原理,來感受物理(wùlǐ)知識之間的聯系.[實際應用題]如圖20-77所示為我們實驗室所用電流表的內部結構示意圖.當接入電路,有電流通過線圈時,線圈帶動指針偏轉.該電流表的工作(gōngzuò)原理是.

圖20-77〔解析〕注意(zhùyì)到圖中電流表內部有一永磁體,在磁極間有磁場,在磁場中有一個線圈.那么,當將電流表接入電路并有電流通過時,通電線圈就會受到磁場力的作用而轉動,并帶動指針偏轉,顯示出電流的大小.通電線圈在磁場中受到力的作用(或磁場對電流有力的作用第九頁，共15頁。例2【解題歸納】圖中的電流表實際上是一種磁電式電流表,該題例3[綜合應用題](2015·泰州中考)(1)按圖20-78甲組裝實驗器材,給直導線通電,直導線向左運動,這說明對通電直導線有力的作用;只對調電源正負極接線,通電直導線會向運動,這說明通電導體的受力方向與有關.

(2)如圖乙是某興趣小組制作的神奇(shénqí)轉框,框的上部中央與電池正極相連,下部緊貼在與電池負極相連的柱形物兩側,金屬框就可以繞電池持續轉動.據此,你認為構成柱形物的材料應具有較好、(填物理屬性).

〔解析〕(1)如題圖甲所示,直導線吊在磁場中,當給直導線通電時,直導線向左運動,說明直導線受到向左的力,這個力是磁場施加的;當只對調電源的正負極接線時,直導線中電流的方向改變,磁場方向保持不變,直導線受力的方向也隨之改變,故直導線會向右運動,這說明通電導體的受力方向與電流方向有關.(2)如題圖乙所示,電池通過柱形物給金屬(jīnshǔ)框中提供電流,所以柱形物必須具有良好的導電性,金屬(jīnshǔ)框轉動的原理是磁場對電流有力的作用,所以在金屬(jīnshǔ)框周圍存在磁場,故柱形物具有較好的磁性.磁場(cíchǎng)右電流方向磁性導電性第十頁，共15頁。例3[綜合應用題](2015·泰州中考)(1)按圖20-例4〔解析〕(1)在實驗中,需要改變電流的大小,因此除添加一塊電流表外,還需要添加滑動變阻器.(2)根據實驗目的,可設計實驗步驟為:斷開開關,將電流表和滑動變阻器串聯接入電路(diànlù),調節滑動變阻器的滑片到適當的位置,閉合開關記錄電流表示數,同時觀察導體棒ab滑行的距離(或滾動的快慢),調節滑動變阻器的滑片位置重復實驗并記錄.(3)實驗中,需要記錄電流的強弱、導體棒滑行的距離,以及磁場對電流的作用力的大小,并進行至少三次實驗,從而設計出表格.[實驗設計題](2015·北京東城區期末)如圖20-79所示為探究“磁場對通電導體作用”的實驗裝置(zhuāngzhì)圖.所用到的實驗器材有:電源(可以用干電池替換)、U形磁鐵、導體棒ab、金屬導軌、開關、導線,若利用該裝置(zhuāngzhì)探究“磁場對通電導體作用力的大小與電流大小是否有關”:(1)除添加一塊電流表外,還需要添加什么(shénme)實驗器材?(2)寫出實驗步驟.(3)畫出實驗數據記錄表格.

(2)斷開開關,將電流表和滑動變阻器串聯接入電路,調節滑動變阻器的滑片到適當的位置,閉合開關記錄電流表示數,同時觀察導體棒ab滑行的距離(或滾動的快慢),調節滑動變阻器的滑片位置重復實驗并記錄.

〔答案〕

(1)滑動變阻器.

(3)見下表.第十一頁，共15頁。例4〔解析〕(1)在實驗中,需要改變電流的大小,因此除添加例5〔解析〕(1)電磁炮的原理是:位于磁場中的導線在通電時會受到一個力的推動,它與生活中電動機的原理是相同的.(2)電磁炮發射過程中,將電磁能轉化為機械能.(3)隱蔽性好.電磁炮在發射時不產生火焰和煙霧,也不產生沖擊波,所以作戰中比較隱蔽,不易被敵人發現.比較經濟(jīngjì).與常規武器比較,由于不用火藥,因而減小了發射成本和暴露目標的危險性.[閱讀理解題](2015·北京門頭溝區二模)電磁炮電磁炮是利用電磁發射技術制成的一種先進動能殺傷武器.與傳統大炮將火藥燃氣壓力作用于彈丸不同,電磁炮是利用力來對金屬炮彈進行加速,使其達到打擊目標所需的動能,與傳統的火藥推動的大炮相比,電磁炮可大大提高彈丸的速度和射程.如果說到電磁炮的基本原理其實并不神秘.不過是在彈丸中產生一個電流,在發射軌道上產生一個強磁場.由于不用火藥,因而減小了發射成本(chéngběn)和暴露目標的危險性.電磁炮不僅用于軍事用途,科學家甚至設想應用這一原理發射衛星呢.(1)電磁炮是利用電流在磁場中的原理工作的,這與我們學習過的工作原理是一樣的.

(2)電磁炮發射過程中,將電磁能轉化為能.

(3)簡述電磁炮發射成本(chéngběn)低和暴露危險小的理由:.

電磁炮在發射時不產生火焰和煙霧,也不產生沖擊波,所以作戰中比較隱蔽,不易被敵人發現;與常規武器比較,由于不用火藥(huǒyào),因而減小了發射成本和暴露目標的危險性受力電動機機械第十二頁，共15頁。例5〔解析〕(1)電磁炮的原理是:位于磁場中的導線在通電時例6[實驗探究題]在復習“電流的磁場”和“磁場對電流的作用”時,小剛想:既然通電導體周圍存在磁場,磁場又會對通電導體產生力的作用,那么互相靠近的兩個通電導體間是否會產生力的作用呢?(1)于是,他和小強商議通過實驗來研究這一問題.他們找到了兩根柔軟的導線,相距較近地并排固定在接線板上,實驗電路(diànlù)如圖20-80甲所示.通過實驗觀察到的現象如圖乙所示.該實驗表明:兩個通電導體之間.

(2)小強認為,如果改變其中一個通電導體的電流方向,則它們之間作用力的方向也會發生改變.小強這樣想的理由是:電流產生的磁場方向是由的方向決定的,當一個通電導體中電流的方向改變時,它產生的磁場方向也會發生改變;而磁場對通電導體的作用力的方向與的方向和的方向有關,另一個通電導體中電流的方向不變,但它所處磁場方向變化了,它受到的磁場力方向就會改變.

(3)如果開始實驗時,小剛和小強沒有找到柔軟的導線,而是用較硬的普通鋁芯導線進行實驗,你認為會出現怎樣的情況?通過這個問題,你得到了怎樣的啟示?第十三頁，共15頁。例6[實驗探究題]在復習“電流的磁場”和“磁例6〔解析〕(1)兩根柔軟的導線通電后能夠相互吸引,這說明兩個通電導體之間有力的作用.(2)根據奧斯特實驗可知,當電流的方向發生改變時,電流所產生的磁場的方向也發生改變;而根據磁場對通電導體作用的規律,當電流方向或磁場方向改變時,通電導體的受力運動方向也隨之發生改變.(3)實驗中采用柔軟的導線,通電后導線之間的吸引力能夠明顯地通過導線的形變表現出來,若采用較硬的普通(pǔtōng)鋁芯導線,就會出現鋁芯導線不能相互吸引或者相互排斥的現象.通過這個實驗我們可以得到的啟示是,在物理實驗中選擇適當的器材設計實驗是至關重要的.第十四頁，共15頁。例6〔解析〕(1)兩根柔軟的導線通電后能夠相互吸引,這說明例6[實