中小学教育资源及组卷应用平台 第4节 电动机 考点一、磁场对通电导体的作用 （一）磁场对通电直导线的作用 实验探究:如图所示，把导线AB放在磁场中光滑的金属导轨上，接通电源，让电流通过导线AB,则导线AB在磁场中运动起来，说明磁场对通电导线有力的作用。 (1)只把电源正、负极对调后接人电路，从而改变导线AB中的电流方向，则导线AB运动方向发生改变，即导线AB受力的方向发生改变。 (2)只把磁极对调一下，改变磁场方向，导线AB运动方向发生改变，即导线AB受力的方向也发生改变。 (3)如果把电源正、负极对调后接入电路，同时对调一下磁极，即同时改变导线AB中的电流方向和磁场方向，导线AB的运动方向不变，即导线AB受力的方向不变。 结论:①通电导线在磁场中受到力的作用。②受力方向与电流方向和磁场方向有关。 只改变电流方向或磁场方向，导线的受力方向改变；同时改变电流方向和磁场方向，导线的受力方向不变。③受力大小与电流大小和磁场强弱有关:电流越大，磁场越强，受力越大。 （二）磁场对通电线圈的作用 (1)通电线圈在磁场中的运动情况 通电线圈所在平面与磁场平行时，线圈发生转动。通电线圈所在平面与磁场垂直时，线圈不发生转动。 (2)通电线圈在磁场中的转动分析 如图所示，使线圈位于磁体两磁极之间的磁场中。 ①使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，发现线圈并没有转动，这是由于线圈上、下两边受力大小相等、方向相反，即线圈受力平衡。这个位置是线圈的平衡位置。 ②使线圈静止在图甲位置上，闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，能靠惯性转过平衡位置，但不能继续转动下去，最后要返回平衡位置。 ③使线圈静止在图丙位置上，闭合开关，线圈沿逆时针方向转动，说明线圈在这个位置所受的作用力是阻碍它沿顺时针方向转动的。 (3)通电线圈在磁场里受到力的作用而发生转动时，电能转化为机械能。电动机就是根据通电线圈在磁场中受力而发生转动的原理制成的。 典例1：小金利用磁铁、线圈、电源和导线等器材制作简易的电动机模型并进行相关的研究。 （1）电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。(甲)图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是 。线圈从图示位置再转动90度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置。 （2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了 ，该装置能在线圈刚转到平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而能继续转下去。 【答案】（1）通电线圈；电流方向不同（2）换向器 【解析】（1）根据电动机工作原理解答。通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。（2）在直流电动机中，换向器为两个铜半环，用于改变线圈中的电流方向，从而保证线圈能够持续转动下去，据此分析解答。 【解答】（1）电动机的工作原理是磁场对通电线圈有力的作用。(甲)图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是电流方向不同。 （2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转到平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而能继续转下去。 变式1：（2023八下·宁波期末）如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（ ） A．电动机通电后不转，一定是电路断路 B．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的 C．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向 D．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大 【答案】C 【解析】根据对直流电动机的结构、工作过程的认识判断。 【解答】A.电动机通电后不转，可能是电路断路，也可能是线圈阻力太大，或者线圈处于平衡位置，故A错误； B.线圈连续转动是靠换向器改变线圈里电流方向来实现的，故B错误； C.改变磁场方向或改变电流方向，都可以改变线圈转动的方向，故C正确； D.将磁体的磁极对调一 ... ...
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