中小学教育资源及组卷应用平台 1.4 电动机 目录TOC \o "1-1" \h \u 一、 磁场对通电导体的作用 1 二、 通电线圈在磁场中的受力情况 2 三、 直流电动机 3 思维导图 知识点清单 磁场对通电导体的作用 磁场对磁场的作用：磁体周围存在磁场，磁场对放入其中的磁体会产生磁力的作用 磁力：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向与电流方向及磁场方向有关。 【实验】验证通电导体在磁场中的受力（安培力）情况 如图装置中，把导线放在磁场中，当合上开关使导线通电时，看到的现象是：导线向右运动 改变通过导线的电流方向，观察导线运动的方向：导线运动方向发生改变，导线向左运动 保持导线中的电流方向不变，改变磁场的方向，观察导线运动的方向：运动方向发生改变，导线向右运动 3. 左手定则：左手平展，让磁感线穿过手心，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，手心面向N极，四指指向电流所指方向，则大拇指的方向就是导体受力的方向。 【常考点】通电导体在磁场中受到力的作用 【例1】如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对通电导体有力的作用，利用这一原理可以制成_____机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向_____运动。 【答案】电动 右 【解析】电动机的工作原理是：磁场对通电导体有力的作用；对调电源正、负两极，磁场方向不变，再次闭合开关时，铝棒中的电流方向与原来相反，则铝棒受力的方向也与原来相反，所以此时铝棒会向右运动。 通电线圈在磁场中的受力情况 通电线圈在磁场中会受到力的作用而转动，但不能持续。 【重】平衡状态：通电线圈所在的平面与磁场方向垂直时线圈受到一对平衡力的作用，线圈的这一位置叫平衡位置。 通电线圈在磁场中受到力的作用方向与电流方向和磁场方向有关。单独改变磁场方向或电流方向，线圈的受力方向发生改变；当磁场方向和电流方向都发生改变时，线圈的受力方向不发生改变 【常考点】通电线圈在磁场中的受力情况 【例2】如图的线圈abcd位于磁场中，ab和cd的受力方向_____（相同/不同）,理由是：_____，此时线圈_____（在/不在）平衡位置 【答案】不同 ab和cd中电流的方向不同 不在 【详解】[1][2]通电导体在磁场中受力方向与磁感线方向和电流方向有关，根据图示信息，电流从电源的正极出发回到负极，则线圈中ab段的电流方向与cd段的电流方向恰好相反，所以它们的受力方向也不同。[3]此时线圈的两个边受力方向相反，所以线圈会发生转动，即线圈不在平衡位置。 直流电动机 直流电动机结构：由定子（磁体）、转子（线圈）、换向器、电刷等 电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用 电动机的工作过程： 过程一：导线ab受到向上的力，导线cd受到向下的力，线圈发生转动 过程二：达到平衡状态时，线圈中的电刷位于换向器的间隙，此时线圈中无电流，不受到安培力的影响，而线圈由于惯性向下运动 【换向器】 作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。 结构：两个铜质半环 过程三：当线圈越过平衡位置后，电刷又与换向器接触，线圈中有电流通过，此时导线ab受到向下的安培力，导线cd受到向上的安培力，线圈持续按照同一个方向转动 能量转换：电能→机械能 【常考点】电动机的工作原理 【例3】如图所示，使线圈位于两磁极间，请你看图回答下列问题： ①通电后，图1中ab段导线的电流方向是_____（选择“由a到b”、“由b到a”）； ②图1中ab段导线受磁场力的方向向上，用箭头标示出图3中ab段导线所受磁场力的方向；线圈转过图2所示位置，用_____（填写一种器材名称）可使线圈靠磁场力 ... ...
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