中小学教育资源及组卷应用平台 第3节 电动机及其应用 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：如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈固定，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（ ） A．开始逆时针旋转 B．开始顺时针旋转 C．保持静止 D．以上三种情况都有可能 变式1：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．电动机没有换向器也可实现持续转动 C．对调磁体的磁极，可以增大电动机的转速 D．改变磁场方向，可以改变线圈转动的方向 变式2：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。 变式3：如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒 (填“有”或“无")力的作用。若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时可看到AB棒向 (填“左”或“右”)侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，可看到AB棒向 (填“左”或“右")侧摆动。这一现象说明通电导体在磁场中受力的方向与 方向和 方向有关。 考点二、电动机 （一）直流电动机的工作原理 直流电动机靠直流电源供电，是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理制成的，是把电能转化为机械能的装置。 （二）直流电动机的构造 如图所示，直流电动机主要由磁体(定子)、线圈(转子)、换向器和电刷等构成。 （三）换向器的结构与作用 (1)结构:由两个相互绝缘的铜质半环构成，两个铜质半环与线圈相连，并随线圈一起转动，跟电刷接触与电源组成闭合电路。 (2)作用:当线圈刚转过平衡位置时，能改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。 （四）影响直流电 ... ...
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