12.6 直流电动机讲义 （含解析）2023-2024学年京改版物理九年级全一册

12.6 直流电动机 知识梳理 一、电动机 1. 磁场对通电导线的作用 (1)力的方向和电流方向有关。 (2)力的方向与磁感线方向有关。 2.电动机的基本构造 （1）转子：能够转动的部分。 （2）定子：固定不动的部分。 3. 直流电动机为什么需装换向器？ 当线圈转到如图所示位置时，ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上，而且大小相等，方向相反，线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用，所以不能连续转动下去。如何才能使线圈连续转动下去呢？我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置，恰在这时使线圈与电线的两个接头互换，则线圈中的电流方向改变，它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反，从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。因此，要使线圈连续转动，应该在它由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向。能够完成这一任务的装置叫做换向器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。 二、磁生电 1.电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象。 2. 产生感应电流必须同时满足三个条件： （1）电路是闭合的； （2）导体要在磁场中做切割磁感线的运动； （3）切割磁感线运动的导体只能是一部分，三者缺一不可。如果不是闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体的两端产生感应电压。 3.感应电流的方向：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。因 此要改变感应电流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁感线方向反向。但是若导体运动方向和磁感线方向同时改变，则感应电流的方向不发生改变。 4.发电机 发电机的原理是电磁感应，发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。其能量转换是把机械能转化为电能。 三种电磁现象的重要应用对比如下： 应用 原理 要点 电磁铁 电流的磁场 通电螺线管内插入铁芯，磁场大大增强 磁性有无可用通断电控制，磁性强弱可用电流大小及匝数多少控制。 交流发电机 电磁感应 交流电：周期性改变方向的电流。 集流环（两个铜环）和一对电刷的作用 直流电动机 通电线圈在磁场中受力转动 用换向器（两个铜束环）和一对电刷使线圈持续转动 基础训练 一、单选题 1．下列有关物理知识解释正确的是（　　） A．“未见其人，先闻其声”说明声速传播比光速快 B．用测电笔区别火线和零线时，人体一定要接触笔尾金属体 C．跳远运动员助跑时跑得越快，跳得越远，是因为速度越大，惯性越大 D．电动机的工作原理是电磁感应 【答案】B 【详解】A．光速传播比声速快，故A错误； B．用测电笔区别火线和零线时，人体一定要接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，故B正确； C．惯性是物体的属性，与速度大小无关，故C错误； D．电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到了力的作用，故D错误。 故选B。 2．图所示为一些与电和磁有关的事例，下列认识中正确的是（　　） A．图甲中，磁体能够吸引铜、铁、铝等所有金属 B．图乙中，司南的长柄指南是地磁场的作用 C．图丙中，闭合开关导体ab运动时，机械能转化为电能 D．图丁中，电磁铁是利用电磁感应的原理制成的 【答案】B 【详解】A．图甲中的物体是磁体，磁体能够吸引铁、钴、镍，不能吸引铜、铝，故A错误； B．司南的长柄指南是指向地理南极，地磁场的地磁北极在地理南极附近，所以司南的长柄指向地磁北极，是地磁场的作用，故B正确； C．闭合开关导体ab运动是通电导线在磁场中受力转动，是电能转化为机械能，故C错误； D．电磁铁是利用通电导体周围有磁场的原理制成的，故D错误。 故选B。 3．下面四个实验图能说明电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．此实验说明磁极间的相互作用，故A不符合 ... ...