第十七章

電動機與發電機17.1

關于電動機轉動的猜想17.2

探究電動機轉動的原理課程要求1.通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，知道力的方向與哪些因素有關。2．了解動圈式揚聲器的結構和原理。3.了解直流電動機的工作原理核心素養1.運動和相互作用觀念2.科學探究知識點精講1.通過觀察電動機，可以看到它由兩部分構成：能夠______的線圈和______的磁體，在電動機里，______的部分叫轉子，_________的部分叫定子。電動機工作時，______在______中飛快地轉動。知識點1：探究磁場對電流的作用轉動不動轉動不轉動轉子磁場2.通電導體在磁場中會受到_____的作用，力的方向跟_____方向和_______方向都有關系。力電流磁場3.如圖17-1-1所示的實驗裝置,在兩根水平且平行的金屬軌道上放一根輕質導體ab。(1)接通電源,這時會看到導體ab向左運動,這表明__________________________________。通電導體在磁場中受到力的作用(2)若只對調磁體的磁極或只改變導體ab中的電流方向,觀察到導體ab均向右運動,這表明通電導體在磁場中受力的方向與__________以及__________均有關。(3)如果把磁體的兩極對調,同時改變通過導體ab中的電流方向,會看到導體ab的運動方向跟原來________(填“相同”或“相反”)。磁場方向電流方向相同4.如圖17-1-2所示，在研究磁場對電流作用的實驗裝置中，導體棒ab不可能選用下列哪種材料制成?()A.銅

B.鐵C.鋁

D.錫B5.如圖17-1-3所示，閉合開關，靜止的導體棒ab在軌道上向右運動，說明了通電導體在磁場中受到_____的作用，若只將電源的正、負極對調，則導體棒ab將向_____（填“左”或“右”）運動，若只將蹄形磁鐵的N、S極對調，則導體棒ab將向_____（填“左”或“右”）運動。力左左思路點撥：探究磁場對電流的作用的實驗，從這個實驗目的出發可知，需要有磁體提供磁場，需要電源提供電流，因此實驗裝置中必須有磁體和電源兩個元件。閉合開關，電路中有電流通過，研究對象（直導體或線圈，為非磁性材料）會受力由靜止變為運動，把電能轉化為機械能。磁力的方向跟電流方向和磁場方向都有關，但同時改變電流方向和磁場方向，磁力方向不變。6.直流電動機的工作原理是__________________________________使線圈轉動，同時利用__________及時改變線圈中的_____方向，以保持線圈的持續轉動。7.電動機在電路圖中的符號是_____，電動機工作時，將_____能轉化為_____能。知識點2：電動機通電導體在磁場中受到力的作用換向器電流電機械8.換向器：由兩個中間斷開、彼此絕緣的銅質________組成，當線圈剛轉過______位置時，改變了線圈中的______方向，使線圈繼續轉動下去。金屬半環平衡電流9.如圖17-1-4所示，兩根絕緣細線懸掛著的導體ab，放在U形磁鐵中央，ab兩端連接著導線。若要探究電動機的工作原理，虛線方框中接入的實驗器材是（）A.電源B.電壓表C.靈敏電流計D.滑動變阻器A10.直流電動機換向器的作用是()A.改變線圈的轉動方向B.改變線圈中的電流方向C.改變磁感線的方向D.以上作用同時存在B11.如圖17－1－5所示是一種動圈式耳機的內部結構示意圖。當音圈中有大小和方向反復變化的電流通過時，音圈帶動音膜__________（填“向左”“向右”或“左右往復”）運動。音圈之所以運動，是由于磁場對__________有力的作用。左右往復通電導體思路點撥：電動機有一個換向器的元件，它是由兩個彼此絕緣的銅半環組成。當線圈轉到平衡位置時，電刷正好處于絕緣位置使得線圈中沒有電流。線圈由于慣性越過平衡位置時就改變了線圈中的電流方向使線圈持續轉動。易錯辨析：換向器改變的是線圈中的電流方向，不能改變外部電路中的電流方向。課堂鞏固1.電動機的原理是()A.電磁感應B.通電導體在磁場中受力的作用C.電流的磁效應D.電流的熱效應B2.通電線圈在磁場里受力轉動的現象表明()A.電能轉化為內能B.電能轉化為機械能C.機械能轉化為電能D.內能轉化為電能B3.圖17-1-6所示為某小組同學探究磁場對通電導體的作用的實驗裝置,ab是一根金屬棒,通過金屬導軌連接到電路中。下列對該實驗的描述中錯誤的是()A.改變電路中的電流方向,可以改變金屬棒ab的受力方向B.換用磁性強一些的蹄形磁體,可以改變金屬棒ab的受力方向C.該實驗過程中,電能轉化為機械能D.換用輕質金屬棒，可減小金屬棒與導軌之間的摩擦B4.在研究“磁場對通電導體（電流）有力的作用”實驗中。

（1）利用圖17-1-7甲所示的裝置研究“磁場對電流的作用”時，應在“a”“b”之間接入_____，根據該原理可制成_______（填“發電機”或“電動機”）。（2）如圖17-1-7乙、丙中，磁體間磁場的磁感線方向都是從磁體N極水平指向S極，且線圈所處的空間磁場強弱是恒定不變的（也稱勻強磁場）。電源電動機①在圖乙中，通電后cd段導線受磁場力的方向為豎直向下，此時，ab段導線所受磁場力的方向是豎直向_____（填“上”或“下”）；②圖丙中的線圈可以持續轉動，是因為在外部加裝了換向器，該裝置能使線圈________（填“剛轉到”或“剛轉過”）平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向。上剛轉過5.如圖17-1-8為直流電動機模型。（1）直流電動機的工作原理是________________________________。電動機工作時，能夠使線圈平穩、連續不停地轉動下去是靠_____________來實現的。通電線圈在磁場中受力轉動換向器（2）若要改變電動機的轉動方向下列方法中可行的是______（填