通电线圈在磁场中转动的特点

通电线圈在磁场中能够转动，但是转动不能持续，线圈在平衡位置附近摆动，最终停在平衡位置。

如何让通电线圈在磁场中持续转动

当线圈平面刚转过平衡位置时，改变线圈中电流方向，线圈就会持续转动；能改变电流方向的部件叫做换向器。

换向器

  1. 构成：是由两个相对中间绝缘的铜半环，两个相对的电刷组成。如图所示
  2. 作用：每当线圈刚转过平衡位置时，换向器就能自动改变线圈中的电流方向。

有关电动机的基本概念

  1. 工作原理：通电线圈在磁场中受力发生转动。
  2. 平衡位置：如图所示，通电线圈平面与磁感线垂直的位置，此时线圈ab边和cd边受到的磁场力大小相等，方向相反，在同一直线上，是一对平衡力，这个位置叫做平衡位置。
  3. 换向器的作用: 每当线圈刚转过平衡位置时，换向器就能自动改变线圈中的电流方向。
  4. 电动机工作时的能量转化：电能转化为机械能。
  5. 转动方向：与线圈中的电流方向和磁场的方向有关。
  6. 转速：与电流的大小和磁场的强弱等因素有关。
  7. 优点：结构简单，制造方便、便于控制、体积小、效率高、种类繁多，能满足不同的需要。
  8. 电动机的工作原理《直流电动机是如何转动起来的》 

课后练习

【例】（编号：T140606）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。
【例】（编号：T140609）换向器的作用是当线圈转过______时，自动改变线圈中的______方向，使线圈得以持续转动。电动机工作时将______能转化为_____能。
【例】（编号：T140608）实际用的电动机由_______和________两部分组成。线圈和换向器组成_____，电刷和磁体组成_______。
【例】（编号：T140607）电动机有许多优点，如：构造简单、制造方便、体积小、_________,_______。但与汽油机或柴油机相比，其中及其重要的一点是，它对环境________。
【例】（编号：T140616）如图所示，是某互助小组制作的一台简易电动机．用硬金属丝做两个支架，分别与电池的两级相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴．用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端刮去半周漆皮将线圈放在支架上，磁体放在线圈下．接通电源并用手轻推一下线圈，线圈就会不停的转动起来．请问：
（1）推一下线圈的原因是：_____________。
（2）线圈不停转动的原因是：___________。
（3）要使线圈的转动方向发生改变，请提出两个方案：
①__________________________。
②__________________________。
【例】（编号：T140620）如图是直流电动机的工作原理图，“C、D”部件我们称之为_____________，它的作用是当线圈转动到平衡位置时，能自动__________，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动．电动机工作时，是把电能转化为____________．
【例】（编号：T140601）下列哪种设备是根据如图所示的实验原理制成的（　　）
A．电熨斗
B．电动机
C．电磁铁
D．发电机
【例】（编号：T140602）小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作．他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是（　　）
A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良
B．电源电压太低
C．线圈刚好处于平衡位置
D．线圈中的电流太小
【例】（编号：T140611）下列家用电器中应用了电动机的是（　　）
A． 洗衣机
B． 电饭锅
C． 电热水壶
D． 电热毯
【例】（编号：T140603）在下列家用电器中，应用直流电动机工作的是(    )
A．抽油烟机
B．录音机
C．电风扇
D．洗衣机
【例】（编号：T140610）在安装直流电动机模型的实验中，要减小电动机的转速，正确的措施是（    ）
A．调换磁铁的两极
B．改变线圈中的电流方向
C．减小线圈中的电流
D．以上三种措施都可以
【例】（编号：T140604）下列关于直流电动机的线圈中的电流方向和外部电流的方向的说法中，正确的是(    )
A．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是不变的
B．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是变化的
C．线圈中的电流方向是不变的，外部电路中的电流方向是改变的
D．线圈中的电流方向是变化的，外部电路中的电流方向是不变的。
【例】（编号：T140614）关于换向器的作用，下列说法中正确的是（    ）
A.直流电动机的换向器是将线圈中的直流电变成外电路的交流电
B.当直流电动机的线圈刚过平衡位置时，换向器能立即改变线圈中的电流方向
C.直流电动机的换向器是由两个不接触的半圆铜环构成的
D.换向器的作用主要是改变电流方向
【例】（编号：T140615）为了使电动机的线圈持续转动，当线圈转过什么位置时，换向器改变其中的电流方向（　　）
A．线圈平面与磁感线方向平行时
B．线圈平面与磁感线方向垂直时
C．线圈平面与磁感线方向成任意角度时
D．以上都不对
【例】（编号：T140618）下列关于直流电动机的线圈中的电流方向和外部电流的方向的说法中正确的是（ ）
A．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是不变的
B．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是变化的
C．线圈中的电流方向是不变的，外部电路中的电流方向是改变的
D．线圈中的电流方向是变化的，外部电路中的电流方向是不变的
【例】（编号：T140613）直流电动机模型如图所示，下列现象中可能发生的是（　　）
A．将电源的两极对调一下，线圈的转动方向不变
B．将磁铁的两极对调一下，线圈的转动方向不变
C．将电源和磁铁的两极都同时对调，线圈的转动方向不变
D．将电源和磁铁的两极都同时对调，线圈会反方向转动
【例】（编号：T140617)如图所示，图甲中情况为已知，若将图甲中的电流方向反向（图乙）通入线圈，则此时线圈( )
A．沿顺时针转动
B．沿逆时针转动
C．仍在原地平衡位置不动。
D．可能顺时针转动，可能逆时针转动
【例】（编号：T140612）如图所示，甲图中电流方向和ab，cd边受力方向已知，则下列说法正确的是（   ）
A．乙中线圈中电流方向d→c→b→a，ab受力方向向上，cd受力方向向下
B．乙中线圈中电流方向a→b→c→d，ab受力方向向下，cd受力方向向上
C．丙中线圈中电流方向d→c→b→a，ab受力方向向下，cd受力方向向上
D．丙中线圈中电流方向a→b→c→d，ab受力方向向上，cd受力方向向下
【例】（编号：T140605）（多选）一个实验用的电动机与电流表串联后接在6V直流稳压电源上．闭合开关后电动机并没转动，这时电流表的读数为5A，检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了．排除故障后，让电动机带动物体上升，这时电流表的读数1A，由此，我们可知（ ）
A．电动机卡住时，电动机消耗电能的功率是30W
B．电动机带动物体上升时，电动机消耗电能的功率是6W
C．电动机带动物体上升时，电动机的发热功率为1.2W
D．电动机带动物体上升时，电动机的输出功率为6W
【例】（编号：T140619）如图中的线圈转过平衡位置时，如果不改变电流方向，则线圈（ ）
A．按原方向一直转下去
B．立即反转
C．立即停止转动
D．转过一个角度后再反转，在平衡位置附近摆动，最后静止在平衡位置

发表评论