初中第十四章 电磁现象六 直流电动机精品课件ppt

专题14.6  直流电动机（解析版）

2021年九年级精品课堂设计（北师大版）

一、夯实基础

1．在安装直流电动机模型的实验中，接好电路，合上开关后，发现电动机不转，若轻推一下线圈，电动机马上就转起来，刚开始时不转的原因可能是（　　）。

A．磁铁的磁性不强；

B．通过线圈的电流太小了；

C．电动机线圈平面恰好处在平衡位置；

D．电刷与换向器之间的摩擦太大了

【答案】C。

【解析】A、若是磁铁的磁性不强，即线圈所受的磁场力小于摩擦力，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故该选项不符合题意；

B、若是线圈中的电流太小，同样线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故该选项也不符合题意；

C、平衡位置是电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动，故该选项正确；

D、若是电刷与换向器之间的摩擦太大，即磁场力不能克服摩擦力，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故该选项也是错误的。故选：C。

2．直流电动机换向器的作用是（　　）。

A．改变线圈的转动方向 B．改变线圈中的电流方向 

C．改变磁感线的方向 D．以上作用同时存在

【答案】B。

【解析】直流电动机的换向器的作用是当线圈刚好转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈不停的转动。故选：B。

3.关于直流电动机和发电机，下列说法正确的是（   ）。

A.电动机是利用磁场对电流作用的现象制成的，工作时把机械能转化为电能

B.发电机是利用法拉第的发现制成的，工作时把机械能转化为电能

C.电动机是利用电磁感应现象制成的，工作时把电能转化为机械能

D.交流发电机和直流电动机构造相同，因此它们的工作原理是一样的

【答案】B。

【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，利用这种现象制成了发电机，实现机械能转化为电能。通电线圈在磁场里受到力的作用，在磁场里会发生转动，利用这一现象发明了电动机，实现了电能转化为机械能。

4.如图所示的是直流发电机的工作原理图，关于直流发电机下列说法中正确的是（   ）。

A．直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电；

B．直流发电机线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电；

C．它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的；

D．图中的E、F称为换向器，它的作用是改变线圈中的电流方向

【答案】A。

【解析】直流发电机的原理是电磁感应，是通过闭合电路的两条边来切割磁感线产生的感应电流，由于矩形线圈在磁场中不停地转动，每转一周，切割磁感线的方向改变两次，所产生的电流方向也改变两次，使线圈内部产生方向做周期性变化的电流即交流电，换向器的作用是将线圈产生的交流电变为对外输出的直流电，因此答案为A。

5．直流电动机是根据　                 　原理制成的，在输入电流时采用　    　来改变线圈中的电流方向，从而使它能连续转动。

【答案】通电线圈在磁场中受力转动；换向器。

【解析】直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的，在输入电流时采用换向器来改变线圈中的电流方向，从而使它能连续转动。

故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；换向器。

6.如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过甲、乙位置。

（1）图甲中ab段导线的电流方向是     （选填“由a到b”或“由b到a”），图乙中ab段导线的电流方向是      （选填“由a到b”或“由b到a”）。

（2）图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上。请标出图乙中ab段导线所受磁场力的方向。

（3）本装置是采用          的办法使线圈连续转动下去。

（4）装置断电后，线圈并不会立即停止转动，这是由于线圈具有      要保持原来的运动状态。

【答案】（1）由b到a；由a到b；（2）如图所示；（3）改变电流方向；（4）惯性。

【解析】（1）由于电流从电源的正极出发，故图甲中ab段导线的电流方向是由b到a；在图乙中，导线ab中的电流方向是由a到b；

（2）磁场方向不变，导线ab中的电流方向改变，所以导线ab的受力方向改变，图甲中导线ab的受力方向向上，所以图乙中导线ab的受力方向向下，如上图所示。

（3）由图可知本装置是采用改变电流方向的办法使线圈连续转动下去；

（4）装置断电后，线圈并不会立即停止转动，这是由于线圈具有惯性要保持原来的运动状态。

二、提升练习

1．（2021·山东潍坊市）如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（  ）。

A．该过程中机械能转化为电能；

B．线框左右两边所受磁场力方向相同；

C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动；

D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动

【答案】C。

【解析】A．该过程中电能转化为机械能，故A不符合题意；

B．左右两段导线周围的磁场方向不同，电流方向相同，所受磁场力方向不同，故B不符合题意；

CD．若仅调换电池两极，电流方向改变，线框将逆时针转动，若仅调换磁铁两极，磁场方向改变，线框将逆时针转动，故C符合题意，D不符合题意。故选C。

2．（2021·安徽中考真题）图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（  ）。

A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下；

B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcda流过线圈；

C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下；

D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下

【答案】D。

【解析】通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其中之一发生改变，则受力方向发生改变。

A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误；

B．由图知道，线圈由图示位置转过180o时，电流沿abcd流过线圈，故B错误；

C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流的方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误；

D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。故选D。

3．（2021·湖南邵阳市）电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇，电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（  ）。

A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能

C．太阳能转换成机械能 D．内能转化成机械能

【答案】A。

【解析】电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，故BCD错误，A正确。故选A。

4．（2020•广州）矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（　　）。

A．ab段与bc段 B．ab段与ed段 C．ab段与fe段 D．fe段与ed段

【答案】B。

【解析】如图磁场方向相同，电流方向相同，通电导体的受力方向相同，

abfe段和bcde段并联的电源上，所以ab电流向下、ef电流向上、cb电流向上、de电流向下，

ab和ed电流方向相同，受到磁场作用力方向相同，

ef和cb电流方向相同，受到磁场作用力方向相同。故选：B。

5．（2021·湖南邵阳市）电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇，电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（  ）。

A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能

C．太阳能转换成机械能 D．内能转化成机械能

【答案】A。

【解析】电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，故BCD错误，A正确。故选A。

6．（2021·四川泸州市）如图所示是研究电与磁关系的示意图，ab为一根电阻不可忽略且能自由移动的导体棒，其中单刀双掷开关S的c、d两点为触点，则下列说法正确的是（  ）。

A．当单刀双掷开关S的触片P置于c点，该装置相当于电动机的工作原理；

B．当单刀双掷开关S的触片P置于d点，该装置相当于电动机的工作原理；

C．撤走蹄形磁铁，在Q点放置一小磁针，同时将单刀双掷开关S的触片置于c点，该装置可验证奥斯特实验；

D．撤走蹄形磁铁，在Q点放置一小磁针，同时将单刀双掷开关S的触片置于d点，该装置可验证奥斯特实验

【答案】AC。

【解析】A B．当单刀双掷开关S的触片P置于c点，电源、开关、导体、导线组成了闭合回路，由电源，故可以成为电动机的原理图，故A正确；当单刀双掷开关S的触片P置于d点时，没有电源，故是发电机，故B错误；

C D．撤走蹄形磁铁，在Q点放置一小磁针，同时将单刀双掷开关S的触片置于c点，有电源，验证通电导线周围存在磁场，故该装置可验证奥斯特实验是正确的，故C正确；当单刀双掷开关S的触片P置于d点时，没有电源，没有电流，故不是奥斯特实验，故D错误。故选AC。

7．（2021·浙江嘉兴市）电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。

（1）如图所示是电动机原理图，将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到______，使线圈转动起来；

（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中______来实现倒车。

【答案】力的作用；电流的方向。

【解析】（1）[1]一方面，磁场对通电线圈有力的作用；另一方面，线圈转动了起来，运动状态发生的了改变，说明线圈受到了力的作用。

（2）[2]通电线圈在磁场中受到力的作用，受到的力的方向与电流方向和磁场方向有关，当电流方向或者磁场方向变得相反时，线圈受到的力的方向也变得相反。但如果同时改变电流方向和磁场方向，则线圈受到的力的方向则不变。按下倒车开关，改变了线圈中的电流方向，使线圈受力的方向发生改变，从而实现倒车。