164安裝直流電動機(jī)模型（考點解讀）（原卷版）

16.4安裝直流電動機(jī)模型（考點解讀）（原卷版）1、安裝直流電動機(jī)模型知識點的認(rèn)識：（1）直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子、轉(zhuǎn)子和換向器組成；（2）直流電機(jī)運行時靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成；定子（即主磁極）被固定在風(fēng)扇支架上，是電機(jī)的非旋轉(zhuǎn)部分；（3）運行時轉(zhuǎn)動的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢，是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱為電樞，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成；轉(zhuǎn)子中有兩組以上的線圈，由漆包線繞制而成，稱之為繞組，當(dāng)繞組中有電流通過時產(chǎn)生磁場，該磁場與定子的磁場產(chǎn)生力的作用，由于定子是固定不動的，因此轉(zhuǎn)子在力的作用下轉(zhuǎn)動。

（4）換向器是直流電動機(jī)的一種特殊裝置，由許多換向片組成，每兩個相鄰的換向片中間是絕緣片，在換向器的表面用彈簧壓著固定的電刷，使轉(zhuǎn)動的電樞繞組得以同外電路連接；當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定角度后，換向器將供電電壓接入另一對繞組，并在該繞組中繼續(xù)產(chǎn)生磁場，可見，由于換向器的存在，使電樞線圈中受到的電磁轉(zhuǎn)矩保持不變，在這個電磁轉(zhuǎn)矩作用下使電樞得以旋轉(zhuǎn)。2、解題方法點撥：（1）電動機(jī)是我們生活中常見的一種電氣化設(shè)備，電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而帶動各種生產(chǎn)機(jī)械和生活用電器的運轉(zhuǎn)，電動機(jī)的應(yīng)用很廣，種類也很多，但它們工作的原理都是一樣的；

（2）電動機(jī)指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置，按工作電源種類劃分：可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)，一些功率大點的家用電器一般都是交流電動機(jī)，如：電扇、洗衣機(jī)等；而一些功率小的電器一般使用直流電動機(jī)，如：電動玩具、錄音機(jī)等，電動機(jī)的基本構(gòu)造：轉(zhuǎn)子和定子。3、命題方向：（1）電動機(jī)的作用：把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；（2）換向器的作用：改變線圈的電流方向，使線圈得以持續(xù)轉(zhuǎn)動；（3）通電導(dǎo)體所受力的方向跟電流方向、磁場方向有關(guān)?！镜淅?1】（2023春?思明區(qū)校級期中）如圖所示，屬于電動機(jī)的是（）A． B． C． D．【典例12】（2022春?贛州期中）如圖是小聰利用E、F兩個電動機(jī)模擬風(fēng)力發(fā)電的裝置，迅速轉(zhuǎn)動E電動機(jī)上的風(fēng)扇葉片時，將會看到F電動機(jī)上的風(fēng)扇葉片也會隨之轉(zhuǎn)動起來，下列關(guān)于該現(xiàn)象的說法錯誤的是（）A．E電動機(jī)在工作過程中，它相當(dāng)于簡單電路中的供電電源 B．F電動機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理工作的 C．改變E電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，電動機(jī)F扇葉轉(zhuǎn)動方向不改變 D．F電動機(jī)在工作時所涉及的能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【典例13】（2021秋?寶塔區(qū)校級期末）如圖為直流電動機(jī)的基本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)分析中，正確的是（）A．電動機(jī)工作過程中，線圈中的電流方向保持不變 B．電動機(jī)工作過程中，線圈中也產(chǎn)生感應(yīng)電流 C．電動機(jī)通電后不轉(zhuǎn)，一定是線圈剛好處在平衡位置 D．將電源和磁鐵的兩極同時對調(diào)，線圈將會反方向轉(zhuǎn)動【典例14】（2023?和平區(qū)校級開學(xué)）（多選）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．將圖乙中金屬支架的高度降低，線圈的轉(zhuǎn)速會加快 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)動方向改變 D．電動機(jī)與動圈式話筒的工作原理相同【典例15】（2023?長沙）如圖為玩具小汽車內(nèi)直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖，該電動機(jī)工作時將電能轉(zhuǎn)化為能和內(nèi)能。如果想改變該直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，你可以采取的方法是（寫一條合理方法即可）?！镜淅?6】（2023?雁塔區(qū)校級模擬）請完成與下列實驗有關(guān)的填空：（1）將圖甲1中的小卡片旋轉(zhuǎn)一定角度，并保持兩個拉力方向相反如圖甲2所示，然后再松手，這樣做是為了探究相互平衡的兩個力是否作用在。（2）如圖乙，用大小不同的力敲擊音叉同一位置，觀察到乒乓球被彈開的幅度不同，音叉發(fā)出聲音的響度也不同，說明聲音的響度與有關(guān)。（3）如圖丙所示是最簡單的直流電動機(jī)模型，其中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，一端全部刮掉，一端只刮掉半周。按這種方法刮漆的目的是使線圈能夠，因此這一部位就相當(dāng)于電動機(jī)中的（填某一部件的名稱）。【變式11】（2021?松山區(qū)一模）下列有關(guān)電與磁的說法不正確的是（）A．磁懸浮列車能夠懸浮是利用磁極間的相互作用 B．磁場是由無數(shù)磁感線組成的 C．直流電動機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置 D．小磁針的北極在某點所受磁場力方向跟該點磁場方向相同【變式12】（2023?工業(yè)園區(qū)校級模擬）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)是利用電磁感應(yīng)原理工作的裝置 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【變式13】（2021?東臺市模擬）小明和小華分別用如圖所示的裝置研究簡易電動機(jī)的工作情況，小明將線圈兩端的漆全部刮掉，小華只將一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，閉合開關(guān)后（有電流通過燈絲，燈就發(fā)光），他們看到的現(xiàn)象分別是（）A．小明看到線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動，燈時亮?xí)r滅 B．小華看到線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動，燈連續(xù)發(fā)光C．小華看到線圈左右擺動，燈時亮?xí)r滅 D．小明看到線圈左右擺動，燈連續(xù)發(fā)光【變式14】（2022?越秀區(qū)校級三模）（多選）如圖所示為直流電動機(jī)的兩個不同時刻的工作原理圖，下列分析不正確的是（）A．在電動機(jī)工作的過程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 B．在甲時刻，導(dǎo)線ab受到的力與cd導(dǎo)線受到的力方向相同 C．在乙時刻，導(dǎo)線ab受到的力與cd導(dǎo)線受到的力方向相同 D．在甲、乙兩個時刻，導(dǎo)線ab中的電流方向不同，磁場方向相同，因此受到的磁場力方向不同【變式15】（2023?澄城縣一模）如圖是安裝好的直流電動機(jī)模型接入電路的情況，電動機(jī)的工作原理是；閉合開關(guān)，假定電動機(jī)會按順時針方向轉(zhuǎn)動，若要使電動機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動，請寫出一種方法?！咀兪?6】（2023?西山區(qū)二模）如圖所示，曉佳將一簡易電動機(jī)接入電路中，閉合開關(guān)，小燈泡發(fā)光但電動機(jī)線圈不轉(zhuǎn)動，通過檢查，排除線圈被卡不轉(zhuǎn)動的可能，于是曉佳判斷可能是電動機(jī)線圈短路而不轉(zhuǎn)動，曉佳的同學(xué)小華卻認(rèn)為：不一定是線圈短路才不轉(zhuǎn)動，也可能是線圈所受磁場力太小。為幫曉佳找出電動機(jī)不轉(zhuǎn)動的原因，他們可利用如圖所示的電路圖和多節(jié)新電池、磁性強(qiáng)弱不同的多塊磁鐵進(jìn)行實驗。他們進(jìn)行的操作是將，若，說明線圈不轉(zhuǎn)動的原因是所受磁場力太小。【變式17】（2020?泰興市模擬）如圖甲是小名同學(xué)安裝好的直流電動機(jī)模型：（1）請寫出圖中A部件的名稱：．（2）在安裝該模型時要按照由下而上，（“由外而內(nèi)”或“由內(nèi)而外”）的順序安裝．（3）為了使組裝的電動機(jī)模型能夠正常運轉(zhuǎn)，小名在安裝時還應(yīng)注意以下幾點，其中錯誤的是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（4）小名把安裝好的電動機(jī)、變阻器、電源和開關(guān)串聯(lián)起來進(jìn)行實驗，如圖所示①請用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖中實驗器材的連接．（要求滑片向右移，電動機(jī)轉(zhuǎn)速變慢）②合上開關(guān)接通電路，觀察線圈轉(zhuǎn)動，把電源兩極對調(diào)一下，觀察到線圈改變了．③若開關(guān)閉合，線圈不轉(zhuǎn)，用手輕輕一拔，線圈就轉(zhuǎn)動起來，則原來線圈不轉(zhuǎn)的原因是．（5）電動機(jī)在許多家用電器中應(yīng)用十分廣泛，請你舉出一種裝有電動機(jī)的家用電器的名稱．1．（2022春?杭州期中）一臺直流電動機(jī)模型通電后不轉(zhuǎn)動，但用手輕輕撥動一下線圈就轉(zhuǎn)動起來了，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是（）A．換向器與電刷未接觸 B．啟動時線圈恰好在平衡位置 C．磁體的磁性不夠強(qiáng) D．電源正負(fù)極接反了2．（2023?安徽模擬）如圖所示是直流電動機(jī)的模型，閉合開關(guān)后線圈順時針轉(zhuǎn)動，現(xiàn)要加快線圈順時針轉(zhuǎn)動的速度，下列方法中可行的是（）A．減小電路中的電流 B．只改變電路中電流的方向 C．對調(diào)磁極位置同時改變電流方向 D．換用磁性更強(qiáng)的磁鐵3．（2022春?鹿城區(qū)校級月考）在安裝直流電動機(jī)模型的實驗中，接好電路，合上開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)線圈不轉(zhuǎn)，輕推一下線圈馬上就轉(zhuǎn)起來，剛開始不轉(zhuǎn)的原因可能是（）A．磁鐵的磁性不強(qiáng) B．通過線圈的電流太小了 C．電刷與換向器之間的摩擦太大了 D．電動機(jī)線圈平面恰好處在平衡位置4．（2023?安徽）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點沿轉(zhuǎn)軸觀察，線圈將逆時針轉(zhuǎn)動5．（2022?廣東模擬）電動機(jī)在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用.如圖所示是電動機(jī)原理圖，將通電線圈abcd置于磁場中，線圈的ab、cd受到使線圈轉(zhuǎn)動起來；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)就能改變線圈中的來實現(xiàn)倒車；圖中所示是（填“直流”或“交流”）電動機(jī)原理圖.6．（2022秋?金水區(qū)校級期末）如圖所示，一個綜合實踐小組用一段漆包線繞成線圈abcd，用小刀刮兩端引線的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。將線圈abcd放在用硬金屬絲做成的支架m、n上，并按圖示連接電路。閉合開關(guān)，用手輕推一下線圈，線圈會持續(xù)轉(zhuǎn)動，這就是簡易的（選填“發(fā)電機(jī)”或“電動機(jī)”），根據(jù)原理制成的。若只將電源的正負(fù)極互換，則線圈轉(zhuǎn)動方向會與原來的轉(zhuǎn)動方向（選填“相同”或“相反”）。7．（2022?南京模擬）萊蕪城區(qū)基本普及了純電動公交車。純電動公交車的“心臟”是電動機(jī)，車上的調(diào)速裝置相當(dāng)于（填電學(xué)器材名稱），行駛的過程中，司機(jī)師傅踩下或者松開調(diào)速踏板，可以改變電動機(jī)中的大小。8．（2021秋?政和縣期末）電動汽車節(jié)能環(huán)保，越來越受人們青睞，它的主要動力裝置是驅(qū)動電動機(jī)。在行駛過程中，驅(qū)動電動機(jī)主要將能轉(zhuǎn)化為能。9．（2022春?長興縣月考）如圖是同學(xué)們安裝過的直流電動機(jī)模型.（1）在某次安裝直流電動機(jī)模型活動中，小孫把安裝好的電動機(jī)接入電路，閉合開關(guān)，線圈不轉(zhuǎn)動。若小孫用手輕輕一推轉(zhuǎn)子，線圈就轉(zhuǎn)動起來，則她的線圈不轉(zhuǎn)的原因是。（2）線圈正常轉(zhuǎn)動后，若把電源的兩極對調(diào)一下，觀察到線圈轉(zhuǎn)動的方向（填“改變”或“不變”）。（3）為了提高電動機(jī)轉(zhuǎn)速，可采取的方法是。10．（2022秋?寶豐縣期末）同學(xué)們在制作電動機(jī)模型時，把一段粗漆包線燒成約3cm×2cm的矩形線圈，漆包線在線圈的兩端各伸出約3cm。然后，用小刀刮兩端引線的漆皮用硬金屬絲做兩個支架，固定在硬紙板上。兩個支架分別與電池的兩極相連。把線圈放在支架上，線圈下放一塊強(qiáng)磁鐵，如圖所示，給線圈通電并用手輕推一下，線圈就會不停地轉(zhuǎn)下去。（1）在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮，刮線的要求是（填選項“A”或“B”）。A.兩端全刮掉B.一端全部刮掉，另一端只刮半周（2）可以通過改變方向，改變線圈的轉(zhuǎn)動方向。（填一種方法）（3）線圈在轉(zhuǎn)動過程中能轉(zhuǎn)化為能。11．（2023?興化市模擬）在制作小電動機(jī)模型時，把一段粗漆包線繞成約5cm×4cm矩形線圈，漆包線在線圈兩端各伸出長約5cm的引線，用小刀刮去引線的漆皮，再用硬金屬絲做成兩個支架固定在硬紙板上，硬紙板上放一塊磁鐵，將線圈放在支架上，并連成如圖甲所示的電路。（1）圖乙兩端引線采取四種不同方式刮漆（標(biāo)黑色部分表示未刮漆），通電后線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動的是圖，請描述此時線圈轉(zhuǎn)動一圈受到磁場力的情況：