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课件网) 第四节 安培力的应用 1．直流电动机功能：电动机是利用_____使通电线圈 转动，将电能转化为_____的重要装置． 2．电动机分类：电动机有_____电动机和交流电动机，交 流电动机又分为_____和三相交流电动机． 3．磁电式电流表基本组成部分：磁铁和放在磁铁两极之间 的_____． 安培力 机械能 直流 单相交流电动机 线圈 4．电表工作原理：如图 3－4－1 所示，磁场的方向总沿着 _____均匀辐射地分布，在距轴线等距离处的磁感应强度的 大小总是_____的，保证 B 的大小不发生变化，且安培 力的方向与线圈垂直． 图 3－4－1 径向 相等 5．电流表中蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布， 当线圈中通入恒定电流时，线圈将发生转动，电流表的指针也 随着偏转，最后停在某一偏角位置上，则在偏转过程中随着偏 转角度的增大( ) A．线圈所受安培力的力矩逐渐增大 B．线圈所受安培力的力矩逐渐减小 C．线圈所受安培力的力矩不变 D．以上说法都不对 解析：因线圈无论转到哪个位置，线圈平面总是与该位置 处的磁场平行，故安培力的力矩不变． C 知识点 1 直流电动机 电动机是利用安培力使通电线圈转动，将电能转化为机械 能的重要装置．电动机有直流电动机和交流电动机，交流电动 机又分为单相交流电动机和三相交流电动机． 观察图 3－4－2，讨论： 图 3－4－2 (1)直流电动机为什么会转动？安培力在其中起到什么作 用？ 答案：通电后，线圈在磁场中受到安培力作用，安培力有 力矩，使得线圈开始转动． (2)假如直流电动机通电前，线圈刚好与磁场垂直，即位于 图乙和图丁所示的位置，通电后，电动机能否正常工作？ 力矩为零，线圈不会转动． 答案：通过改变电流的大小可调节转速． 答案：若线圈在通电前位于图中乙和丁位置，则通电后磁 (3)如何调整电动机的转速？ 1．直流电动机的构造：如图 3－4－2 所示． 图 3－4－2 2．工作原理：如图 3－4－2 甲，当电流通过线圈时，右边 线框受到的安培力方向向下，左边线框受到的安培力方向向上， 在安培力的作用下线框转动起来． 3．调速办法：直流电动机突出的优点是可以通过改变电流 大小调节其转速，而交流电动机的调速比较复杂． A．F 不变，M 变大 B．F 不变，M 变小 C．F 变大，M 变大 D．F 变小，M 变小 图 3－4－3 【例 1】如图 3－4－3 所示，矩形线圈 abcd 可绕对称轴 OO′转动．开始时线圈面与磁场方向平行，按图示方向通以电 流 I，线圈从图示位置开始转过 90°的过程中，ab 边所受磁场力 F 和线圈所受磁场力矩 M 的变化情况是( ) M＝2·nF· cosθ＝nBI·ab·ad·cosθ＝nBIScosθ 解析：ab 边和 cd 边始终与磁场方向垂直，所受磁场力始 终为最大值，保持不变．n 匝线圈受到的磁力矩为 ad 2 可知，随着θ不断增大，磁力矩不断变小． 答案：B 【触类旁通】 1．如图 3－4－4 中甲、乙、丙所示，在匀强磁场中，有三 个通电线圈如图中所示位置．则( ) 图 3－4－4 A．三个线圈都可以绕 OO′轴转动 B．只有乙中的线圈可以绕 OO′轴转动 C．只有甲、乙中的线圈可以绕 OO′轴转动 D．只有乙、丙中的线圈可以绕 OO′轴转动 解析：只有线圈中两条对边所受安培力对 OO′轴的合力 矩不为零，才能使线圈绕 OO′轴转动． 答案：B 知识点 2 磁电式电表 我们知道，电流表表盘上的刻度是均匀的，那就是说，当 电流通过线圈，导线受到安培力作用转动的角度必须与电流的 大小成正比．若是线圈处在匀强磁场中，一旦线圈转动，磁力 矩随即改变．那么怎样的设计才能使得电流表满足上述条件 呢？ 答案：详见电流表的工作原理． 1．电流表是测量电流的电学仪器，实验时经常使用的电流 表是磁电 ... ...
