沪粤版初中九年级物理17-1关于电动机转动的猜想17-2探究电动机转动的原理课件

17.1关于电动机转动的猜想17.2探究电动机转动的原理第十七章电动机与发电机知识点1认识电动机基础过关全练1.电动机是一种高效率、低污染的动力设备,广泛地应用在

各种家用电器中。下列家用电器中应用了电动机的是

(

)A.日光灯

B.电风扇C.电热毯

D.电饭锅B解析日光灯是将电能转化为内能和光能,电饭锅和电热毯

都是将电能转化为内能,这三种家用电器中没有应用电动机;

电风扇是将电能主要转化为机械能,应用了电动机,故B符合

题意。2.拆开实际的电动机后发现,它的内部主要由装有

的定子和嵌有

的转子组成。拆开模型电动机后发

现,它的内部主要由

和

组成。电磁铁线圈磁体线圈解析电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理

制成的,实际的电动机的内部主要由装有电磁铁的定子和嵌有线圈的转子组成;模型电动机的内部主要由磁体和线圈组成。3.如图所示,接通电源后,电动机正常转动,此时若将磁体拆

下,则电动机

转动;保持磁体不拆,把开关断开,则电

动机

(以上两空选填“能”或“不能”)转动,如此

可猜想:电动机转动可能与

和

有关。不能不能磁场电流解析电动机正常转动,若将磁体拆下,通电线圈周围没有磁

场,不会产生力的作用,电动机不能转动;保持磁体不拆,把开

关断开,电路中无电流,不会产生力的作用,电动机不能转动;

可猜想:电动机转动可能与磁场和电流有关。知识点2探究磁场对电流的作用4.(新考法·设计实验)(新独家原创)在探究磁场对通电导体的

作用实验中,小明按照图示组装实验器材。(1)为完成该观察活动且实验效果明显,放在蹄形磁体磁场中的导体EF应选择下列哪种金属棒(金属棒为实心且形状体积相同,ρ铜>ρ铁=ρ钢>ρ铝)

。A.铁棒

B.钢棒

C.铜棒

D.铝棒(2)选择恰当的导体后,将滑动变阻器的滑片移动到适当位

置,闭合开关前,导体

,闭合开关,看到导体向右

运动,说明

对通电导体有

的作用,

(选填“电动机”或“电磁铁”)就是根据该原理制成的。D静止不动磁场力电动机(3)断开开关,将图中磁体的N、S极对调,再闭合开关,会发现

导体的运动方向与对调前的运动方向

,说明通电导体在磁场中的受力方向与

有关。(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发

现导体的运动方向与对调前的运动方向

,说明通电

导体在磁场中的受力方向与

有关。(5)如果同时改变磁场方向和电流方向,

(选填

“能”或“不能”)确定导体受力方向与磁场方向或电流方相反磁场方向相反电流方向不能向是否有关。(6)若要让导体EF向左运动,应采取的方法是

。A.改变电流方向或改变磁场方向B.同时改变电流方向和磁场方向C.只能改变电流方向D.只能改变磁场方向(7)将滑动变阻器的滑片向右端移动,再次闭合开关,发现导

体EF向右运动的速度加快,这说明磁场对通电导体作用力的

大小与

有关。A电流大小

(8)若要使导体运动速度加快,还可采取的方法(写出一种):

。(9)实验过程涉及的能量转化为:电能转化为

能。(10)实验采取的研究方法是

。增大磁体磁性机械控制变量法解析

(1)要让实验效果明显,放在蹄形磁体磁场中的导体

EF不能被磁化且质量应尽可能小,因铁棒与钢棒易被磁化,

金属棒为实心且形状体积相同,根据m=ρV,铝棒的质量最小,

故应选择铝棒,故选D;(2)闭合开关前,电路中没有电流,导体

不会运动,闭合开关,看到导体向右运动,说明磁场对通电导

体有力的作用,电动机就是根据该原理制成的;(3)将磁体

的N、S极对调,改变磁场方向,电流方向不变时,导体的运动

方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关;(4)将电源的正、负极对调,导体中电流方向改变,磁场方向不变时,导体的运动方向与对调前的

运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方

向有关;(5)判断通电导体在磁场中的受力方向与什么因素有

关时,应利用控制变量法,如果同时改变磁场方向和电流方

向,通电导体在磁场中受力方向不变,不能确定导体受力方向

与磁场方向或电流方向是否有关;(6)若要让导体EF向左运

动,则要改变它的受力方向,可以改变电流方向或改变磁场方向,但不能同时改变电流方向和磁场方向;(7)将滑动变阻器

的滑片向右端移动,变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,导体向右运动的速度加快,说明磁场对通电导体作用

力的大小与电流大小有关;(8)若要使导体运动速度加快,除

了增大电流,还可采取的方法是增大磁体磁性;(9)实验中涉

及的能量转化是电能转化为机械能;(10)实验采取的研究方

法是控制变量法。知识点3电动机的工作原理5.(跨学科·物理学与日常生活)(2023广西中考)如图,某兴趣小

组利用干电池、铜线框和磁铁制作一个“爱心”电动机,

“爱心”能绕电池转动。下列家用电器与“爱心”电动机

工作原理相同的是

(

)B解析“爱心”电动机是利用通电导体在磁场中受到力的

作用的原理来工作的。电饭锅是利用电流的热效应来工作

的,与电动机工作原理不同,A不符合题意;电风扇是利用通电

导体在磁场中受到力的作用来工作的,B符合题意;手电筒工

作时将电能主要转化为光能,与电动机工作原理不同,C不符

合题意;电视机工作时主要是把电能转化为光能和声能,与电

动机工作原理不同,D不符合题意。6.(新课标·科学推理)(2023安徽安庆二模)如图为直流电动机

的基本构造示意图,闭合开关,线圈沿顺时针方向转动,现要

使线圈沿逆时针方向转动,下列方法中可行的是

(

)A.对调电源正负极B.增加电源电压C.换用磁性更强的磁铁D.对换磁极同时改变电流方向A解析闭合开关,线圈沿顺时针方向转动,现要线圈沿逆时针

方向转动,就要改变线圈的受力方向,即改变电流方向或改变

磁场方向。将电源正负极对调,就可以改变电流方向,A符合

题意;增加电源电压,换用磁性更强的磁铁,只能增大电流,改

变线圈的转速,不能改变转动方向,B、C不符合题意;对调磁

极同时改变电流方向,线圈的受力方向与原来相同,D不符合

题意。方法规律

口诀法(1)磁场的方向、电流的方向和电动机线圈转向的关系,记住

“一变就变,全变不变”,即只要磁场的方向和电流的方向有

一个发生改变,电动机线圈的转向就发生改变,磁场的方向和

电流的方向都发生改变,电动机线圈的转向不发生改变;(2)电动机线圈的转速与磁场的强弱和电流的大小有关,记住

“一增则增,全增更增”,即电流增大或磁场增强都会引起电

动机线圈的转速加快,如果磁场增强,同时电流也增大,电动

机线圈转速就会更快。7.(2023江西南昌期末)直流电动机的工作过程中,“换向

器”起了关键作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时,就自动

改变线圈中的

,从而实现通电线圈在磁场中的连

续转动。电流方向解析在直流电动机的工作过程中,“换向器”起了关键的

作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的

电流方向,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。8.(2023湖南长沙中考)如图为玩具小汽车内直流电动机的结

构简图,该电动机工作时将电能转化为

能和内能。

如果想改变该直流电动机的转动方向,你可以采取的方法是

(写一条合理方法即可)。机械改变电流方向解析直流电动机正常工作时,消耗电能,得到机械能,将电

能主要转化为机械能;电动机的转动方向跟磁场方向、电流

方向有关,如果想改变该直流电动机的转动方向,可以改变电

流的方向或改变磁场的方向。能力提升全练9.(新考向·创新实验)(2023安徽中考,17,★★☆)图示为某电动机的原理图,EF、PQ为螺线管,abcd为电动机的线圈,OO'为转轴。闭合开关,从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动,则

(

)A.螺线管F端为N极,P端为N极B.螺线管F端为S极,P端为S极C.若将电源的正负极对调,从O点沿转轴观察,线圈仍顺时针转动D.若将电源的正负极对调,从O点沿转轴观察,线圈将逆时针转动C解析由图可知电流从螺线管的左端流入、右端流出,据安

培定则可知,通电螺线管EF的E端为N极、F端为S极,通电螺

线管PQ的P端为N极、Q端为S极,A、B错误;若只将电源的

正负极对调,则电流的方向发生改变,两个螺线管的磁极的方

向也发生了改变,即线圈所处磁场方向改变,则受到的磁场力

的方向不改变,线圈转动方向会与原来的转动方向相同,即顺

时针转动,C正确,D错误。10.(新课标·科学论证)(2024广东佛山禅城期末,9,★★☆)如图为实验室电流表的内部结构图,电流表接入电路,有电流通过线圈,线圈转动会带动指针偏转,其工作原理与

(选填“电动机”或“发电机”)相同。当电流表正负接线柱接反时,电流表指针反偏,说明受力方向与

有关。生活中应用这一原理工作的还有

(选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)。电动机电流方向动圈式扬声器解析电流表内部的主要结构由磁体、线圈组成,当电流表

有电流通过时,线圈成为通电导体,在磁场中受力而运动,与

电动机工作原理相同;若电流从正接线柱流入,指针会正方向

偏转,若电流从负接线柱流入,指针会反方向偏转(损坏电流

表),可知通电导体受力的方向跟电流方向有关;动圈式扬声

器通电时线圈在磁场中受力振动,带动纸盆振动发声,与电流

表和电动机的工作原理相同。11.(新课标·模型建构)(2023广东广州绿翠实验现代学校月

考,23,★★☆)如图1所示,“

”表示导线中的电流方向垂直

于纸面向里,F是磁场对通电导线的作用力。则图2的电路通

电后,ab段所受到的磁场力的方向

(选填“向上”或

“向下”),cd段所受到的磁场力的方向

(选填“向

上”或“向下”)。向下向上解析根据电源正负极可知,ab段导线中电流方向为b→a,与

图1中电流的方向相反;磁感线的方向水平向左,与图1中的磁

感线的方向相反,所以ab受到的磁场力的方向与图1中的导

线受到的磁场力的方向相同,是竖直向下的;图中cd段导线中

的电流的方向是从d到c,与ab段导线中的电流方向相反,所以

受到的磁场力的方向与ab段导线受到的磁场力的方向相反,

是竖直向上的。12.(新考向·项目式学习)(2024广东中山期末,23,★★☆)小宇

组装了如图甲所示的装置进行实验探究。

(1)在图甲中,闭合开关,观察到铝棒ab向右运动,说明通电导

体在

中会受到力的作用,利用此原理可制成

(选填“电磁铁”“电暖器”或“电动机”);断开开关,磁场电动机把电源正、负极对调后接入电路,闭合开关,观察到ab向左运

动。以上过程,说明通电导体的受力运动方向与

有关。(2)实验后,小宇了解到扬声器的原理与该实验类似,于是把

扬声器连接到干电池上(电流足够大如图乙),发现扬声器

(选填“能”或“不能”)持续发声,分析后得知,如果

想要线圈在磁场受力带动锥形纸盆来回振动,产生声音,则需

要给线圈通入

(选填“变化的电流”或“恒定的

电流”)。电流方向不能变化的电流解析

(1)闭合开关,铝棒ab中有电流,观察到铝棒ab向右运动,说明磁场对通电导体有力的作用,利用此原理可制成电动机;断开开关,把电源正、负极对调后接入电路,闭合开关,通过ab的电流的方向发生了改变,磁场方向不变,则ab的受力方向改变,会观察到ab向左运动,说明磁场对电流的作用力方向与电流方向有关;(2)根据图示可知,电源是由干电池组成的,是直流电,线圈中通入方向不变的电流,线圈在磁场中受力的方向不变,不能使纸盆来回振动,扬声器不能持续发声,要发声必须来回振动,改变力的方向,需要给线圈通入变化的电流。素养探究全练13.(跨学科·物理学与日常生活)阅读短文,回答问题。电子手表的奥秘电子手表可分为数字式石英电子手表、指针式石英电子手

表及自动石英手表和光动能手表等。图1是数字式石英