中考物理 知識點全突破系列 專題 直流電動機的構造原理及其工作過程含解析

直流電動機的結構原理及其工作過程以下圖的甲、乙兩圖中的矩形線圈，此刻給它們通電，則以下說法正確的選項是（）甲中線圈轉動，乙中線圈不轉動 B.乙中線圈轉動，甲中線圈不轉動C.甲、乙中的線圈都會轉動 D.甲、乙中的線圈都不會轉動線圈abcd轉動過程中經(jīng)過圖甲、乙地點時，導線ab所受磁場力的方向（ ）同樣，是因為磁場方向、流過ab的電流方向都沒改變同樣，是因為磁場方向、流過ab的電流方向都改變了ab的電流方向相反了相反，是因為磁場方向相反了3cm×2cm的矩形線圈，漆包線在線3cm硬紙板上．兩個支架分別與電池的兩極相連．把線圈放在支架上，線圈下放一塊強磁鐵，以下圖．給線圈通電并用手輕推一下，線圈就會不斷的轉下去．在漆包線兩頭用小刀刮去引線的漆皮，刮線的要求是 （填選“A”或“B”）．A.兩頭全刮掉 B.一端所有刮掉，另一端只刮半周線圈在轉動過程中 能轉變成 能．小華組裝好實驗裝置，接通電源后，發(fā)現(xiàn)線圈不可以轉動，寫出一條可能造成該現(xiàn)象原由 ．學習了電動機后，小剛同學采納了以下方法自制了一個小型電動機，把漆包線繞成約1cm×2cm5cm作為引線，從矩形短邊引出（如圖甲），而后用小刀刮去兩條引線的漆皮，此中一端所有刮去，另一端刮去上半周或下半周（如圖乙體放在線圈下，小型電動機就做成了（如圖丙）下去。引線有一端只刮去半周漆皮的目的是使線圈在轉動過程中每轉一周只有半周線圈中電流經(jīng)過，從而使 ；當線圈中沒有電流經(jīng)過時，線圈因為 還能連續(xù)轉動；圖乙一端只刮去半周漆皮，這一假想所起的作用與實質電動機中 裝置相像。初三（2）班物理實踐小組在裝置直流電動機模型后參加班級的實踐成就展現(xiàn)溝通會，在A所示，對于控B甲，有兩個單刀雙擲（K1接通a時觸片K2接通cK1接通b時觸片K2接通dB乙，只有一個單刀雙擲開關（Ka，或接通b），但有兩個電源，請你任選此中一個設計方案（多項選擇無效）達成電路圖的連結．（操作過程中不得再改變電路中的接線）并請回答：怎樣改變電動機的轉向方向？怎樣改變電動機的轉速？研究電動機的工作過程。電動機的工作原理是磁場對 有力的作用。甲圖中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，其原由是 。線圈從圖示地點再轉度后線圈將恰巧到均衡地點，并最后停在該地點。乙圖中的線圈能夠連續(xù)轉動是因為它加裝了 該裝置能在線(填“剛轉到”、“馬上轉到”或“剛轉過”)均衡地點時，自動改變線圈中的電流方向。①丙圖所示的電動機模型中，調動器件 （填圖中的序號）的擱置可方便改電動機的轉動方向。②通電后電動機模型不轉動，假如接觸不良，能夠把銅片(電刷)再曲折一下，以增添它的 （填物質的物理屬性）。研究電動機的工作過程。電動機的工作原理是磁場對 有力的作用。甲圖中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，其原由是 。線圈從圖示地點再轉度后線圈將恰巧到均衡地點，并最后停在該地點。乙圖中的線圈能夠連續(xù)轉動是因為它加裝了 該裝置能在線(填“剛轉到”、“馬上轉到”或“剛轉過”)均衡地點時，自動改變線圈中的電流方向。①丙圖所示的電動機模型中，調動器件 （填圖中的序號）的擱置可方便改變電動機的轉動方向。②通電后電動機模型不轉動，假如接觸不良，能夠把銅片(電刷)再曲折一下，以增添它的 （填物質的物理屬性）。圖（甲）是直流電動機模型（主要零件見文字說明），圖（乙）刻主要議論圖（乙）簡略電動機的制作與操作問題：繞制線圈的銅絲表面有漆皮，一定對線圈引出線的兩頭（擱置于銅質彎鉤的部位）進刮漆辦理，刮漆方法見放大圖．按這類方法刮漆，目的是使線圈能夠 ，所以這一部位就相當于圖（甲）中的 （填某一零件的名稱）．說出兩點即可）① ；② ．通電后線圈能轉動，如要改變轉動方向，可采納的做法是：① ；② ．級相連，用漆包線繞成一個矩形線圈，以線圈引線為軸．用小刀刮去軸的一端所有漆皮，另一端刮去半周漆皮將線圈放在支架上，磁體放在線圈下．接通電源并用手輕推一下線圈，線圈就會不斷的轉動起來．請問：推一下線圈的原由是： ．線圈不斷轉動的原由是： ．要使線圈的轉動方向發(fā)生改變，請?zhí)岢鰞蓚€方案：① ．② ．騎行時，蓄電池對車上電動機供電，電動機為車供給動力．電動機的工作原理是： ；某電動自行車蓄電池的供電電壓為24V．若該電動自行車包含載人共重1000N，勻速行駛時所受阻力為總重的0.03倍而這時供電電流為電能轉變成機械能的效率為自行車行進的速度為 m/s．如圖甲，將玩具電動機、電池、小電燈、開關用導線連結起來．閉合開關，電動機轉動，這是利用通電線圈在 里受力轉動的原理工作的；如想改變電動機的轉動方向，我們能夠采納的舉措是 ．剛閉合開關時，小電燈發(fā)出光亮的光，但跟著電動機轉得愈來愈快，小電燈的亮度漸減弱；當轉速正常時，小電燈的亮度穩(wěn)固不變，此時用手指輕輕捏住電動機的轉軸，使電動機的轉速減慢，你猜想這時小電燈的亮度（選填“變亮”“變暗”或“不變”），原由是 ．假如將小電燈換成敏捷電流表，電路連結如圖乙，當用手迅速轉動電動機轉軸時，發(fā)現(xiàn)敏捷電流表指針偏轉這是 現(xiàn)象它在生活中的應用以下圖是直流電動機的原理圖．

（舉出一例即可．直流電動機的原理是 。直流電動機工作時，將 能轉變能。圖中的叫做 叫叫做 和D構成了 。在安裝直流電動機模型的是實驗中：小明將電動機、變阻器、電源、開關串連起來，閉合開關，發(fā)現(xiàn)線圈不轉，他用手輕輕轉了一下線圈，電動機模型開始正常轉動．造成這一現(xiàn)象的原由是

．當小明調理滑片，使電路中電流增大，發(fā)現(xiàn)電動機的線圈轉速 或“減慢”）．

（選填“加速”、“不變”5V時，經(jīng)過電動機的電流為0.5A1V時，電動機線圈不轉，電流表示數(shù)仍為0.5A機線圈電阻為 Ω．當電動機兩頭電壓為5V，電動機工作1min所耗費的電能為 J，此中轉變成機械能的是 J．以下圖為小玲和小輝同學制作的一種直流電動機模型，他們用回形針做成兩個支架，分所有漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，將線圈放在支架上，蹄形磁體放在線圈四周．直流電動機的工作原理是利用

有力的作用．按他們這類方法刮漆，線圈在剛轉過均衡地點時 （選“自動改變線圈中的電流方向”或“切斷線圈中的電流”），目的是使線圈能夠連續(xù)轉動．能夠經(jīng)過改變電流（或磁場）方向， （填一種方法）．假如電池、開關、導線的連結和性能優(yōu)秀，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)線圈只顫動了一下，其不轉動，原由可能是 達成以下研究與實驗如圖1所示是直流電動機的工作原理圖零件我們稱之為

，它的作用是當線圈轉動到均衡地點時，能自動改變 ，從而實現(xiàn)通電線圈在磁場中的連續(xù)轉動S2所示，據(jù)此判斷小鐵釘?shù)挠叶耸?（選填或“S”）極， （選填“a”或“b”）端是電源的正極．以下圖為小玲和小輝同學制作的一種直流電動機模型，他們用回形針做成兩個支架，分所有漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，將線圈放在支架上，碲形磁體放在線圈四周．按他們這類方法刮漆，線（能/不可以）連續(xù)轉動．線圈轉過均衡地點時會 （選填“”或“切斷線圈中的電流”），能夠經(jīng)過改變 方向，改變線圈的轉動方向．（填一種方法）假如電池、開關、導線的連結和性能優(yōu)秀，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)線圈只顫動了一下，其不轉動，原由可能是 ，這時可做的有效試試．直流電動機的工作原理是 ．按他們這類方法刮漆，線圈在均衡地點鄰近時（選“自動改變線圈中的流方向”或“切斷線圈中的電流”），目的是使線圈能夠 ．能夠經(jīng)過改變 方向，改變線圈的轉動方向．（填一種方法）．假如電池、開關、導線的連結和性能優(yōu)秀，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)線圈只顫動了一下，其不轉動，這時可做的有效試試有哪些 ， ．以下圖的兩個模型，此中甲圖機的模型，它是依據(jù) 制成的，它是將 能轉變成 能的裝置.乙圖機的模型，它是依成的.第一個發(fā)現(xiàn)電和磁聯(lián)系的科學家這為電動機和發(fā)電機的發(fā)明確立了基礎做“讓線圈轉起來”的實驗中，將線圈兩頭引線的漆皮，一端所有刮掉，另一端只刮半周（如圖），其作用與直流電動機中的 作用相像．采“刮漆”的方法（ 能/不可以）改變線圈中的電流方向。電動機的工作原理，電電扇、洗衣機、抽油煙機等家用電器都裝有電動機，這些用電器是 聯(lián)接入家庭電路的。以下圖，用漆包線繞成矩形線圈，將線圈兩頭導線拉直并用刀將漆所有刮掉，作為轉動軸。將線圈放在金屬支架上，它的下邊放一塊小磁體。用紙做一個小風車固定住轉動軸上，將裝置與小量程的電流表相連，使小風車轉動，可察看到 的現(xiàn)象，說明電路中有電流產(chǎn)生，此過程能轉變成電能.若將電流表換成干電池接入電路，線圈 （選“能”或“不可以”）連續(xù)轉動.答案分析部分一、單項選擇題【答案】A【分析】【解答】依據(jù)圖示可知，甲中線圈電流方向相反，所以ab邊和cd邊受力方向相反，而且不在同一條直線上，又因為電流大小同樣，所以受力大小也是相等的，故這兩個力不是一對均衡力，所以線圈轉動；乙中線圈處于均衡地點，線圈中無電流，不會遇到磁場力的作用，故不會轉動，故A正確，BCD均錯誤。應選A【剖析】直流電動機是依據(jù)通電導線在磁場中受力轉動的原理制成的，因為電動機線圈的轉動方向與磁場方向和電流方向相關，當線圈在均衡地點時，不受磁場力作用?！敬鸢浮緾abb到a；在圖乙中，因為磁場的方向沒有改變，電流的方向是由abC．【剖析】電動機的原理是：通電導線在磁場中受力的作用，其受力的方向與電流的方向和磁場的方向相關，即只需改變一個量，其受力的方向就會改變一次．二、實驗研究題【答案】（1）B電；機械電源電壓較低、磁場太弱或開始線圈處在均衡地點【分析】【解答】解：（1）在實驗中影響線圈的轉向的要素有電流的方向和磁場的方向，則為了使線圈能連續(xù)轉動，采納將線圈一頭的絕緣漆刮去，另一頭刮去一半的方法來改變通入線圈的電流方向．應選B．（2）依據(jù)電動機的原理知，能轉動的原由是通電線圈在磁場中受磁力的作用而轉動，線圈在轉動過程中耗費電能轉變成機械能．（3）小華組裝好實驗裝置，接通電源后，發(fā)現(xiàn)線圈不可以轉動，可能是電源電壓較低、磁場太弱或開始線圈處在均衡地點．故答案為：（1）B；（2）電；機械；（3）電源電壓較低、磁場太弱或開始線圈處在均衡地點．線圈在轉動過程中線圈不轉動的原由可能是無電流、磁場太弱、開始線圈處在均衡地點．【答案】（1）線圈能夠連續(xù)轉動慣性換向器線圈才會受力發(fā)生轉動，所以刮漆的目的是使線圈能夠導電，使線圈能夠連續(xù)的轉動下去；將線圈兩頭引線的漆皮，一端所有刮掉，另一端只刮半周的作用等同于直流電動機的換向器，它的作用是當線圈剛轉過均衡地點慣性；（3）換向器【剖析】該線圈之所以能轉動，是據(jù)通電導線在磁場中受力的作用的原理來工作的，可是該線圈在轉過均衡地點時，若不改變電流的方向，此時所遇到的磁場力會阻擋線圈的轉動，故為了使線圈連續(xù)轉動；將線圈兩頭引線的漆皮一端所有刮掉，另一端只刮半周，這樣在一個半周內遇到磁場的力的作用，另一個半周利用慣性轉動；利用刮去半周漆皮的方法可使線圈轉過均衡地點時，實時改變電流方向，這一作用相當于換向器?！敬鸢浮浚?）改變電流方向；（2）改變電流大?。痉治觥拷獯穑哼x方案一，連結的電路以下圖依據(jù)方案可知：圖中經(jīng)過改變電流的方素來改變電動機的轉向．經(jīng)過滑動變器改變電流的大小來改變電動機的轉速．剖析：要解答此題需掌握：電動機的轉速和電流的大小相關，以及電動機的轉向和電流的方向相關．【答案】（1）電流或通電線圈)；電流方向不一樣；90換向器；剛轉過①；彈性【分析】【解答】(1)電動機的工作原理是磁場對電流的作用；甲圖中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，其原由是電流的方向不一樣；線圈從圖示地點再轉動90度后線圈將恰巧達到均衡地點，并最后停在該地點；(2)乙圖中的線圈能夠連續(xù)轉動，是因為它加裝了換向器，該裝置能在線圈剛轉過均衡地點時，自動改變線圈中的電流方向；(3)①丙圖所示的電動機模型中，調動器件U型磁鐵①的擱置可方便改變電動機的轉動方向；②通電后電動機模型不轉動，假如接觸不良，能夠把銅片(電刷)再曲折一下，以增添它的彈性?！酒饰觥浚?）電動機的工作原理是通電線圈在磁場中遇到力的作用；線圈受力方向與電流方向和磁場方向相關．（2）換向器能夠改變線圈中電流的方向，使得線圈連續(xù)轉動下去．（3）①均衡地點時電動機的轉子和定子形成了開路，導體中沒有電流經(jīng)過，磁場對其沒有作使勁，電動機不會轉動．只需超出均衡地點后，產(chǎn)生電流，便能夠轉動了；②線圈受力方向與電流方向和磁場方向相關，據(jù)此判斷．【答案】（1）電流或通電線圈)；電流方向不一樣；90換向器；剛轉過①；彈性【分析】【解答】(1)電動機的工作原理是磁場對電流的作用；甲圖中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，其原由是電流的方向不一樣；線圈從圖示地點再轉動90度后線圈將恰巧達到均衡地點，并最后停在該地點；(2)乙圖中的線圈能夠連續(xù)轉動，是因為它加裝了換向器，該裝置能在線圈剛轉過均衡地點時，自動改變線圈中的電流方向；(3)①丙圖所示的電動機模型中，調動器件U型磁鐵①的擱置可方便改變電動機的轉動方向；②通電后電動機模型不轉動，假如接觸不良，能夠把銅片(電刷)再曲折一下，以增添它的彈性?！酒饰觥侩妱訖C的工作原理是磁場對電流的作用，導體的受力和電流的大小相關，換向器能夠改變線圈中電流的方向?！敬鸢浮浚?）導電；換向器將線圈撥轉必定角度；增大電源電壓（或換一塊磁性更強的磁體）；只改變電流方向；只改變磁場方向線圈才會受力發(fā)生轉動，所以刮漆的目的是使線圈能夠導電．采納刮漆和使用換向器的目的是同樣的，都是為了使線圈能夠連續(xù)的轉動下去，所以這一部位相當于圖（甲）中的換向器；（2）電動機不轉動的原由可能是在通電前線圈恰巧處于均衡地點，所以能夠試著用手撥動一下線圈，看線圈可否轉動起來；電動機不轉動的原由還有可能是因為線圈受力太小，而造成線圈受力太小的原由可能是線圈中電流太小或磁體磁性較弱，所以應試著增大電源電壓或換一塊磁性更強的磁體；（3）通電線圈在磁場中的受力方向與電流方向和磁場方向都相關系，所以要想改變線圈的轉動方向，能夠采納只改變電流方向或只改變磁場方向．故答案為（1）導電，換向器；（2）①將線圈撥轉必定角度；②增大電源電壓（或換一塊磁性更強的磁體）；（3）①只改變電流方向；②只改變磁場方向．【答案】（1）使線圈超出均衡地點通電線圈在磁場中遇到力的作用只改變磁場方向；只改變電流方向均衡地點后，線圈就遇到了磁場的力的作用而轉動下去；當線圈轉動起來后，有了必定的慣性及磁場對線圈的作用，就能不斷地轉動下去；變電流方向．不可以轉動；依據(jù)影響線圈轉動方向的要素：電流方向和磁場方向回答三、綜合題【答案】（1）通電線圈在磁場中受力轉動（2）6車蓄電池的供電電壓U=24V，供電電流I=l0A，電池的輸出功率P=UI=24V×10A=240W，電=75%，電動自行車的機械功率，電動自行車包含載人共重G=1000N，勻速行駛時所受阻力f=0.03×1000N=30N，電動自行車的牽引力F=f=30N，，電動自行車的功率：P'=WtFst=Fv，自行車行進的速度：v=P'F180W30N=6m/s．ηη利用公式變換功率、牽引力及行駛速度之間的關系式．【答案】（1）磁場；改變電流的方向變亮；電流變大電磁感覺；發(fā)電機【分析】【解答】（1）閉合開關，電動機轉動，電動機的原理就是利用通電線圈在磁場里受力轉動的原理工作的；假如想改變電動機的轉動方向，我們能夠采納的方法是：改變電流的方向或改變磁場的方向；（2）捏住電動機的轉軸，會將電動機耗費的電能轉變成內能，由非純電阻電路轉變成純電阻電路，電源輸出的所有功率都變成線圈電阻耗費的熱功率了，而加在其上的電壓不變，所以電流急劇上漲，電動機線圈大批發(fā)熱，此時電流變大，燈泡變亮；（3）電路連結如圖乙，當用手迅速轉動電動機轉軸時，發(fā)現(xiàn)敏捷電流表指針偏轉，這是電磁感覺現(xiàn)象，它在生活中的應用有發(fā)電機等．（1）磁場的方向；（2）當電路中電流變大時，燈泡就會變亮；（3）發(fā)電機就是依據(jù)電磁感覺現(xiàn)象制成的．【答案】（1）通電線圈在磁場中受力轉動電；機械磁極；電刷；銅半環(huán)；換向器【分析】【解答】（1）直流電動機是利用通電導體在磁場中受力運動的原理制成的；（2）直流電動機在工作時，耗費電能，將其轉變成機械能；（3）N、S叫做磁極，A、B是電刷，C、D叫做銅半環(huán)，A、BC、D構成了換向器，它的作用是當線圈剛轉過均衡地力轉動；（2）電；機械；（3）磁極；電刷；銅半環(huán)；換向器【剖析】直流電動機是依據(jù)通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的；通電線圈在磁場中受力轉動，將電能轉變成機械能；依據(jù)直流電動機模型的結構填寫名稱，記準各部分的名稱和換向器的作用是解題的重點?！敬鸢浮浚?）開始時線圈處于均衡地點；加速（2）2（3）150；120【分析】【解答】解：（1）當電動機的線圈處于均衡地點時，受均衡力的作用，故可能電動機不轉，撥動一下后，打破均衡，電動機便轉動起來，而且靠慣性能轉過均衡地點，連續(xù)轉動．在安裝直流電動機模型的實驗中，利用滑動變阻器就是改變電路中電流大小從而改變電動機轉子的轉動速度當小明調理滑片，使電路中電流增大，電動機的線圈轉速加速．R=UI=1V=2Ω．1minW=UIt=5V×0.5A×60s=150J；電動機正常工作1min產(chǎn)生的熱量為：Q=I2Rt=（0.5A）2×2Ω×60s=30J；電動機轉變的機械能為：W =W﹣Q=150J﹣30J=120J．機故答案為：（1）開始時線圈處于均衡地點；加速；（2）2；（3）150；120．【剖析】（1）當線圈處在均衡地點時，線圈受均衡力作用．直流電動機和發(fā)電機都是由定子和轉子構成，在做這個實驗時，利用滑動變阻器就是改變電路中電流大小從而改變電動機轉子的轉動速度．R=UI求出線圈電阻．利用W=UIt求出耗費的電能，再利用產(chǎn)生的熱量之差即為電動機轉變的機械能的多少．【答案】（1）磁場對通電導體自動改變線圈中的電流方向改變線圈的轉動方向【分析】【解答】解：（1）直流電動機的工作原理是：磁場對通電導體有力的作用；無電流的狀況，可能是電流太弱、磁場太弱或開始線圈處在均衡地點等，可進行有針對性的償試，包含換新電池使電流增大，換較強的磁場，用手推一下線圈使其轉過均衡地點等．流（或磁場）；（4）磁場太弱；換用較強的磁場（后兩空合理即可）．線圈不轉動的原由可能是無電流、電流太弱、磁場太弱、開始線圈處在均衡地點等．【答案】（1）換向器；電流方向（2）右；b【分析】【解答】換向器”的作用是使線圈剛才轉過均衡N極向右，則說明該點的磁感線向右，因磁鐵的外面磁場老是由NSN極；則由右手螺旋定章可知電流應由螺線管的右邊流入，即電源的b端為正極；答案為：（1）換向器；電流方向．（2）右；b．【剖析】（1）直流電動機是依據(jù)通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的，它是一種將電能轉變成機械能的機器．為了讓電動機能夠連續(xù)轉動，在制作電動機時增添了換向器，當線圈恰巧轉過均衡地點時就動改變線圈中的電流的方向，實時改變通電線圈的受力方向，保證電動機能夠連續(xù)轉動．（2）由小磁針的N極指向可知螺線管的磁極，則由右手螺旋定章可得出螺線管中電流的方向，則可知電源的正負極．【答案】（1）能；切斷線圈中的電流電流（或磁場）磁場太弱；換用較強的磁場【分析】【解答】解：（1）將線圈兩頭引線的漆皮，一端所有刮掉，另一端只刮半周的作用是當線圈剛轉過均衡地點時，切斷電流，經(jīng)過線圈的慣性轉動半周，從而保證了線圈連續(xù)的轉動下去；（2）要改變線圈的轉動方向，就要改變線圈的受力方向，而線圈的受力方向由磁場方向和電流方素來決定，所以可改變磁場方向或電流方素來改變線圈的轉動方向；（3）假如電池、開關、導線的連結和性能優(yōu)秀，閉合開關后，線圈不可以連續(xù)轉動，可清除無電流的狀況，可能是電流太弱、磁場太弱或開始線圈處在均衡地點等，可進行有針對性的償試，包含換新電池使電流增大，換較強的磁場，用手推一下線圈使其轉過均衡地點等．故答案為：（1）能；切斷線圈中的電流；（2）電流（或磁場）；（3）磁場太弱；換用較強的磁場．（1）該線圈之所以能轉動，是據(jù)通電導線在磁場中受力的作用的原理來工作的，可故為了使線圈連續(xù)轉動，將線圈兩頭引線的漆皮一端所有刮掉，另一端只刮半周，這樣在一個半周內遇到磁場的力的作用，另一個半周利用慣性轉動；而真實的直流電動機工作時，為了讓線圈連續(xù)的轉動下去，即是經(jīng)過換向器在均衡地點實時的改變線圈中的電流的方向，即要改變線圈的轉動方向，就要改變線圈的受力方向，而線圈的受力方向由磁場方向和電流方素來決定，（3）線圈不轉動的原由可能是