1.4電動機（講義）（解析版）

浙教版八年級下冊第一章第4節(jié)電動機【知識點分析】一.通電導體在磁場中受到力的作用1.通電直導線在磁場中的受力實驗。=1\*GB2⑴通電導體在磁場中受到力（安培力）的作用.=2\*GB2⑵磁場對通電導體作用力的方向跟電流方向和磁場方向有關.=3\*GB2⑶當只改變電流方向或只改變磁場方向時，通電導體受到的磁場的力方向發(fā)生改變.=4\*GB2⑷同時改變電流方向和磁場方向時,通電導體受到的磁場的力的方向不變=5\*GB2⑸通電導體在磁場中會受到力的大小與磁場強弱、電流大小、導體長短有關。2..通電線圈在磁場中受到力的作用（1）通電線圈在磁場中會受到力的作用而轉動，但不能持續(xù)。（2）通電線圈在磁場中受到力的作用方向與電流方向和磁場方向有關。（3）通電線圈所在的平面與磁場方向垂直時線圈受到一對平衡力的作用，線圈的這一位置叫平衡位置。（4）通電導體在磁場中會受到力的作用，是電能轉化為機械能的結果。當磁場方向與電流方向一致或反向時，受到的作用力為零。當磁場方向與電流方向垂直作用時，受到的作用力最大。（5）通電線圈轉到平衡位置時，不立即停下來，而是在位置附近擺地動幾下才停下來4.直流電動機原理：通過改變電流方向來改變通電線圈的受力方向，從而使之沿同一方向連續(xù)轉動。換向器的作用：當線圈剛轉過平衡位置時，換向器能自動改變線圈中電流的方向，從而改變線圈受力方向，使線圈連續(xù)轉動。直流電動機工作原理：電能轉化為機械能。直流電動機制作原理：通電線圈在磁場中受力轉動；當線圈轉過平衡位置時，通過換向器改變電流方向，從而改變線圈的受力方向，以保證線圈沿同一方向持續(xù)轉動。直流電動機的構造；磁極、線圈、換向器、電刷。(定子，轉子)5.交流電動機也是依靠通電導體在磁場中所受的力來運轉的?！纠}分析】【例1】小明用漆包線繞成線圈，將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁場，如圖所示，閉合開關S后，發(fā)現(xiàn)線圈只能偏轉至水平位置、不能持續(xù)轉動。為使線圈持續(xù)轉動，下列措施中可行的是（）A．換用電壓更大的電源B．換用磁性更強的磁體C．重新制作圈數(shù)更多的線圈，將線圈兩端的漆全部刮去D．在線圈的一端重抹油漆，干后在適當位置刮去半圈【答案】D【解析】ABC．換用電壓更大的電源、換用磁性更強的磁體、重新制作匝數(shù)更多的線圈不能改變線圈的受力方向，仍然不能持續(xù)轉動，故ABC不符合題意；D．將線圈兩端的漆全部刮去后，沒有了換向器，不能改變線圈中的電流方向，就不能改變線圈的受力方向，所以閉合開關S后，發(fā)現(xiàn)線圈只能偏轉至水平位置、不能持續(xù)轉動，要想讓線圈持續(xù)轉動，需增加換向器，即在線圈的一端重抹油漆，干后在適當位置刮去半圈，相當于添加一個換向器，使線圈能夠持續(xù)轉動，故D符合題意。2．如圖所示為直流電動機的工作原理，以下相關的分析中正確的是（）A．電動機工作過程中，消耗的電能全部轉化為機械能B．電動機中的線圈轉動是利用了慣性，所以線圈質(zhì)量越大越好C．電動機的線圈轉動一周的過程中電流方向改變兩次D．電動機工作時，線圈內(nèi)產(chǎn)生的是直流電，供給外部電路的也是直流電【答案】C【解析】A．電動機工作過程中，消耗的電能大部分轉化為機械能，但也有少部分轉化為內(nèi)能，故A錯誤；B．電動機中的線圈轉動是利用了慣性，但線圈的質(zhì)量不能太大，太大啟動時也困難，故B錯誤；C．電動機工作過程中，線圈中的電流方向周期性變化，轉一周電流方向改變2次，故C正確；D．電動機工作過程中，線圈在磁場中切割磁感線，因此在線圈中也產(chǎn)生感應電流，線圈內(nèi)產(chǎn)生的是交流電，供給外部電路的是直流電。故D錯誤。3．小樂在研究“磁場對通電導體作用”時采用如圖所示實驗，通電后發(fā)現(xiàn)導體棒向右擺動，要使通電導體棒的懸線向右擺角增大，以下操作可行的是（

）

A．增大導體棒中的電流強度 B．減少磁鐵的數(shù)量C．顛倒磁鐵的上下位置 D．改變導體棒中的電流方向【答案】A【解析】A．據(jù)上面的分析可知，在磁場不變時，增大增大導體棒中的電流，可以增大力的作用，故A正確；B．據(jù)上面的分析可知，在電流不變時，減少磁鐵的數(shù)量，可以減小力的作用，故B錯誤；C．顛倒磁鐵磁極的上下位置，只能改變受力的方向，不能改變磁場力的大小，故C錯誤；D．改變導體棒中的電流方向，只能改變受力的方向，不能改變磁場力的大小，故D錯誤；4．小王在實驗室研究電動機模型，他發(fā)現(xiàn)一臺直流電動機模型通電后不轉動，用手輕輕撥動一下線圈就轉動起來了的現(xiàn)象，其原因是（）A．啟動時線圈在平衡位置 B．換向器與電刷未接觸C．電刷與換向器摩擦太大 D．電源正負極接反了【答案】A【解析】A．啟動時，線圈剛好處于平衡位置，線圈中無電流，線圈不受力的作用，但只要輕輕撥動一下，電路中就會有電流，即線圈就會轉動，故A符合題意；B．若此時換向器沒有和電刷接觸好，即該電路是斷路，電路中沒有電流，即電動機不可能工作，故即使撥動線圈也不會轉動，故B不符合題意；C．若電刷與換向器摩擦太大，即使撥動線圈，線圈也不會轉動，故C不符合題意；D．若電源正負極接反了，電動機會反轉，故通電后不會不轉動，故D不符合題意。5．如圖所示的四種電器中，利用電動機原理工作的是（）A．電爐B．電風扇C．電飯煲 D．電鈴【答案】B【解析】電風扇是利用電動機帶動扇葉轉動的，將電能轉化為機械能；電爐、電飯煲均為利用電流的熱效應；電鈴是利用電流的磁效應，故B正確，ACD錯誤。6．直流電動機中，換向器的作用是（）A．改變線圈中電流的方向 B．改變線圈轉動方向C．使線圈受力不變 D．改變磁感應線的方向【答案】A【解析】直流電動機的換向器在線圈剛轉過平衡位置時，能自動改變線圈中的電流方向，使線圈轉動獲得動力而不斷轉動。如果直流電動機沒有換向器，線圈轉過平衡位置，線圈轉動受到阻礙，線圈不能連續(xù)轉動，電動機不能進行工作。故選A。7．如圖所示的甲、乙兩圖中的矩形線圈，乙線圈處于平衡位置，現(xiàn)在給它們通電，則下列說法中正確的是（）A．甲中線圈轉動，乙中線圈不轉動B．乙中線圈轉動，甲中線圈不轉動C．甲、乙中的線圈都會轉動D．甲、乙中的線圈都不會轉動【答案】A【解析】由于電動機線圈的轉動方向與磁場方向和電流方向有關，當線圈在平衡位置時，受平衡力作用。由圖知道，乙中線圈處于平衡位置，所以，現(xiàn)在給它們通電，甲線圈轉動，由于乙圖中線圈受平衡力作用，乙線圈不會轉動，故A正確。8．如圖所示是直流電動機的模型，閉合開關后線圈順時針轉動，下列分析錯誤的是（

）A．改變電流方向，線圈逆時針轉動B．增大線圈中電流大小，加快線圈轉動速度C．此時線圈處于平衡位置，線圈不受力的作用D．對換磁極同時改變電流方向，線圈仍順時針轉動【答案】C【解析】A．直流電動機的轉動方向與線圈中的電流方向和磁場方向有關，若只改變通入直流電動機的電流方向或磁場的方向，它的轉動方向?qū)⒏淖?。但是如果同時改變電流的方向和磁場的方向，線圈的轉動方向?qū)⒉蛔?。故A項正確、A項不符合題意；B．若使通過電動機線圈中的電流增大，則線圈在磁場受到的力變大，所以線圈轉運的速度將加快；故B項正確、B項不符合題意；C．線圈處于平衡位置時，線圈受力平衡；故C項錯誤、C項符合題意；D．直流電動機的轉動方向與線圈中的電流方向和磁場方向有關，若使通入直流電動機的電流方向改變或磁場的方向改變，它的轉動方向?qū)⒏淖儭５侨绻瑫r改變電流的方向和磁場的方向，線圈的轉動方向?qū)⒉蛔?。故D項正確、D項不符合題意；9．如圖所示是實驗室電流表的內(nèi)部結構圖，處在磁場中的線圈有電流通過時，線圈會帶動指針一起偏轉．線圈中電流越大，指針偏轉角度就越大．關于該現(xiàn)象，下列說法正確的是

A．該電流表工作原理與電動機工作原理相同B．線圈中有電流通過時，把機械能轉化為電能C．改變線圈中的電流方向，指針的偏轉方向不會改變D．線圈中電流越大，其所受磁場力就越小【答案】A【解析】A．通過電流表的內(nèi)部構造顯示電流表的制成原理是通電線圈在磁場中受力而轉動，所以與電動機工作原理相同，故A正確；B．線圈中有電流通過時，電能轉化為機械能，故B錯誤；C．改變線圈中的電流方向，其轉動方向會發(fā)生改變，故C錯誤；D．線圈受到的磁場力與線圈里的電流大小和磁場的強弱有關，在磁場一定的情況下，電流越大，線圈受到的力越大，故D錯誤。10．對于圖中所示的四幅圖，以下說法正確的是（）A．甲圖中通電導線周圍存在著磁場，如果將小磁針移走，該磁場將消失B．乙圖中閉合開關，通電螺線管右端為N極C．丙圖中閉合開關，保持電流方向不變，對調(diào)磁體的N、S極，導體的運動方向不變D．丁圖中絕緣體接觸驗電器金屬球后驗電器的金屬箔張開一定角度，說明該棒帶正電【答案】B【解析】甲圖中小磁針偏轉只是顯示周圍磁場的存在，移走小磁針并不能改變通電導線周圍的磁場，故A錯；根據(jù)右手定則可判斷出，當乙圖中的開關閉合時，螺線管的右端為N極，故B正確；丙圖中只對調(diào)磁極時，導體的運動方向會改變，故C錯；丁圖中的驗電器只能顯示出物體是否帶電，但不能顯示出所帶電荷的種類，故D錯；應選B。11．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，則電磁鐵的上端是______極。閉合開關，用手輕推一下線圈，線圈會持續(xù)轉動。若只將電源的正負極互換，則線圈轉動方向會與原來的轉動方向______。【答案】

N

相同【解析】由圖可知，電流是從電磁鐵的上端流入，下端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端是N極。閉合開關，用手輕推一下線圈，通電的線圈在磁場中由于受到磁力的作用會持續(xù)轉動，若只將電源的正負極互換，則電流的方向發(fā)生改變，磁極的方向也發(fā)生了改變，則受到的磁場力的方向不改變，線圈轉動方向會與原來的轉動方向相同。12．如圖為實驗室常用的電壓表內(nèi)部結構示意圖，線圈通過導線與接線柱相連。（1）當線圈中有電流通過時，指針發(fā)生偏轉，其原理是________。（2）該電壓表有兩個量程，若使用小量程，則應把導線接在圖中________兩個接線柱上。（填字母）【答案】

通電線圈在磁場中受力轉動

A、B【解析】（1）當線圈中有電流通過時，指針發(fā)生偏轉，其原理是：通電線圈在磁場中受力轉動。（2）根據(jù)圖片可知，線圈和電阻串聯(lián)，那么AC兩點之間的電壓等于線圈電壓和電阻上電壓之和，即AC上電壓肯定大于AB兩點之間的電壓，因此使用小量程，應該把導線接在圖中AB兩個接線柱上。13．如圖是安裝好的直流電動機模型接入電路的情況。

（1）請說出圖中兩個主要結構的名稱，A是________

（2）合上開關，假定電動機會按順時針方向轉動，若要使電動機逆時針轉動，請寫出一種方法________。

（3）合上開關，若將滑動變阻器的滑片P向左移動，則電動機的轉速將________?！敬鸢浮?/p>

電刷

改變電池的正負極（改變磁場的方向）

變慢【解析】(1)根據(jù)圖片可知，圖中電動機模型中A是電刷。(2)合上開關，假定電動機會按順時針方向轉動，若要使電動機逆時針轉動，可以通過改變電池的正負極或改變磁場的方向來實現(xiàn)。(3)合上開關，若將滑動變阻器的滑片P向左移動，變阻器接入電路的阻值變大，那么通過電動機線圈的電流變小，則電動機的轉速將變慢。14．一臺簡易電動機如圖所示。用硬金屬絲做兩個支架，分別與電池的兩極相連，用漆包線繞成一個矩形線圈，以線圈引線為軸。用小刀刮去軸一端的全部漆皮,再刮去另一端的_____（填“全部”或“半周”）漆皮，并將線圈放在支架上，磁體放在線圈下，接通電源并用手輕推一下線圈，線圈就會不停地轉動起來。若要改變線圈轉動方向，你會怎么做_____?！敬鸢浮?/p>

半周

只對調(diào)電源正負極改變電流方向或只對調(diào)磁體磁極改變磁場方向【解析】將線圈兩端引線的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，這樣在一個半周內(nèi)受到磁場的力的作用，另一個半周沒有電流通過，不受磁場力的作用，利用慣性轉動；影響線圈的轉動方向是電流的方向和磁場的方向，所以，若要使線圈的轉動方向發(fā)生改變，只需要改變其中一個因素即可。15．如圖甲是小明同學安裝好的直流電動機模型：（1）在安裝該模型時要按照______的順序安裝。（選填“由外而內(nèi)”或“由內(nèi)而外”）（2）為了使組裝的電動機模型能夠正常運轉，小明在安裝時還應注意以下幾點，其中錯誤的是______（選填符號）。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C．不要使各元件因安裝不當而產(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、變阻器、電源和開關串聯(lián)起來進行實驗，如圖乙所示。①用筆畫線代替導線完成圖中實驗器材的連接，______（要求滑片向右移，電動機轉速變慢）；②若開關閉合，線圈不轉，用手輕輕一拔，線圈就轉動起來，則原來線圈不轉的原因是______。（4）請你舉出一種裝有電動機的家用電器的名稱：______。【答案】

由內(nèi)而外

D

線圈處于平衡位置

豆?jié){機、電風扇和洗衣機等【解析】（1）為了方便，在安裝該模型時要按照由下而上，由內(nèi)而外順序安裝。（2）為了使組裝的電動機模型能夠正常運轉，安裝時要注意：①要盡量減小軸與軸架之間的摩擦；②電刷與換向器的接觸松緊要適當；③不要使各元件因安裝不當而產(chǎn)生形變；④每一只固定螺釘均應擰緊。故D符合題意。（3）①滑片向右移，電動機轉速變慢，說明滑片向右移時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，滑動變阻器用左半部分電阻絲，把電動機、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電路圖如下圖②如果線圈位置與磁場平行，線圈處于平衡位置，閉合開關，線圈不受磁場力，線圈不動；閉合開關，線圈不轉，用手輕輕一拔，線圈轉到非平衡位置，線圈就轉動起來，則原來線圈不轉的原因是線圈處于平衡位置。（4）電動機在許多家用電器中應用十分廣泛，如豆?jié){機、電風扇和洗衣機等。16．圖甲是小明安裝好的直流電動機模型（主要部件見文字說明）。（1）圖甲中A部件的作用是：_______________。（2）小明將圖甲電動機正確連入圖乙電路，閉合開關后發(fā)現(xiàn)線圈不轉。他輕撥線圈，線圈轉動，說明撥線圈前不轉的原因是_______________。（3）線圈正常轉動后，小明滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)線圈轉速發(fā)生變化，這說明線圈轉速的大小與______大小有關。（4）小明在電動機模型的轉軸上固定扇葉，并與小燈泡連接，如圖丙。當扇葉轉速較小時，觀察到小燈泡的亮度_______________（選填“忽明忽暗”或“不變”）?！敬鸢浮?/p>

當線圈剛轉過平衡位置時，能自動改變線圈中的電流方向

線圈處于平衡位置

電流

忽明忽暗【解析】（1）圖甲中A部件是換向器，安裝換向器，是為了要使線圈不停的運動下去，換向器的作用是當線圈剛轉過平衡位置時，能自動改變線圈中的電流方向。（2）電動機不轉動的原因可能是滑動變阻器處于最大阻值處，電路中電流最小，或線圈處于平衡位置，為了判斷是否線圈處于平衡位置，所以撥動線圈，線圈轉動說明線圈處于平衡位置。（3）滑動變阻器的滑片，滑動變阻器連入電路的電阻發(fā)生變化，電流發(fā)生變化，導致線圈速度變化，說明線圈轉速跟電流大小有關。（4）小明在電動機模型的轉抽上固定扇葉，轉動小風扇時，小風扇和電動機模型組成了一個發(fā)電機，發(fā)電機發(fā)出交流電，所以小燈泡忽明忽暗，如果小風扇轉速特別快時，這種明暗變化就不明顯了。17．如圖所示是小明制作的一臺簡易電動機。（1）電動機的線圈繞制好后，小明將線圈左端引出線的絕緣漆刮掉一半，右端引出的絕緣漆_______________（填“不做處理”、“全部刮掉”或“刮掉一半”），他這樣做的目的是使線圈通電時能夠持續(xù)轉動。（2）開關閉合后，電動機不轉，用手輕推一下線圈，線圈就的轉動起來，則開始時線圈不轉的原因是______。（3）要想改變線圈的轉動方向，小明可采取的措施_______________。（寫出一點）?！敬鸢浮咳抗蔚?/p>

啟動時線圈平面剛好處于平衡位置

改變電流方向或改變磁場方向【解析】（1）將線圈兩端引線的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，這樣在一個半周內(nèi)受到磁場的力的作用，另一個半周沒有電流通過，不受磁場力的作用，利用慣性轉動。（2）線圈平面與磁感線垂直，線圈兩邊的受力剛好是一對平衡力。線圈就沒有了繼續(xù)轉動的動力。處于靜止狀態(tài)。用手撥動線圈，使線圈偏離平衡位置，受力而轉動，因此，出現(xiàn)題目中所述現(xiàn)象的原因是啟動時線圈平面剛好處于平衡位置。（3）要想改變運動方向，應改變線圈在磁場中的受力方向，由左手定則可知應改變電流方向或磁場方向。18．圖甲是直流電動機模型，圖乙是自制簡易電動機模型。下面是圖乙中簡易電動機的制作與操作問題：（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）進行刮漆處理，刮漆方法見放大圖（一端全部刮去，一端刮去半周）。按這種方法刮漆，目的是使線圈能夠______。（2）如圖丙，當接a，接c時，電動機順時針方向轉動①當接b，接c時，電動機______。②當接b，接d時，電動機______。（以上兩空均選填“不會轉動”“順時針方向轉動”“逆時針方向轉動”）【答案】

使線圈在磁場中受力持續(xù)轉動

不會轉動

逆時針方向轉動【解析】（1）在線圈引出線的兩端進行刮漆處理，是為了改變線圈中的電流方向，使線圈在磁場中受力持續(xù)轉動。（2）①當S1接b，S2接c時，電流沒經(jīng)過電動機直接從電源的正極回到負極，故電動機不會轉動。②當S1接b，S2接d時，電流方向改變，與S1接a，S2接c時相反，故電動機逆時針方向轉動。19．如圖所示為小科和小江制作的一種直流電動機模型，他們用回形針做成兩個支架，分別與電池的兩極相連；用漆包線繞一個矩形線圈，以線圈引線為軸，并用小刀刮去軸的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，將線圈放在支架上，蹄形磁體放在線圈周圍。（1）根據(jù)所學知識，分析按他們這種刮漆的方法使線圈在______位置會切斷線圈中的電流，目的是使線圈能夠________。

（2）可以通過改變_______方向來改變線圈的轉動方向。（填一種方法）（3）如果電池、開關、導線的連接和性能良好，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)線圈只抖動了一下，并不轉動，原因可能是__________，這時可進行的有效嘗試是___________?！敬鸢浮?/p>

剛過平衡位置

持續(xù)轉動

電流方向或磁場方向

見解析

見解析【解析】(1)將線圈兩端引線的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是當線圈剛轉過平衡位置時，切斷線圈中的電流，線圈由于慣性轉過另半圈，保證了線圈持續(xù)的轉動下去。(2)要改變線圈的轉動方向，就要改變線圈的受力方向，而線圈的受力方向由磁場方向和電流方向來決定，因此可改變磁場方向或電流方向來改變線圈的轉動方向。(3)如果電池、開關、導線的連接和性能良好，閉合開關后，線圈不能連續(xù)轉動，可排除無電流的情況，可能是電流太弱、磁場太弱或開始線圈處在平衡位置、摩擦力太大等，可進行有針對性的嘗試，包括換新電池使電流增大，換較強的磁場，用手推一下線圈使其轉過平衡位置、轉軸處加潤滑油等。20．某科學興趣小組制作直流電動機模型，如圖所示。回形針做成兩個支架，分別與電池的兩極相連；漆包線繞制成線圈，以線圈引線為軸，并用小刀刮去軸的一端全部漆皮，另一端只刮半周漆皮。(1)作為一個完整的電路，該電路缺少了______；(2)將線圈兩端引線的漆皮，一端全部刮去，另一端刮去半周，其作用相當于直流電動機中的______；(3)某同學組裝了如圖電動機模型，裝好后發(fā)現(xiàn)電動機不轉，可能的原因是______（填序號）。①接線柱接觸不良②電池沒電③磁體磁極互換④線圈剛好在平衡位置⑤轉子和定子間摩擦力太大【答案】

開關

換向器

①②④⑤【解析】(1)根據(jù)圖片可知，干電池就是電源，線圈就是用電器，它們之間依靠導線相連，那么缺少的就是控制電路通斷的開關。(2)將線圈兩端引線的漆皮，一端全部刮去，另一端刮去半周，其作用相當于直流電動機中的換向器。(3)①接線柱接觸不良，線圈中就沒有電流，會導致電動機不轉；②電池沒電，線圈中就沒有電流，會導致電動機不轉；③磁體磁極互換，線圈受到磁力的方向改變，只會改變線圈的旋轉方向，而不能導致不轉；④線圈剛好在平衡位置，電磁力的方向阻礙線圈繼續(xù)轉動，會導致電動機不轉；⑤轉子和定子間摩擦力太大，而電磁力不足以讓它轉動，會導致電動機不轉。故選①②④⑤。21．如圖為直流電動機模型（1）直流電動機的工作原理是________。電動機工作時，能夠使線圈平穩(wěn)，連續(xù)不停地轉動下去是靠圖中的________（填名稱）來實現(xiàn)的（2）若要改變電動機的轉動方向下列方法可行的是______A．同時改變電流方向和磁場方向B．只改變電流方向或只改變磁場方向C．使電動機線圈中的電流增大D．使磁場增強【答案】

通電線圈在磁場中受力轉動（或通電導體在磁場中受到力的作用）

換向器

B【解析】(1)直流電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉動（或通電導體在磁場中受