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教材习题答案
教材问题解答 活动1(见教材第22页) 电动机不转动的原因:电路存在开路、磁体无磁性、转动轴处太 紧、线圈在某一特殊位置上等。 活动2(见教材第23页) 电动机的主要部件是定子和转子。 教材问题(见教材第23页) 电动机的转动,可能跟电流和磁场有关。由于磁场对通电线圈产 生力的作用,电动机才会转动起来。
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解析(1)把一根轻质的铝棒作为直导线放在蹄形磁体的磁场里,接 通电源,看到直导线向左运动,说明磁场对通电导线有力的作用,电 动机就是利用该原理制成的; (2)只将磁体的两极对调,接通电源,导体的运动方向会改变,所以 观察到直导线向右运动;说明力的方向与磁场的方向有关; (3)探究磁场中通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有 关,可以在其他条件不变的情况下,添加一滑动变阻器来改变电路 中的电流。 其做法如下:在题图所示的电路中串联一个滑动变阻器,移动变 阻器的滑片,改变导线中电流的大小,观察通电导线摆动的幅度; 判断方法:比较通电导线摆动的幅度,以此判断磁场对通电导线 作用力大小与导线中电流的大小是否有关。
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例1 电动机主要由两部分组成:能够转动的 和固定不 动的 。电动机是把 能转化成 能的机 器。 解析电动机主要由能够转动的转子和固定不动的定子组成,工作 时把电能转化成机械能。 答案转子 定子 电 机械
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知识点2 电动机转动原因的猜想 1.电动机转动原因的猜想:电动机转动可能跟电流和磁场有关。 由于磁场对通电线圈产生力的作用,电动机才会转动起来。当电流 方向改变时,电动机的转动方向会发生改变;当磁场方向发生改变 时,电动机的转动方向也会发生改变。 2.电动机结构的简化 (1)简化:简化是科学探究中常用的一种方法。“简化”指把影 响事物发展与变化不大的因素(次要因素)忽略掉,而将影响事物发 展与变化较大的因素(主要因素)抽取出来的做法。
解析向右移动滑动变阻器滑片P,可以增大电流,增大线圈受力,提 高线圈转速,选项A不符合题意;换用磁性更强的磁体,可以增大线 圈受力,提高线圈转速,选项B不符合题意;增加电池的节数,可以增 大电压,从而使电流增大,增大线圈受力,提高线圈转速,选项C不符 合题意;将N、S极对调,可以改变转动方向,但不能改变转速,选项D 不符合题意。 答案D 名师点评 直流电机的原理为线圈在磁场中受力,故要想增大转速就应当增 大线圈所受磁场力。
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(2)电动机结构的简化
电动机转子简化过程的示意图
电动机定子简化过程的示意图
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例2 图示为小华同学探究“让线圈转起来”的实验装置图,线 圈能够转动的原因是 ;要改变线圈转 动方向,可采用改变 或 的方法。
解析通电线圈在磁场中由地受磁场力而在线圈中产生力矩,使物 体转动起来,要想改变力的方向,可以改变磁场方向或电流方向。 答案通电线圈在磁场中受到了磁场力的作用 磁场方向 电流 方向
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例1 (2017· 江苏南京模拟)如图所示,在“磁场对通电直导线的作 用”实验中,小明把一根轻质的铝棒AB用细线悬挂后置于蹄形磁体 的磁场中。
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(1)接通电源,铝棒AB向左运动。说明磁场对电流有 的 作用, (选填“电动机”或“发电机”)是利用这一原理 工作的。 (2)若只将磁体的两极对调,接通电源,观察到铝棒AB向 (选 填“左”或“右”)运动,说明力的方向与 方向有关。 (3)小明猜想磁场对通电直导线作用力的大小可能与导线中电流 大小有关。请在图中器材的基础上,添加一个器材,设计一个简单 实验,探究这一猜想。 添加器材: ; 简要做法: 。
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自我评价与作业 1.在设计实验的活动中,遇到了电动机无法正常运转的问题。故 障原因:电压太低,导致电流过小,磁场对其施加的力很小,电动机无 法转动。 解决方法:换用新电池。(其他合理答案均可) 2.家庭电路中应用电动机的电器包括:电风扇、电吹风、洗衣机、 电冰箱、空调等。
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考点 电动机转动的原因及电动机的应用 例 (2016· 山东苍南县期末)某同学进行了电动机的相关实验,如 图所示。下列措施不能增大电动机线圈的转速的是( )
A.向右移动滑动变阻器滑片P B.换用磁性更强的磁体 C.增加电池的节数 D.将磁体N、S极对调
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目
录
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17.1
关于电动机转动的猜想
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17.2
探究电动机转动的原理
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知识点1 探究磁场对电流的作用 1.探究磁场对通电导线的作用
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实验序号 1 2 3 4 5 结论
磁场方向 ab 中电流方向 ab 运动方向 无磁场 无电流 静止不动 向下 无电流 静止不动 向下 由a向b 向左运动 向下 由b向a 向右运动 向上 由a向b 向右运动 通电导体在磁场中会受到力的作用。 力的方向与电流 的方向和磁场的方向都有关系
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知识点1 电动机的构造及应用
构造 分类 应用 转子:能够转动的线圈 定子:固定不动的磁体 直流电动机、交流电动机 玩具汽车、电风扇、洗衣机、数控机床、电力机车等
拓展归纳1.电动机是把电能转化为机械能的机器。 2.直流电动机的结构:
3.电动机的转速:电动机的转速与电流的大小和磁场的强弱有关, 电流越大,磁场越强,电动机的转速越快。
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2.探究磁场对通电线圈的作用
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结论:通电线圈在磁场中受力的作用而转动。但线圈的转动不能 持续,最后静止在平衡位置。 拓展归纳只改变电流方向,导体在磁场中受力的方向改变;只改 变磁场方向,导体在磁场中受力的方向改变;电流方向和磁场方向 同时改变,导体在磁场中受力的方向不改变。