探究電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的原理 學(xué)案 初中物理滬粵版九年級(jí)下冊(cè)（2022~2023學(xué)年）

17.2探究電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的原理【思維導(dǎo)圖】【知識(shí)精講】知識(shí)點(diǎn)01探究磁場(chǎng)對(duì)電流力的作用1．導(dǎo)體AB在磁場(chǎng)中的什么情況下會(huì)受力的作用？什么現(xiàn)象可以說(shuō)明？答：當(dāng)導(dǎo)體AB中有電流時(shí)在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用；當(dāng)AB通電后會(huì)動(dòng)起來(lái)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，說(shuō)明受到了力的作用。2．通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力的方向跟什么因素有關(guān)？答：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力的方向跟磁感線的方向和電流的方向有關(guān)。3．說(shuō)明通電線圈在磁場(chǎng)中是如何運(yùn)動(dòng)的呢？答：結(jié)合教材進(jìn)行說(shuō)明。此處思考：怎樣才能使通電線圈在磁場(chǎng)中持續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)呢？【即學(xué)即練3】如圖所示，閉合開關(guān)，觀察到鋁桿AB運(yùn)動(dòng)起來(lái)，說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)電流有作用，利用該原理可制成(發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī))，將磁體兩極對(duì)調(diào)，觀察AB的運(yùn)動(dòng)方向，這是為了探究力的方向與關(guān)系?！敬鸢浮苛?；電動(dòng)機(jī)；磁場(chǎng)方向【解析】(1)把一根輕質(zhì)的鋁桿作為直導(dǎo)線放在蹄形磁體的磁場(chǎng)里，接通電源，看到鋁桿運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用，電動(dòng)機(jī)就是利用該原理制成的。(2)將磁體兩極對(duì)調(diào)，觀察AB的運(yùn)動(dòng)方向，這是為了探究力的方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)02換向器和電動(dòng)機(jī)工作原理1．觀察換向器的構(gòu)造，說(shuō)明其作用是什么？答：其作用是當(dāng)線圈剛越過(guò)平衡位置時(shí)，由于換向器的作用，改變了線圈中電流的方向，使線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。2．直流電動(dòng)機(jī)的工作原理是什么？答：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)通過(guò)換向器及時(shí)改變線圈中的電流方向，以保持線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。3．磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體作用的原理在生產(chǎn)、生活中還有哪些應(yīng)用？答：應(yīng)用十分廣泛，如磁電式電流儀表、動(dòng)圈式揚(yáng)聲器、電動(dòng)玩具和機(jī)器人等?！炯磳W(xué)即練4】如圖，該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了；據(jù)此制成了；它在工作工程中把能轉(zhuǎn)化成能。【答案】通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力；電動(dòng)機(jī)；電；機(jī)械【解析】當(dāng)導(dǎo)體中通以電流后，通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)起來(lái)，說(shuō)明通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用，本裝置消耗了電能，產(chǎn)生了機(jī)械能，人類根據(jù)這一原理制造出了電動(dòng)機(jī)?！灸芰ν卣埂靠挤?1電動(dòng)機(jī)工作原理【典例1】如圖所示是一種汽車裝飾品——小盆景，花盆表面有一個(gè)太陽(yáng)能電池板，塑料小花在陽(yáng)光下能不斷搖擺．請(qǐng)你猜測(cè)花盆里還有一個(gè)重要的裝置是(選填“發(fā)電機(jī)”或“電動(dòng)機(jī)”)，這種裝置的工作原理是?！敬鸢浮侩妱?dòng)機(jī)；通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用【解析】由于該裝置在太陽(yáng)能提供電能的情況下運(yùn)動(dòng)，即將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故里面應(yīng)該有一個(gè)電動(dòng)機(jī)，它是利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用的原理制成的?！痉謱犹岱帧款}組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．（2022·廣西柳州·一模）電機(jī)（發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的統(tǒng)稱）在生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。如圖所示的電機(jī)工作時(shí)能量轉(zhuǎn)化是______（選填“電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”或“機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能”）。圖中兩個(gè)銅半環(huán)E和F分別與線圈兩端相連，這個(gè)部件叫換向器，它的作用是當(dāng)線圈剛越過(guò)平衡位置時(shí)改變線圈中______的方向，使線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去?！敬鸢浮?/p>

電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

電流【解析】圖知可以看出是電動(dòng)機(jī)的工作原理，電動(dòng)機(jī)是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)工作的，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。換向器的作用是當(dāng)線圈剛越過(guò)平衡位置時(shí)，兩個(gè)電刷與兩個(gè)銅半環(huán)，接觸關(guān)系發(fā)生變化，從而改變線圈中電流的方向，使線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。題組B能力提升練1．（2022·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí)）磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用（1）通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受到__的作用。力的方向跟磁感線方向____，跟電流方向____；（2）通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向，跟________和________有關(guān)。（當(dāng)電流方向或磁感線方向兩者中的一個(gè)發(fā)生改變時(shí)，力的方向也隨之改變；當(dāng)電流方向和磁感線方向兩者同時(shí)都發(fā)生改變時(shí)，力的方向不變。）（3）當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線____時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的力____；當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線____時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線________的作用?！敬鸢浮?/p>

力

有關(guān)

有關(guān)

電流方向

磁感線方向

垂直

最大

平行

沒有力【解析】（1）通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，它的受力方向跟電流方向、磁感線方向有關(guān)，應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（2）通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中要受到力的作用，其方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，當(dāng)改變其中一個(gè)方向時(shí)，導(dǎo)體受力作用方向?qū)⒏淖?。?）當(dāng)通電導(dǎo)體中的電流方向垂直于磁場(chǎng)方向時(shí)，導(dǎo)體受到的作用力最大。當(dāng)通電導(dǎo)體中的電流方向與磁場(chǎng)方向相同或相反時(shí)（即兩方向平行時(shí)），導(dǎo)體不受磁場(chǎng)的作用力。題組C培優(yōu)拔尖練1．（2022·全國(guó)·九年級(jí)課時(shí)練習(xí)）電動(dòng)機(jī)主要由哪兩部分構(gòu)成？電動(dòng)機(jī)換向器的構(gòu)造大體是怎樣的？它有什么作用？【答案】見解析【解析】答：電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成；換向器的構(gòu)造：兩個(gè)銅半環(huán)跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)，兩半環(huán)中間斷開，彼此絕緣，兩個(gè)電刷分別跟兩個(gè)半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路；換向器的作用是每轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)都能自動(dòng)改變線圈中電流方向，使直流電動(dòng)機(jī)向一個(gè)方向持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。2．（2022·全國(guó)·九年級(jí)課時(shí)練習(xí)）如圖所示，請(qǐng)說(shuō)明這兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)是如何控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥坑脙蓚€(gè)單刀