九年级物理下册 第17章 电动机与发电机课时详解详析 新版粤教沪版Word文件下载.docx

九年级物理下册 第17章 电动机与发电机课时详解详析 新版粤教沪版Word文件下载.docx

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若进一步探究猜想的正确性,可将磁体取走,再给导体ab通电,看是否仍发生运动,若不发生运动,则可说明,只有通电导体在磁场中才会受到力的作用.

4.

（1）改变电流方向　改变磁场方向

（2）接线柱接触不良　磁铁的磁性不够强　线圈匝数太少　电池电压不够（任选两条）

（3）滑动变阻器　电路图如图所示

通电线圈在磁场中的受力方向与磁场的方向和线圈中电流的方向有关,因此改变磁场的方向或改变线圈中电流的方向均能改变线圈的转动方向;

线圈不转动的原因很多,如:

①接线柱接触不良;

②磁铁的磁性不够强;

③线圈匝数太少;

④电池电压不够等;

电动机的原理是磁场对电流的作用,因此磁场越强,电流越大,力越大,在磁场和线圈不变的情况下,通过改变线圈的电流大小,可调节电动机的转动速度.

课时层级训练

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知识点

题号

生活中的电动机

1,2,3

关于电动机转动的猜想

4,5,6,7,8,9,10

基础巩固

1.ACD　汽油机做功冲程是将燃料的内能转化为机械能,故选项B错误,A,C,D正确.

2.B　电风扇是利用通电导线在磁场中运动而使扇叶转动的;

电炉、电饭煲均为利用电流的热效应;

电铃是利用电流的磁效应.故选B.

3.B　录音机倒带时,电动机并没有倒转,它是靠改变齿轮的转动方式实现“倒带”的;

汽车使用的是内燃机,不是电动机,汽车的倒行,不是靠改变曲轴的转向实现的（汽车曲轴的转向不可改变）;

风扇的快慢挡是靠改变电流大小实现的.

4.B　电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的,通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,二者只改变一个时,导体受力方向改变,二者同时改变时,导体受力方向不变.所以要改变电动机的转动方向,可采取的措施是只改变电流方向或只改变磁场方向.故正确选项为B.

5.D　电动机的原理是磁场对电流的作用,而作用力的方向与导体中电流的方向和磁场方向两个因素有关,两个因素中只改变任一个因素,作用力的方向就会相反,同时改变两个因素,则作用力方向不变,因此答案为D.

6.D　电动机的线圈在平衡位置时,受力平衡,所以不会转动,这时需要施加一个外力,使线圈转过平衡位置,线圈才能转动.

7.电流　

8.转子上的一组线圈　一组线圈中的一个线圈　杠杆　

在科学研究中,对复杂事物进行简化,是一种常用的思路和方法,线圈组可以简化为一组线圈,一组线圈又可简化为一个线圈,一个线圈又可简化为一段直导线.初中物理中这样的例子很多,如杠杆,不论杠杆的形状如何,都可以简化成一根可以绕固定点转动的硬棒.

9.

（1）使线圈越过平衡位置　

（2）通电线圈在磁场中受力的作用　（3）只改变磁场方向　只改变电流方向　

从题图装置可以看出,此时线圈平面与磁感线垂直,线圈处于平衡位置,此时线圈受力平衡,用手推动一下后,线圈受力不平衡而发生转动,所以推动一下的目的是使线圈越过平衡位置,使线圈能够转动;

线圈转动后依靠磁场对通电线圈的作用力和惯性使线圈在支架上不停地转动,由于线圈在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,所以要改变线圈的转动方向只需改变线圈中电流方向或磁场方向即可.

能力提升

10.

（1）电源不能供电或电路断路;

（2）电源电压太低;

（3）电动机转动部分所受的摩擦力太大;

（4）电动机上磁体的磁性太弱等.

根据电动机转动的猜想和构造可知:

线圈固定在支架上时若线圈与固定部分摩擦力太大,电动机可能不会转动;

电动机两端的电压太低,也可能导致电动机不转动;

电动机的供电线圈出现开路导致电动机没有电流通过也可能使电动机不能转动.

17.2　探究电动机转动的原理

1.B　通电导线在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向有关.如果只改变一个因素,则导线受力方向改变,如果同时改变两个因素,则导线受力方向不变.此实验是电能转化为机械能.

2.

（1）下　

（2）下　（3）上　解析:

通电导体在磁场中受力运动时,其运动方向随电流方向和磁场方向的改变而改变.电流方向或磁场方向中任何一个方向改变,通电导体的运动方向就改变,而电流方向和磁场方向这两个方向同时改变时,通电导体的运动方向不变.

3.如图所示

由图（甲）可知,此时磁场对通电导线作用力的方向向右,改变实验条件,磁场的方向改变,电流的方向也改变了,所以所受力的方向不改变,还是向右.

4.B　电动机是根据通电导体在磁场中受力的规律而制成的,导体所受力的大小与电流大小和磁场强弱有关,导体所受力的方向和电流方向及磁场方向有关,电动机内的磁场固定不变,如果导体中的电流方向也不变,则每一个导体所受力的方向不变,电动机就不会转动,为了能连续地转动下去,要改变电流方向,换向器就是完成这一任务的装置.

5.电流方向　机械能　解析:

通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关.直流电动机中“换向器”的作用就是当线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使通电线圈能够连续转动;

电动机消耗电能,得到了机械能,故工作时的能量转化是电能转化为机械能.

6.B　由题图可知,当磁场中的导体ab有电流通过时,就沿导轨运动,这时电能在磁场中转化为机械能,是电动机的原理,故选B.

7.电动机　交变　解析:

电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用的原理制成的;

当扬声器线圈中有电流通过时,线圈受到磁场力的作用而运动,这与电动机的工作原理相同;

扬声器主要由线圈、永久磁体、锥形纸盆组成,当线圈中通过交变电流时,线圈受到磁场力的作用而来回振动,带动纸盆也来回振动,使扬声器发声.

8.

（1）电流　磁场　

（2）通电线圈在磁场中受力而转动　（3）平衡位置　方向　换向器　（4）线圈　磁体　转子　定子　（5）电　机械　

电动机是主要将电能转化为机械能的装置,要使直流电动机中的线圈连续转动,必须使线圈在转过平衡位置时,利用换向器改变线圈中的电流方向,在电动机模型中,磁体是固定不动的,线圈是可以转动的.

磁场对通电导线的作用

1,2,6,9,10

换向器的作用

3,7

电动机的原理

4,5,8

1.C　当通电导线方向与磁感线方向垂直时,通电导线一定受磁场力的作用;

当通电导线跟磁感线方向平行时,通电导线一定不受磁场力的作用.故选C.

2.B　根据题图信息,电流从电源的正极出发回到负极,判断线圈中cd段导线的电流方向由c到d;

在磁场方向不变的情况下,ab段的电流方向和cd段的电流方向相反,则可以判断ab段导线受磁场力的方向与cd段相反,ab段受磁场力的方向向上,所以cd段受磁场力的方向向下.

3.D　将线圈两端的漆全部刮去后,没有了换向器,不能改变线圈中的电流方向,就不能改变线圈的受力方向,所以闭合开关S后,线圈只能偏转至水平位置,不能持续转动,要想让线圈持续转动,需增加换向器,可在线圈的一端重抹油漆,干后在适当位置刮去半圈,相当于添加一个换向器,使线圈能够持续转动,故选项D符合要求;

换用电压更大的电源、换用磁性更强的磁体、重新制作匝数更多的线圈不能改变线圈的受力方向,线圈仍然不能持续转动,故选项A,B,C不符合要求.

4.B　电车电动机工作时利用了磁场对电流的作用,故A正确;

电车电动机能够将电能大部分转化为机械能,但也会产生一少部分内能,故B错误;

一般情况下,电车电动机的能量损失小,所以电动机的效率比柴油机的效率高,故C正确;

电车不存在尾气的排放、噪音小,所以对环境的污染比柴油车对环境的污染小,故D正确.

5.D　要分析通电线圈在磁场中的受力,首先要明确线圈在磁场中的平衡位置.通电线圈的平面与磁感线平面垂直时,线圈受到磁场的作用力是一对平衡力,我们把这个位置称为平衡位置.题图（甲）中线圈处于非平衡位置,线圈会受力转动,题图（乙）中线圈处于平衡位置,受到一对平衡力的作用处于静止状态.

6.B　直流电动机线圈的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关,若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变,它的转动方向将改变.但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向,线圈的转动方向将不变.

7.电流　换向器　半圆环　解析:

在直流电动机中有一个重要的装置叫换向器,它是由两个铜制的半圆环组成.它的作用是当线圈转到平衡位置时就能自动改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈连续转动下去.

8.

（1）由a到b　

（2）改变电流方向（或调换磁极）　（3）电　内　

（1）由于电流从电源的正极出发,故此时题图（甲）中ab的电流方向是由a到b;

（2）据题图（乙）能看出,再向下转动,磁场力会阻碍线圈运动,故此时必须改变线圈的受力方向,所以可以通过改变线圈中的电流方向使得线圈持续顺时针转动;

（3）若把题图（丙）中的电源换为电阻,快速转动线圈,此时相当于一个发电机,即能产生电能,故是将机械能转化为电能的过程;

同时电阻发热,这是电流的热效应,该过程是将电能转化为内能的过程.

9.

（1）运动　

（2）反向运动　（3）电流　磁场　（4）加快　电流的大小　磁场的强弱　

（1）由于通电导线在磁场中受磁场力会运动起来,因此把导线放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,会发现导线ab运动;

（2）通电导线在磁场中受力的作用,所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,所以把电源的正负极对调后接入电路,使通过导线的电流方向与原来相反,这时导线ab将反向运动;

（3）只保持电源的正负极不变,对调磁体的磁极,使磁场的方向与原来相反,这时导线ab将反向运动,由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用,而且受力的方向与磁场方向和电流方向有关;

（4）通过导体的电流越大、磁场的磁性越强,导体运动的速度越快;

这说明导体在磁场中受到力的作用,力的大小跟电流的大小和磁场的强弱有关.

10.

（1）B　

（2）电　机械　（3）线圈处于平衡位置（填“电源电压太低”或“轴所受阻力太大”均可）　

（1）将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场力的作用,另一个半周没有电流通过,不受磁场力的作用,利用惯性转动,故应选B;

（2）电动机转动消耗了电能,得到了机械能;

（3）电动机模型不转动的原因可能有:

线圈处于平衡位置、电源电压太低、轴所受阻力太大等.

强化训练

（二）

1.D　电动机与热机相比,电动机具有的优点有构造简单、体积小;

操作方便,闭合开关就开动,断开开关就停止;

效率高、无污染等,因此在日常的生活和生产中应用十分广泛.电动机工作时需消耗电能,将电能转化为机械能,这不是优点.

2.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.C　通电导体在磁场中的受力方向不但和电流方向有关,还和磁场方向有关.电动机消耗了电能得到了机械能,故电动机是把电能转化为机械能的机器.电磁铁磁极的方向与电流的方向和线圈的绕法有关,故在绕法一定时,电磁铁的电流方向改变,电磁铁的南、北极改变.在插入的铁芯一定的情况下,电磁铁的磁性强弱不但与电流大小有关,还与线圈的