164安裝直流電動機(jī)模型（原卷版）

16.4安裝直流電動機(jī)模型1．研究電動機(jī)的工作過程。（1）電動機(jī)的工作原理是磁場對有力的作用。如圖甲所示，線圈左右兩邊框ab和cd的受力方向相反，其原因是。線圈從圖示位置再轉(zhuǎn)動度后將恰好到達(dá)平衡位置，并最終停在該位置。（2）圖乙中的線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動，是因?yàn)樗友b了，該裝置能在線圈（選填“剛轉(zhuǎn)到”“即將轉(zhuǎn)到”或“剛轉(zhuǎn)過”）平衡位置時，自動改變線圈中的方向，線圈平面轉(zhuǎn)到平衡位置時，線圈中（有/無）電流。2．電動機(jī)在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用。（1）如圖所示是電動機(jī)原理圖，將通電線圈abcd置于中，線圈的ab、cd邊受到磁力的作用，使線圈轉(zhuǎn)動起來。（2）某電動車是利用電動機(jī)來驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動的，遇到障礙時，只要按下倒車開關(guān)就能改變線圈中來實(shí)現(xiàn)倒車。3．如圖，使線圈位于兩磁極間并接入電路中（方框A內(nèi)元件沒有畫出），如果圖甲是電動機(jī)模型，則方框A內(nèi)應(yīng)該接入的元件是（選填“電源”或“用電器”）。接好元件后，如果圖甲中ab段導(dǎo)線受磁場力的方向向上，請畫出此時cd段導(dǎo)線所受磁場力的方向。4．如圖所示為小華同學(xué)探究“讓線圈轉(zhuǎn)起來”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，若將線圈兩端的絕緣漆全部刮去，線圈始終都在做來回擺，其原因是。小華正確處理后，線圈將能持續(xù)轉(zhuǎn)動，其中半圈是由于而轉(zhuǎn)動，另半圈是由于而轉(zhuǎn)動。若在電源和開關(guān)之間接一燈泡，則在線圈轉(zhuǎn)動的過程中，燈泡最明顯的特征是。5．某個LED燈發(fā)光的顏色與通過其電流方向的關(guān)系如圖1。該LED燈在兩次實(shí)驗(yàn)中發(fā)光情況如圖2所示，兩次實(shí)驗(yàn)線圈均在轉(zhuǎn)動。線圈1順時針轉(zhuǎn)動，由此可知線圈2（填“順時針”或“逆時針”）轉(zhuǎn)動。6．如圖為某同學(xué)制作的一種直流電動機(jī)模型，他用漆包線繞成一個矩形線圈，將線圈兩端的導(dǎo)線拉直作為轉(zhuǎn)動軸，用小刀將一端全部漆皮刮去，另一端只去上半周漆皮將線圈放在支架上，永磁體放在線圈正下方。（1）如此刮漆，可以使線圈在剛轉(zhuǎn)過平衡位置時（選填“自動改變線圈中的電流方向”或“切斷線圈中的電流”）。從而使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動；（2）若要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，可采取的措施是（填一種方法）；（3）如果電池、開關(guān)、導(dǎo)線的連接和性能良好，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)線圈只抖動了一下，并不轉(zhuǎn)動，多次撥動線圈位置，現(xiàn)象都一樣，你認(rèn)為可能的原因是。7．電動機(jī)是利用（選填“電流的磁效應(yīng)”或“磁場對電流的作用”）工作的。如圖所示，如果要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，可以通過改變線圈內(nèi)電流的方向來實(shí)現(xiàn)，這個裝置叫（填電動機(jī)的結(jié)構(gòu)名稱）。圖中的線圈所在的位置（選填“是”或“不是”）平衡位置，此時線圈由于會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，從而越過此位置。8．如圖，創(chuàng)新小組自制小小電動機(jī)：用硬金屬絲制作兩支架m、n，固定在木板上；把一段粗漆包線繞成矩形線圈abcd，漆包線的兩端伸出作為引線，用小刀刮兩端引線的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周，將引線放在支架上；用另一段漆包線繞在鐵芯上制作電磁鐵，置于線圈之下。把線圈和電磁鐵按圖示接入電路，閉合開關(guān)，用手輕推一下，線圈就會不停地轉(zhuǎn)下去。（1）引線上的漆皮要刮掉，原因是漆皮屬于。（2）線圈abcd與電磁鐵的連接方式是聯(lián)；電磁鐵外部的磁場與條形磁體的磁場相似，電磁鐵上端的磁極是極。（3）線圈轉(zhuǎn)動一周時，只有半周獲得了動力，要靠轉(zhuǎn)過另半周。（4）若把電池正負(fù)極對調(diào)，閉合開關(guān)，線圈的轉(zhuǎn)動方向?qū)ⅲǜ淖?不變）。9．小明做“裝配直流電動機(jī)模型”實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)安裝的電動機(jī)模型能否正常工作：（1）在安裝該模型時要按照的順序安裝。（填“由外向內(nèi)”或“由內(nèi)向外”）（2）為了使組裝的電動機(jī)模型能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在安裝時還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)，其中正確的是。（填符號）A．要盡量減小軸與軸架之間的摩擦B．電刷與換向器的接觸松緊要適當(dāng)C．不要使各元件因安裝不當(dāng)而產(chǎn)生形變D．每一只固定螺釘均不能擰緊（3）小明把安裝好的電動機(jī)、變阻器、電源和開關(guān)串聯(lián)起來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖所示。①用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖中實(shí)驗(yàn)器材的連接。（要求滑片向右移，電動機(jī)轉(zhuǎn)速變慢）②若開關(guān)閉合，線圈不轉(zhuǎn)，用手輕輕一撥，線圈就轉(zhuǎn)動起來，則原來線圈不轉(zhuǎn)的原因是。10．你肯定見過，風(fēng)扇通電后的轉(zhuǎn)速是由慢逐漸變快的。那么你猜在這個過程中，通過風(fēng)扇內(nèi)電動機(jī)的電流會不會變化呢？如果轉(zhuǎn)動中的風(fēng)扇因?yàn)槭艿阶璧K而停止，通過風(fēng)扇內(nèi)電動機(jī)的電流又會如何變化？會帶來什么后果呢？讓我們做一個簡單的實(shí)驗(yàn)吧。如圖，把一個玩具電動機(jī)。一個小燈泡和電池串聯(lián)起來。接通電路后，電動機(jī)便開始由慢到快轉(zhuǎn)動起來。這時我們會發(fā)現(xiàn)，剛通電時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速還較慢，燈泡最亮。而隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速變快，燈泡則逐漸變暗了。并且當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)得最快時，燈泡也最暗。怎么樣，你一定覺得很新奇有趣吧？那么現(xiàn)在讓我們一起來動動腦筋，請你根據(jù)上述現(xiàn)象分析回答下列問題：（1）電動機(jī)工作時的能量轉(zhuǎn)化是。（2）在圖示的電路中，如果用手指捏住玩具電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸使其轉(zhuǎn)動變慢最后完全停下來，燈泡的亮度將，通過電動機(jī)的電流將。（填“變大”、“變小”或“不變”）（3）家用電風(fēng)扇的主要部分就是電動機(jī)。如果轉(zhuǎn)動中的電風(fēng)扇受到外物阻礙，（如有衣服被吸到扇頁上）而無法轉(zhuǎn)動，可能會導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。請你簡要分析其中的原因。11．小明把安裝完成的直流電動機(jī)模型接入如圖所示的電路中，閉合開關(guān)并調(diào)節(jié)滑動變阻器，電動機(jī)正常轉(zhuǎn)動。若要改變電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向，下列做法中無效的是（）A．只對調(diào)電源的正、負(fù)極 B．只對調(diào)磁體的N、S極 C．同時對調(diào)電源的正、負(fù)極和磁體的N、S極 D．只把導(dǎo)線①改接G、F點(diǎn)，導(dǎo)線②改接C、E點(diǎn)12．圖示為某電動機(jī)的原理圖，EF、PQ為螺線管，abcd為電動機(jī)的線圈，OO′為轉(zhuǎn)軸。閉合開關(guān)，從O點(diǎn)沿轉(zhuǎn)軸觀察，線圈順時針轉(zhuǎn)動，則（）A．螺線管F端為N極，P端為N極 B．螺線管F端為S極，P端為S極 C．若將電源的正負(fù)極對調(diào)，從O點(diǎn)沿轉(zhuǎn)軸觀察，線圈仍順時針轉(zhuǎn)動 D．若將電源的正負(fù)極對調(diào)，從O點(diǎn)沿轉(zhuǎn)軸觀察，線圈將逆時針轉(zhuǎn)動13．如圖甲是直流電動機(jī)模型，圖乙是小明制作的一臺簡易電動機(jī)（線圈左側(cè)軸的漆皮被刮去一半，線圈右側(cè)軸的漆皮被全部刮掉）。下列說法中正確的是（）A．電動機(jī)是利用電流的磁效應(yīng)工作的裝置 B．圖乙中刮去一半漆皮的軸與圖甲中換向器的作用相同，都是為了改變線圈中的電流方向 C．將圖甲中電源的正負(fù)極對調(diào)，線圈的轉(zhuǎn)動方向不變 D．將圖乙中金屬支架的高度降低，線圈的轉(zhuǎn)速會加快14．如圖所示，小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室裝配電動機(jī)模型時，正確連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電動機(jī)并沒有如期轉(zhuǎn)動起來，于是他做了以下調(diào)節(jié)：①向左移動滑動變阻器滑片；②調(diào)節(jié)線圈的初始位置；③更換電壓更大的電源；④改變電源的正負(fù)極；⑤改變磁場方向。你認(rèn)為他可能使電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來的操作是（）A．①②③ B．①③④ C．③④⑤ D．①④⑤15．電動機(jī)在生活中運(yùn)用廣泛，如圖所示為電動機(jī)工作原理圖，由圖甲轉(zhuǎn)到圖乙位置，想要讓線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動半圈，以下操作一定不可行的是（）A．?dāng)嚅_開關(guān) B．將磁極對調(diào) C．將電源正負(fù)極對調(diào) D．增大電源電壓16．若把直流電動機(jī)的換向器去掉，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時，則（）A．線圈按原方向一直轉(zhuǎn)下去 B．線圈立即反轉(zhuǎn) C．線圈立即停止轉(zhuǎn)動 D．線圈來回擺動一段時間后停下17．在安裝直流電動機(jī)模型時，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電動機(jī)不轉(zhuǎn)，若輕推一下線圈，電動機(jī)馬上就開始正常轉(zhuǎn)動，則一開始不轉(zhuǎn)的原因可能是（）A．磁體的磁性不強(qiáng) B．電刷與換向器之間摩擦太大 C．電刷與換向器之間接觸不良 D．線圈開始時恰好處于平衡位置18．如圖所示，將直流電動機(jī)模型、電源、滑動變阻器、開關(guān)串聯(lián)起來，閉合開關(guān)后線圈順時針轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)要使線圈以更快的速度逆時針轉(zhuǎn)動，下列方法可行的是（）A．同時對調(diào)磁極和電源正負(fù)極，并將滑動變阻器的滑片向左移動 B．只對調(diào)磁極或電源正負(fù)極，并將滑動變阻器的滑片向左移動 C．同時對調(diào)磁極和電源正負(fù)極，并將滑動變阻器的滑片向右移動 D．只對調(diào)磁極或電源正負(fù)極，并將滑動變阻器的滑片向右移動19．在物理實(shí)驗(yàn)課上，小明想觀察直流電動機(jī)的工作情況，將其接入電路，各部分連接無誤。閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電動機(jī)卻不工作，他用手推一下線圈后，直流電動機(jī)模型仍不能轉(zhuǎn)動。其原因不可能的是（）A．電源電壓太低 B．磁鐵磁性太弱 C．線圈剛好處于平衡位置 D．電刷與換向器之間摩擦力太大20．圖（a）是直流電動機(jī)模型（主要部件見文字說明），圖（b）是自制簡易電動機(jī)模型。現(xiàn)在主要討論圖（b）簡易電動機(jī)的制作與操作問題：（1）繞制線圈的銅絲外表有漆皮，必須對線圈引出線的兩端（擱置于銅質(zhì)彎鉤的部位）進(jìn)行刮漆處理，刮漆方法見圖（b）中的放大圖。按這種方法刮漆，目的是使線圈能夠，因此，這一部位就相當(dāng)于圖（a）中的（填某一部件的名稱）。（2）若整個制作沒有問題，但接上電源后線圈不動，則此時應(yīng)做哪些嘗試？（說出一點(diǎn)即可）。（3）通電后線圈能轉(zhuǎn)動，若要改變轉(zhuǎn)動方向，可采取的做法是：①；②。21．按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將結(jié)論填入表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)條件現(xiàn)象與結(jié)論第一次磁體的磁極位置不變，對調(diào)電源兩極改變電流方向，線圈轉(zhuǎn)動方向改變第二次電源兩極不變，對調(diào)磁體的磁極改變磁感線方向，線圈轉(zhuǎn)動方向改變第三次移動滑動變阻器的滑片電阻增大電流減小，線圈轉(zhuǎn)動變慢線圈中的電流由小變大，線圈轉(zhuǎn)速由慢變快電阻減少電流增大，線圈轉(zhuǎn)動變快直流電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動方向與、有關(guān)。直流電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動速度與、有關(guān)。22．項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，裝在筒內(nèi)的電動機(jī)帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動時，電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向改變，氣流方向也改變，如圖甲所示。于是想利用帶風(fēng)葉的電動機(jī)制作一款“書桌神器”：既能收集書桌上的小紙屑，又能吹風(fēng)納涼。他們制定的產(chǎn)品評價表如下。評價指標(biāo)評價等級優(yōu)秀合格待改進(jìn)指標(biāo)一能吸紙屑、吹風(fēng)且風(fēng)速可調(diào)能吸紙屑、吹風(fēng)，風(fēng)速不可調(diào)只能吸紙屑或只能吹風(fēng)指標(biāo)二吸紙屑后，吹風(fēng)時無紙屑吹出吸紙屑后，吹風(fēng)時有部分紙屑吹出吸紙屑后，吹風(fēng)時全部紙屑吹出小組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖乙電路，利用帶風(fēng)葉的電動機(jī)、電池、旋鈕式電阻等材料制作模型，其工作原理示意圖如圖丙。（1）圖乙中，通過切換開關(guān)S，可以改變電動機(jī)轉(zhuǎn)向的原因是。（2）將開關(guān)S與“1”連接，旋鈕OP繞O點(diǎn)沿箭頭方向轉(zhuǎn)動時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速如何變化？（3）對模型測試時，其“指標(biāo)一”為優(yōu)秀。結(jié)合評價表，判斷該模型的“指標(biāo)二”評價等級為。23．閱讀短文，回答問題：直線電機(jī)一般電動機(jī)工作時都是轉(zhuǎn)動的，而直線電機(jī)是運(yùn)用直線運(yùn)動的電動機(jī)。磁懸浮列車就是用直線電機(jī)來驅(qū)動的。直線電機(jī)是一種新型電機(jī)，它的原理并不復(fù)雜。設(shè)想把一臺旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的感應(yīng)電動機(jī)沿著半徑的方向剖開，并且展平，這就成了一臺直線感應(yīng)電動機(jī)（如圖）。在直線電機(jī)中，相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子的，叫初級；相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的，叫次級。初級中通以交流電，便會在氣隙中產(chǎn)生變化磁場，次級在磁場切割下將產(chǎn)生電流，而該電流周圍的磁場與氣隙中的磁場相作用就產(chǎn)生了電磁推力。次級就在電磁力的作用下沿著初級做直線運(yùn)動。世界上第一臺使用直線電機(jī)驅(qū)動的電梯1990年4月安裝于日本東京都豐島區(qū)萬世大樓，該電梯滿載質(zhì)量為600kg，速度為105m/min。這種電梯就如磁懸浮列車一樣，采用高溫超導(dǎo)技術(shù)的直線電機(jī)驅(qū)動，線圈裝在井道中，轎廂外裝有高性能永磁材料，該電梯的能量轉(zhuǎn)化效率大約為40%。（1）直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動的能，而不需要