六 直流电动机.docx

六、直流电动机
图14－6－1
一直流电动机的原理
1．通电线圈在磁场中受力的作用
通电线圈在磁场中受到力的作用可以发生________，当线圈平面跟磁感线方向________时，线圈受到的磁力平衡，这个位置叫作____________。
2．直流电动机的结构及工作原理
直流电动机是根据__________________________________________的原理制成的。在直流电动机中，能使线圈在刚转过平衡位置，就能自动改变电流方向的装置是__________。
二实用的电动机
实际使用的电动机由________和________两部分组成。大型的电动机通常由电磁铁代替永磁体来提供磁场。实用的电动机主要有______________和____________两种，其中__________的应用更为广泛。
类型一探究通电线圈在磁场中的运动
例1如图14－6－2所示，使线圈位于两磁极间。[导学号：62512077]
图14－6－2
(1)通电后，图甲中ab段导线中的电流方向是____________(选填“由a到b”或“由b到a”)。图甲中ab段导线受磁场力的方向向上，用箭头表示出图丙中ab段导线所受磁场力的方向。
(2)线圈转过图乙所示位置，用______________的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈。
[方法指导]通电线圈在磁场中的运动精析
研究通电线圈在磁场中的运动，重点是分析线圈两条边的受力情况。给线圈通电，线圈两条边中的电流方向始终相反，因此，它们的受力方向相反。在一般位置，线圈的两边受力不在一条直线上，线圈处于非平衡状态，所以线圈开始转动。但当线圈平面跟磁感线方向垂直时，线圈两边受到的力是平衡力，线圈就会在这个位置(平衡位置)停下来(因为惯性，不会立即停下来，要来回摆动几次)，不能持续转动下去。
类型二电动机
例2如图14－6－3所示为小玲和小辉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，闭合开关且用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。[导学号：62512078]
图14－6－3
(1)直流电动机的工作原理是__________________________________。
(2)将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中的_________作用相同。
(3)通过改变____________方向，可以改变线圈的转动方向。
(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不转动，请你分析可能的原因是__________________________。
[易错辨析](1)直流电动机转动的方向与磁场的方向和线圈中的电流方向有关，只改变线圈中的电流方向(或磁场方向)，转动方向发生改变，同时改变线圈中的电流方向和磁场方向，转动方向不变。
(2)直流电动机的转速与磁场的强弱、线圈中的电流大小及线圈的匝数有关。增强磁场、增大线圈中的电流及增加线圈的匝数可以增大电动机的转速。
(3)直流电动机接入电路不转动的原因：①线圈中无电流，不受磁场作用力；②磁场太弱或线圈中的电流太小，线圈在磁场中受力太小；③接入时线圈恰好处于平衡位置，线圈受平衡力。
课堂反馈(三十)
[直流电动机]
1.电动机是利用______________________________的原理使线圈转动，并利用__________及时改变__________________，以保持线圈的持续转动。电动机在工作过程中，将电能转化为________能，从而对外做功。
2．如图30－1所示，线圈abcd位于磁场中，当开关接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；此时，cd段导线受磁场力()
图30－1
A．方向向上B．方向向下
C．为零，因为线圈处于水平位置D．为零，因为ab段导线向上转动
线圈abcd转动过程中经过图30－2甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向()
图30－2
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab的电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
4．下列关于换向器的说法中，错误的是()
A．换向器由彼此绝缘的两个铜制的半环组成
B．当直流电动机的线圈刚刚转过平衡位置(线圈平面与磁场的磁感线垂直)时，换向器能立即改变线圈中的电流方向
C．如果直流电动机中没有换向器，电动机不会连续转动
D．通电线圈每转动90°，换向器就会使线圈中电流方向自动改变一次
5．要改变直流电动机线圈转动的方向，可行的办法是()
A．改变电流的大小B．改变磁场的强