六、直流电动机

空白演示 在此输入您的封面副标题 磁现象 直流电动机 典例 2010 泰州中考 如图 甲 是直流电动机模型 主要部件见文字说明 图 乙 是自制简易电动机模型 现在主要讨论图 乙 简易电动机的制作与操作问题 1 绕制线圈的铜丝外表有漆皮 必须对线圈引出线的两端 搁置于铜质弯钩的部位 进行刮漆处理 刮漆方法见放大图 按这种方法刮漆 目的是使线圈能够 因此这一部位就相当于图 甲 中的 填某一部件的名称 2 如果整个制作没有问题 但接上电源后线圈不动 这时应做哪些尝试 说出两点即可 3 通电后线圈能转动 如要改变转动方向 可采取的做法是 解析 对线圈引出线的两端 搁置于铜质弯钩的部位 进行刮漆处理 这样就相当于加了两个换向器 线圈就能连续转动了 如果线圈转到平衡位置不动时 可以用手给它一个力 也可以增强磁性 增加电池的个数 改变线圈转动的方向可以改变磁场的方向和电流的方向 答案 1 导电 接触良好 换向器 2 将线圈旋转一定角度 增大电源电压 或换一块磁性更强的磁体 3 只改变电流方向 只改变一下磁场方向 典例 2010 湘潭中考 如图所示是直流电动机示意图 下列说法正确的是A 只改变电流方向 不能改变其转动方向B 只改变磁场方向 不能改变其转动方向C 同时改变磁场和电流方向 不能改变其转动方向D 同时改变磁场和电流方向 可以改变其转动方向 易错答案 A B D 错误判断通电导体受力方向的改变 纠错剖析 正确答案 C 1 下列家用电器中 应用直流电动机的是 A 电吹风B 电冰箱C 电动剃须刀D 电熨斗 解析 选C 电吹风和电冰箱使用的是交流电动机 电熨斗利用的是电流的热效应 电动剃须刀使用干电池或可充电电池 其内部电动机为直流电动机 故选C 2 直流电动机工作时 当线圈转到什么位置时 换向器改变线圈中的电流方向 A 线圈转动到任意位置B 线圈平面与磁感线垂直C 线圈平面与磁感线平行D 线圈平面与磁感线成45 角 解析 选B 直流电动机内的线圈转到线圈平面与磁感线垂直时 由于受到平衡力的作用 线圈会静止 这时换向器改变线圈里的电流方向 从而改变线圈的受力方向 于是线圈受到非平衡力的作用 继续转动下去 3 在安装直流电动机模型的实验中 安装完毕后 闭合开关 线圈转动有时快有时慢 其原因是 A 磁铁的磁性有时大有时小B 线圈的匝数太少C 干电池的电压不稳D 电刷接触不好 有时供电 有时不供电 解析 选D 电动机里面用的是永磁体 它的磁性是不变的 线圈匝数少 只会使转动速度慢 干电池的电压是稳定的 电刷接触不好 供电时 线圈转动 不供电时线圈依靠惯性运动速度会越来越慢 4 2010 扬州中考 小明将直流电动机模型接入电路 闭合开关后 发现电动机不工作 他用手轻轻地碰了一下线圈后 直流电动机模型开始正常转动 其原因可能是 A 直流电动机的铜半环与电刷接触不良B 电源电压太低C 线圈刚好处于平衡位置D 线圈中的电流太小 解析 选C 线圈处于平衡位置时 线圈里没有电流通过 线圈不受力 线圈静止 用手轻轻地碰一下线圈后 线圈越过平衡位置 线圈里有电流通过 通电的线圈在磁场中受力转动 C是正确的 如果直流电动机的铜半环与电刷接触不良 用手轻轻地碰了一下线圈后 直流电动机模型可能会转动但还是会停下来 故A错 如果电源电压低或者线圈里的电流太小 线圈受到的力就会很小 不能使线圈转动 故B D错 5 如图所示 当闭合开关S时 ab边和cd边中的电流方向 所以受到的两个力恰好在同一直线上 且 所以线圈在这个位置可以保持 解析 闭合开关S 当线圈转到题图所示位置时 其ab边和cd边中的电流方向相反 由左手定则可判定出ab边和cd边受到磁场的作用力方向恰好相反 同时这两个力又大小相等 作用在同一直线上 故线圈在此位置可以保持静止不动 称为平衡位置 答案 相反大小相等方向相反静止 6 某学生练习安装直流电动机 其线路实物示意图如图所示 开关合上的瞬间 看到线框沿顺时针方向转动 但并没看到电动机线圈在连续转动 1 该同学看到线圈的运动情况是 2 产生上述现象的原因是 3 安装电动机时该学生漏装的元件是 4 要想让电动机转动方向相反 补装元件后 可采取的措施是 解析 线圈ab和cd边电流方向相反 所以它们受到的力的方向相反 线圈会转动 当转到线圈平面和磁感线垂直时 线圈受到了平衡力 线圈将在这个位置静止 要想继续转动就必须改变线圈里的电流方向 换向器就能解决这个问题 要改变线圈转动方向 可以改变线圈中电流的方向或改变磁场的方向 答案 1 线圈在竖直位置附近左右摆动 2 电流方向不变使线圈转过平衡位置后转动方向相反 3 换向器 4 将电源两极的导线对调或将磁体的两极对调 一 选择题 本大题共5小题 每小题3分 共15分 1 如图为实验室电流表的内部结构示意图 许多匝金属线圈悬置在磁体的两极间 线圈同时与一根指针和一只弹簧相连 当给线圈通电时 线圈转动带动指针偏转 便可显示出电流的大小 下列与此工作原理相同的电器设备是 A 电铃B 电磁铁C 电动机D 电灯 解析 选C 由题意可知电流表线圈在通电时受到磁场的作用力而偏转 这一现象与电动机的转动原理相同 故选C 电铃和电磁铁都利用了电流的磁效应 电灯利用了电流的热效应 故选C 2 为了保证直流电动机朝一个方向转动 能自动完成这一任务的是 A 电磁铁B 电刷C 变阻器D 换向器 解析 选D 电磁铁的原理是磁效应的应用 A错 电刷是给线圈供电的 B错 变阻器是改变接入电路中的电阻的大小 C错 换向器是当线圈转到平衡位置的时候能改变线圈里的电流的方向 使线圈能够连续转动下去 故D正确 3 下列说法中错误的是 A 实际的大型直流电动机是用电磁铁提供磁场的B 电车 电力机车等是用直流电动机工作的C 电风扇 洗衣机等是用交流电动机工作的D 直流电动机是利用磁场对电流的作用原理工作的 交流电动机不是 解析 选D 电磁铁的优点是可以方便地改变磁场的强弱和方向 并且能提供比永磁体更强的磁场 大型直流电动机需要很强的磁场 所以选用电磁铁 故A对 由生活实际可知 直流电动机广泛地应用在电车 电力机车 刨床 起重机等方面 交流电动机应用于电风扇 洗衣机 电冰箱等电器中 故B C都对 无论是直流电动机还是交流电动机 其工作原理都是通电导体在磁场中受到力的作用 故D错 4 2010 常州中考 小华安装好直流电动机模型 通电后电动机正常运转 她还想使电动机的转速加快 可采用的方法是 A 增大电流B 减小电流C 对调电源正负两极D 对调磁体南北两极 解析 选A 要使电动机转速加快 就要使线圈受力增大 增大线圈受力的方法就是增大电流或者增强磁场的强度 故选A 5 2010 益阳中考 下列是有关电和磁的实验装置图 用来研究磁场对电流的作用的是 解析 选C 本题是综合性题目 选项A主要是研究的怎样确定通电螺线管的磁极 故A错 选项B是研究的电磁铁具有磁性 故B错 选项C是研究的导体在磁场中的受力运动 故C正确 选项D是研究通电导体周围存在磁场的 故D错 二 填空题 本大题共4小题 每空1分 共10分 6 电动机工作时 电能转化为 能 家用电器中应用了电动机的有 等 填一种家用电器 解析 电动机工作时 它是将电能主要转化为机械能 很少一部分转化为内能 家用电器中电风扇 洗衣机都应用电动机 答案 机械电风扇 7 我们的生活越来越离不开电 电机在生活中的应用越来越广泛 如图所示 E F两个半圆环叫做 它的作用是当线圈转到 位置时就能 地改变线圈中 的方向 使线圈可以不停地转动下去 解析 EF两个半圆环叫做换向器 其作用是当线圈转到平衡位置时 能自动改变线圈中的电流方向 使线圈能持续转动下去 答案 换向器平衡自动电流 8 某兴趣小组的同学用铜线制成了一个矩形线圈并放在磁场中 接通电源后 线圈发生了转动 如图所示 这种现象表明 这种原理在实际中的应用有哪些 请举出一例 解析 通电线圈在磁场中会受到力的作用 根据此原理 可用来制作电动机 答案 通电导体在磁场中受到力的作用电动机 9 如图是一顶太阳能风扇凉帽 凉帽的顶部装有一个太阳能电池板 帽沿装有一个小型电风扇 电风扇里面有一个小电动机 这个电动机工作时将 能转化为 能 解析 电风扇是用电器 它工作时消耗了电能 得到了机械能 答案 电机械 三 实验探究题 15分 10 如图所示是小明和小燕同学制作的直流电动机模型 他们用回形针做成两个支架 分别与电池的两极相连 用漆包线绕成一个矩形线圈 以线圈引线为轴 并用小刀刮去轴的一端全部漆皮 另一端只刮去上半周漆皮 将线圈放在支架上 磁体放在线圈下 闭合开关并且用手轻推一下线圈 线圈就会不停地转动起来 1 该直流电动机模型的工作原理是 2 通过改变 方向 可以改变线圈的转动方向 3 若通电后 小明发现电动机不转 下面是他想到的可能原因 请你帮他看一看 哪些是可能的 解析 线圈转