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(共37张PPT)
第十七章 电动机与发电机
17.2　电动机转动的原理
情境导入 课标要求
　　换向器，亦称“整流子”.直流电机和交流换向器电动机电枢上的一个重要部件.由云母片隔开的许多铜片组成圆筒形或盘形，每一铜片同某几个电枢绕组元件相连接.电枢转动时，铜片相继同固定的电刷相接触.在直流电机中，通过电刷和换向器将电枢绕组内的交流电变为电刷间的直流电.那么为什么要用换向器改变电流呢？ 1.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关.
2.了解动圈式扬声器的结构和原理.
3.了解直流电动机的工作原理.
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1.磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中受到　力　的作用.力的方向跟　电流的方向　、　磁场的方向　有关.当　电流　方向或者　磁场　的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反.
2.通电线圈的运动情况：在磁场中可以转过一个　角度　，但　不能(填“能”或“不能”)持续转动.
3.电动机：能够转动的　线圈　和固定不动的　磁体　，即转子和定子.　换向器　能自动改变线圈中的电流方向.
4.扬声器：把　电　信号转化为　声　信号的装置，它是利用　通电导体在磁场中受到力的作用　的原理制成的.
力
电流的方向
磁场的方向
电流
磁场
角度
不能
线圈
磁体
换向器
电
声
通电导体在磁场中受到力的作用　
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在“探究电动机为什么会转动”的实验中：
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因
为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么
通电导体周围也存在　磁场　，磁体会对通电
导体产生力的作用吗？
(2)如图本实验中通过观察导体ab　运动方向　来判断导体在磁场中的受力方向，这是运用了力可以改变　物体的运动状态　的原理.
探究磁场中的通电导体受到的作用力
磁场　
运动方向
物体的运动状态
(3)如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体　静止　，闭合开关后，导体　运动起来　，说明磁场对　通电导体有力的作用.
(4)断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向　相反　，说明通电导体在磁场中的受力方向与　磁场方向　有关.
静止
运动起来
通电
相反　
磁场方向
(5)断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向　相反　，说明通电导体在磁场中的受力方向与　电流方向　有关.
(6)如果同时改变磁场方向和电流方向，　不能　(填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关.
相反
电流方向
不能
1.当电流的方向或磁场的方向与原来相反时，通电直导线受力的方向也相反.
2.当电流的方向和磁场的方向同时改变时，通电直导线受力的方向不变.
5.如图所示是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图.小明同学实际探究时，在电路中连接了一个滑动变阻器.
(1)为了使实验顺利进行，装置中的导体棒应选
用轻质的　铝棒　(填“铁棒”或“铝棒”).
(2)小明通过观察导体　运动方向　来判断导
体在磁场中的受力方向.
铝棒
运动方向
(3)他左右移动滑动变阻器的滑片，发现导轨上的导体ab始终处于静止状态.经检查，全部实验器材均无故障且连接无误，请你猜想通电导体ab在磁场中处于静止的原因是　通电导体过重，磁场力小于最大静摩力　.
(4)排除故障后，闭合开关，观察到导体ab在导轨上向右运动.若只对调电源正、负极接线，闭合开关，导体ab会　向左运动　(填“静止不动”“向右运动”或“向左运动”)，说明通电导体在磁场中受力的方向与　电流向　有关.
通电导体过重，磁场力小于最大静摩擦力　
向左运动
电流方向　
(5)若将滑动变阻器的滑片向右调，通电导体中的电流变　大　，ab棒的运动速度将变　大　.在这个实验中　电　能转化为　机械　能.
大
大
电
　机械
〔一题多考〕如图甲的线圈abcd位于磁场中：
(1)电动机的工作原理是磁场对
　通电线圈　有力的作用.
(2)cd段导线受磁场力的方向如图甲所示，
在图甲中画出ab段导线受磁场力的方向.
电动机转动的原理及应用
通电线圈
（2）答案图
(3)当线圈转到竖直位置时，如图乙所示，ab段
和cd段导线受到的力是平衡力.物理学中把这
一位置叫做　平衡位置　，线圈最终将在
这一位置静止.
(4)为了使线圈能够持续转动，可以在电路中接入　换向器　.该装置能在线圈　刚转过　(填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时，自动改变线圈中的　电流　方向.
平衡位置
换向器
刚转过　
电流
1.通电线圈在磁场中受到力的作用.
2.电动机内部有换向器，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动.
6.如图所示，小明用漆包线绕成线圈ABCD，做成电动机模型，通电后能让线圈在磁场中持续转动的方法是( )
A.将线圈两端的漆全部刮去
B.将线圈一端的漆全部刮去，另一端的漆不刮
C.将线圈两端的漆各刮去一半，两端刮去的漆在同侧
D.将线圈两端的漆各刮去一半，两端刮去的漆在异侧
C
7.如图所示，通电后ab段导线受磁场力的方向为竖直向上，此时，cd段导线所受磁场力的方向是竖直向　下　(填“上”或“下”).要使线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的　电流　方向.此装置将电能转化为　机械　能.
下　
电流
机械
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8.下列家用电器中应用到电动机的是( )
A.电热水器 B.电饭锅
C.电风扇 D.电热毯
C
9.在一次电与磁的探究活动中，小梦同学将一个铜线圈放在U形磁铁中间，如图所示，线圈通电后她惊讶地发现线圈转动了，关于这种现象，下列说法正确的是 ( )
A.线圈转动是因为磁铁的吸引
B.线圈转动是磁场对电流的作用
C.利用该现象中的原理可制成电磁铁
D.通电电流越大，线圈转动得越慢
B
10.用如图所示的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动.要使AB向左运动，下列做法中可行的是 ( )
A.仅将磁体的N、S极对调
B.仅换用磁性更强的磁体
C.仅将铝棒AB换成铜棒
D.仅增加AB中的电流强度
A
11.周末小明和弟弟一起玩耍，他发现弟弟的玩具车的主要动力装置就是电动机，其工作原理是下列图中的 ( )
B
12.如图所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是 ( )
A.换用更细的铜棒
B.将电源的正、负极对调
C.向左移动滑动变阻器的滑片
D.将电源正、负极和磁体N、S极同时对调
B
13.如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是( )
A.电动机工作时把机械能转化为电能
B.两个时刻图中磁场方向都是由左向右
C.在甲时刻，导线ab受到的力与导线cd受到的力方向相同
D.两个时刻导线ab中的电流方向不同，磁场方向相同，因此受到的磁场力方向不同
D
14.如图所示，把导线ab放在磁场里，闭合开关，发现通电导线ab向右运动，则 ( )
A.对调电源正、负极，ab向左运动
B.调换蹄形磁体上下磁极和电源正、负极，ab保持静止
C.调换蹄形磁体上下磁极，ab向右运动
D.调换开关的两个接线柱，ab向左运动
A
15.如图所示，在“探究磁场对通电直导线的作用”实验中，小明把一根轻质的铝棒EF置于蹄形磁体的磁场中.接通电源，通过观察　铝棒EF摆动　来判断磁场对通电直导线有力的作用；若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒EF会向相反方向运动，说明力的方向与　磁场　方向有关；要使铝棒EF的摆动幅度变大，可将滑动变阻器的滑片向　右　(填“左”或“右”)移动.
铝棒EF摆动
磁场
右
16.〔教材图片〕如图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图，该电动机工作时将电能转化为　机械能；线圈能连续不停转动下去是靠　换向器　实现的，如果想改变该直流电动机的转动方向，你可以采取的方法是　改变磁场方向　(写一条合理方法即可).
机械
换向器　
改变磁场方向
17.如图所示，将铜导线折成线框并放在干电池的正极上，干电池负极吸附着强力磁体，线框与磁体组成闭合回路，线框在磁场中受到　磁场力　的作用而转动起来，转动过程中，电能转化为　机械能　，如果再吸附一块磁体，线框的转速会　变大　.
磁场力
机械能
变大
18.探究“通电导体在磁场中受力与什么因素有关”的实验，如图所示.
(1)如图甲所示，将导体ab置于蹄形磁体的
两极之间，闭合开关，导体ab向左运动，
说明磁场对　通电　导体有力的作用.
(2)仅将图甲中磁体的N、S极对调，闭合开关，导体ab向右运动，说明导体在磁场中的受力方向与　磁场方向　有关；仅将图甲中电源的正、负极对调，导体ab向右运动，说明导体在磁场中的受力方向与　电流方向　有关.
通电
磁场方向　
电流方向
(3)将导体ab换成线圈放入磁场中，如图乙所示，闭合开关，线圈不能持续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到磁场的力要　阻碍　它的转动.为了使线圈持续转动下去，可以通过每半周改变电流方向或改变　磁场　方向的方式，生活中的电动机一般是通过换向器改变　电流　的方向让线圈持续转动起来的.
阻碍　
磁场
电流　
19.如图甲所示电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒ab向左运动，该装置揭示的原理可应用于制造　电动机　(填“电磁铁”或“电动机”).若只改变电流的方向，ab将向　右　(填“左”或“右”)运动；如图乙中闭合开关时通电螺线管的左端为　N　极.
【素养实践】
电动机
右
N
20.如图所示是扬声器的构造示意图，它主要由固定的永磁体、线圈和锥形纸盆构成.当线圈中瞬时通入如图所示电流时，线圈的左侧为　N　极，若线圈此时受到磁铁的作用而向左运动，永磁体的左侧为　N　极.扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得它在一个瞬间和下一个瞬间受到不同的力，于是带动纸盆　振动　起来，发出了声音.扬声器的工作原理和电动机的工作原理　相同　(填“相同”或“不同”).
N
N
振动
相同
21.世界上第一位发现电与磁之间联系的科学家是　奥斯特　，他发现通电导线能使放在其周围的小磁针发生偏转，这是因为通电导线周围存在　磁场　.如图所示，闭合开关后导体棒ab会向左运动，若只将蹄形磁体的磁极对调，则闭合开关后导体棒ab将向　右　运动.
奥斯特
磁场
右
22.如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图.当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜　左右往复　(填“向左”“向右”或“左右往复”)运动.音圈之所以运动，是因为磁场对　通电导体　有力的作用，此现象中能量转化情况是　电能转化为机械能　.
左右往复　
　通电导体　
电能转化为机械能
23.电动机在我们的生活中扮演着越来越重要的角色，大到电动汽车，小到玩具汽车，我们都能看到它的身影.图甲为一玩具直流电动机，根据我们所学回答与之有关的问题：
(1)直流电动机的工作原理是
　通电线圈在磁场　中受到力的作用而
转动，它在工作时把　电　能转化为　机械　能.
(2)同时改变直流电动机的磁场和电流方向，它的转动方向　不变　(填“改变”或“不变”).
通电线圈在磁场
电
机械　
不变
(3)小明在学了电动机知识后，回家做了
一个电动机模型，如图乙，他将线圈两
端引线的漆皮一端全部刮掉，要使线圈
能连续转动，则另一端的漆皮应刮　半周　(填“半周”或“全部”).
(4)按图丙的电路把灯泡、电动机接入电路，观察到电动机转起来，同时灯泡发光.如果用手指捏住玩具电动机的转轴使其转动变慢最后完全停下来，灯泡的亮度将变　亮(填“亮”或“暗”)，通过电动机的电流将　变 (填“变大”“不变”或“变小”).
半周
亮
　变大(共17张PPT)
第十七章 电动机与发电机
章末强基提能
核心归纳
重难突破
核心归纳
电动机
　与　
发电机
1.(教材素材改编)如图所示是直流电动机的基本构造示意图，闭合开关，线圈沿顺时针方向转动，现要使线圈沿逆时针方向转动，下列方法中可行的是( )
A.换用磁性更强的磁铁
B.增加电源电压
C.对调电源正、负极
D.对换磁极同时改变电流方向
C
2.(教材素材改编)如图所示是小明探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，其中能够使灵敏电流计指针发生偏转的是( )
A.换用磁性更强的永磁体
B.磁体与导线AB一起向右移动
C.磁体不动，导线AB上下移动
D.导线AB不动，磁体左右移动
D
3.(教材素材改编)“尊老爱幼”系列活动中，小南帮助爷爷奶奶们播放广场舞音乐时，发现音响设备里有一个扬声器，以下各图所反映的物理知识与扬声器工作原理相同的是( )
C
4.(教材素材改编)动圈式话筒是把声音信号转变为电信号的装置，以下四幅图中能够反映它的工作原理的是( )
C
5.(教材素材改编)如图是小明自制的发电机模型，用纸做一个小风车固定在转动轴上，将小发电机与灵敏电流计相连，当有风将小风车吹动时，灵敏电流计的指针　会　(填“会”或“不会”)偏转，其利用了　电磁感应　原理；如果将图中的灵敏电流计换成　电源　，就变成了电动机.
会
电磁感应
电源　
6.(教材素材改编)如图1是手摇发电机的装置，为了检验手摇发电机的电流方向的变化情况，将A、B两个发光二极管极性　相反　(填“相同”或“相反”)地并联起来，并与发电机串联，转动摇把，使皮带在力的作用下带动线圈转动起来，从而产生感应电流.我们可以观察到A、B两个二极管交替发光，这说明手摇发电机中产生的是　交流电　(填“直流电”或“交流电”)；图2中的a表示垂直于纸面的一根导线，则其中能产生感应电流的有　丙、丁　.
相反
交流电　
丙、丁
重难突破
重难突破
核心归纳
1.补充完整下列表格。
专项　电流的磁效应、电磁感应、通电导体在磁场中受力运动
原理 电流的磁效应 (1)　电磁感应　 通电导体在磁场中受力运动
原理图
发现者 (2)　奥斯特　 (3)　法拉第　 /
产生条件 导体中有电流 闭合电路的一部分导体在磁场里做(4) 　切割磁感线　运动 通电导体与磁场方向不平行
电磁感应
　奥斯特　
法拉第　
切割磁感线
影响因素 电流周围的磁场方向与(5)　电流　的方向有关，磁场强弱与电流的大小有关 感应电流的方向与导体(6)　运动　的方向和磁场方向有关，大小与导体切割磁感线的速度和磁场强弱有关 通电导体受力的方向与电流的方向和(7)　磁场　的方向有关，受力大小与电流的大小和磁场强弱有关
能量转化 / (8)　机械　能转化为电能 (9)　电　能转化为机械能
应用 电磁铁、电磁继电器 (10)　发电　机、动圈式话筒 (11)　电动　机、扬声器
电流
运动
　磁场
　机械　
电　
发电
电动
2.小明借助如图所示的实验装置探究“磁场对通电导体的作用”.闭合开关，原本静止的轻质铜棒ab水平向左运动，说明磁场对　通电导体　有力的作用，利用该原理可制成　电动机　.若一束电子沿着ab方向飞入磁场，电子的运动方向将发生改变，你认为电子会偏向　右　(填“左”或“右”)侧运动.
专项　 磁场对通电导体的作用
通电导体
电动机
　右
3.跳绳也可以“发电”.用一根带有绝缘皮的长铜导线作跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，两位同学站在东西方向摇动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动.则( )
A.灵敏电流计指针摆动是因为跳绳与空气摩擦起电
B.电流方向与跳绳运动方向无关
C.此过程中，机械能转化为电能
D.跳绳发电属于电流的磁效应
专项 　产生感应电流的条件
C
4.如图所示是动圈式话筒(麦克风)和扬声器(喇叭)的构造示意图，当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音变化而变化的电流，变化的电流经放大器放大后通过扬声器的线圈，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸盆发出声音，扬声器就发出声音.根据以上原理，请你思考并回答：
专项　 扬声器和动圈式话筒的原理
(1)图示装置的主要目的是为了改变声音的　响度　(填“音调”“响度”或“音色”).
(2)话筒是一种把　声信号转化为　电信号的装置，它利用了　电磁感应　原理.
(3)当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动，那么当电流方向改变时，线圈将向　右运动，与扬声器原理相似的是　 (
填“电动机”或“发电机”).
响度
声
电
电磁感应
右
电动机　(共16张PPT)
第十七章 电动机与发电机
跨学科实践　高铁提速的可行性分析
1.如图，在老师的指导下，小明成功制作了一个简易电动机，通电后，电动机转了起来.若要改变电动机的转动方向，可以让小明 ( )
A.改变通电电流的大小
B.将电源的正负极对调
C.换用磁性更强的磁铁
D.增加电动机的线圈匝数
B
2.如图所示的通电线圈，当手拿磁体靠近线圈时，线圈会转动，无磁体靠近线圈时，线圈不转动.下列有关此装置的说法正确的是( )
A.此装置能将机械能转化为电能
B.此装置可用来研究电流的磁效应
C.此装置可用来研究电磁感应现象
D.此装置研究的是电动机的工作原理
D
3.在“跨学科实践：制作简易直流电动机”活动课中，同学们探究“让通电导线在磁场中动起来”的实验(如图).下列说法不正确的是( )
A.ab处应该接入电源
B.根据该原理可以制成电动机
C.同时改变磁场方向和电流方向，导体棒的运动方向要改变
D.导体棒在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关
C
4.如图是小亮制作的简易电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体.将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了.关于此电动机模型的说法正确的是 ( )
A.它利用电磁感应原理工作
B.线圈另一端的漆只刮掉半周的作用与换向器作用相同
C.线圈转动过程中，将机械能转化为电能
D.增大线圈中的电流可改变其转动方向
B
5.同学们在“让线圈转动起来”的活动中，将表面有金属镀层的磁体吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成线框abcd搭在干电池的正极和磁体上，如图所示，导线框abcd就会以干电池为轴转动起来.
(1)如果将磁体的N、S极对调，导线框的转动方向
将　改变　(填“改变”或“不改变”).
(2)实验中，干电池供电是将化学能转化为电能的过
程.若通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是干电池被　短路　.
改变
短路
(3)本装置相当于一个　电动机　(填“电
动机”或“发电机”)，下列设备原理与
之相同的是　B　.
A.电磁继电器 B.动圈式扬声器 C.电磁铁
(4)导线框能够转动的原因是左、右两段导线受到的力的方向是　相反　(填“相同”或“相反”)的，这两个力　不是　(填“是”或“不是”)一对平衡力.
电动机
B
相反
不是
6.小明在制作电动机模型时把一段粗漆包线绕成3cm×2cm矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm，用硬金属丝做两个支架，两个支架分别与电池的两极相连接.把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁体，如图甲所示.给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动.
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，为了使线圈能够持续转动，刮线的要求是　B　.
A.两端全刮掉 B.一端全部刮掉，另一端只刮半周
B
(2)在线圈转动过程中经过如图乙、丙所示两个位置，图　丙　的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈由于　惯性　不会静止；另一个图中线圈左、右两边所受的两个力不平衡的原因是这两个力　不在同一直线上　.如图丁所示的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变　线圈中的电流方向　.
丙
惯性
不在同一直线上
　线圈中的电流方向
7.小红自制了一个“电磁秋千”，如图所示，她用铜线圈做一个秋千，线圈下方放一块永久磁体，线圈通电后，就能不停地摆动.下列有关叙述正确的是 ( )
A.电磁秋千摆动过程中电能转化为机械能
B.该电磁秋千的工作原理是电磁感应
C.电磁秋千摆动到最高点时动能最小但不为零
D.对调磁体的两极可以使电磁秋千摆动得更快
A
8.如图是小广同学设计的电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供，abcd是线圈，线圈两端连接铜半环，它们可以一起转动，铜半环两侧的电刷固定不动，与铜半环接触但不连接，使电源和线圈组成闭合电路.闭合开关，在图示位置时，线圈ab边受到磁场的作用力竖直向下，则 ( )
A.电磁铁P端为S极，电磁铁Q端为S极
B.在图示位置时，线圈cd边受到磁场的作用力竖直向上
C.线圈由图示位置转过180°时，线圈ab边受到磁场的作用力竖直向下
D.若电源正负极对调后闭合开关，线圈的转动方向将与原来转动方向相反
B
9.阅读短文，回答问题.
简易电流表
　　学校科技小组运用所学的物理知识，设计了一个简易电流表，如图甲所示，N、S为永磁体的两个磁极，线圈(质量不计)和指针(下端配有重球)成一定的角度固定在一起，a、b是简易电流表的接线柱，当a、b中通入电流时，指针会绕转轴O向右偏转，电流越大，指针偏转角度越大，如图乙所示.
(1)该简易电流表工作原理中没有涉及的磁学知识是( )
A.电流的磁效应 B.磁极间的相互作用规律
C.磁场对电流的作用 D.电磁感应
(2)图乙中，当指针向右侧偏转时，表明接线柱中的电流是从　b　(填“a”或“b”)柱流入电流表的.
D
b
(3)在图丙中画出配重球的重力G并作出其力臂l.
答案图
(4)小组成员小红认为简易电流表可以设计成图丁所示装置，通电时，简易电流表也可以工作.请你判断小红的观点是否正确并简述你的理由：　小红的观点不正确，通电后线圈受力平衡，不会转动　.
(5)若想提高该简易电流表的精度，让其更加灵敏，可以采取的改进措施有：
①适当　减小　(填“增大”或“减小”)配重球的质量.
②　增加线圈的匝数　(请写出另一种改进措施).
　 小红的观点不正确，通电后线圈受力平衡，不会转动　
减小
　增加线圈的匝数(共35张PPT)
第十七章 电动机与发电机
17.3　发电机发电的原理
情境导入 课标要求
　　自发电无线门铃是在传统有线门铃基础上改变了无线电传输，采用法拉第电磁感应原理增加发电装置，利用按下开关的压力产生的电流来满足无线开关工作的需要，以达到免用电池的节能新型产品. 1.探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件.
2.了解电磁感应在生产生活中的应用.
3.了解发电机的工作原理.
4.用矩形线圈或单根导线、磁体、灵敏电流计等探究产生感应电流的条件.
课前|自主预习
课堂|探究学习
课后|巩固提升
课前|自主预习
1.电磁感应：　闭合电路　的一部分导体在磁场里做　切割磁感线　运动时，导体中就产生感应电流.感应电流的方向与　磁场　方向和导体　运动　方向有关.
2.发电机：由　转子　和　定子　组成.将　机械　能转化为　电　能.
3.交流电：周期性改变大小和方向的电流.我国电网以交流供电，频率为　50　Hz.
闭合电路
切割磁感线
磁场　
运动
转子　
定子
机械
电
50
课堂|探究学习
课堂|探究学习
课后|巩固提升
课前|自主预习
小明利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”.
(1)磁铁不动，闭合开关，导体棒沿　左右　(填“上
下”或“左右”)方向运动时，电流表指针会发生偏转.
(2)导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针　不会　(填“会”或“不会”)发生偏转.
(3)断开开关，无论磁铁如何放置，导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转.由此小明得出结论：　闭合　电路的一部分导体在磁场中做
　切割磁感线　运动时，电路中就产生感应电流.
电磁感应现象
左右　
不会
　闭合
切割磁感线
(4)导体棒ab向左运动和向右运动时，观察到电流
表指针偏转方向不同，说明感应电流的方向与导
体的　切割磁感线方向　有关.若用匝数很多的线
圈代替导体ab重复上述实验，产生的电流　变 (填“变大”“变小”或“不变”)，观察到的现象是　电流表指针偏转幅度变大　.
(5)小明进一步猜想：感应电流的大小可能与导体运动的速度和磁场强弱有关.为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应控制　导体运动速度　不变，改变　磁场强弱　，同时观察电流表指针的偏转角度.
切割磁感线方向
变大
电流表指针偏转幅度变大
导体运动速度
磁场强弱
1.导体中产生感应电流的条件：(1)电路闭合.(2)部分导体在磁场中做切割磁感线的运动.
2.影响感应电流方向的因素：(1)导体做切割磁感线运动的方向.(2)磁场方向.
3.能量转化：机械能转化为电能.
4.1820年奥斯特发现电流的磁效应.1831年法拉第发现磁可以生电，其原理如图，当导体棒切割磁感线时，可以看到电流计指针发生偏转，利用这一原理，可以制成( )
A.电热器
B.电磁起重机
C.发电机
D.电动机
C
5.如图所示，要想此闭合电路中能产生感应电流，导体棒AB应该( )
A.竖直向下运动
B.水平向左运动
C.水平向右运动
D.水平向外运动
D
如图所示是手摇发电机及工作原理图.
(1)观察手摇发电机，手摇发电机是由　定子　、　转子　、　小灯泡　、　导线　等部分组成的.
(2)发电机的工作原理是　电磁感应　；发电机的能量转化是　机械能转化为电能　.
发电机与交流电
定子
转子
小灯泡
　导线
　电磁感应
机械能转化为电能　
(3)放在水平方向磁场中的矩形线圈沿逆时针方向转动，当线圈转到图甲位置时，由于线圈ab和cd边　不切 磁感线，因而电路中　无感应电流　.当转到乙、丁两图的位置时，由于ab切割磁感线的方向　相反　，因而电路中的电流方向　相反　，可见电路中产生的是　交流电　(填“直流电”或“交流电”).交流发电机将线圈中产生的交变电流供给外电路是通过铜环和电刷.
(4)我国电网以　交流电(填“直流电”或“交流电”)供电，频率为　50 Hz.
不切割
无感应电流
相反
相反
交流电
交流电
50
1.发电机和电动机的区别
比较项 电动机 发电机
原理 通电导体在磁场中受到力的作用 电磁感应
判断依据 有电源 无电源
2.我国供生产和生活用的交流电，电压是220 V，频率是50 Hz，周期是0.02 s，交流电的方向每一个周期改变2次，所以50 Hz的交流电电流方向1 s内改变100次.
比较项 电动机 发电机 原理图和 模型图
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能 应用举例 扬声器、电流表 动圈式话筒 6.如图所示，ab是一轻质金属棒，用两根细导线吊着悬在蹄形磁铁中间，灵敏电流计可以显示电路中微弱的电流.当开关S置于不同的位置时，可研究不同的电磁现象：当开关S接到位置　1(填“1”或“2”)时，可以观察磁场对通电导体的作用；当开关S接到另一位置时，可探究　电磁感应　现象，利用该原理我们制造了　发电机　(填“电动机”或“发电机”).
1　
电磁感应
发电机
7.如图是交流发电机的工作原理图.下列说法错误的是( )
A.发电机的基本原理是电磁感应
B.发电机产生的感应电流大小和方向会周期性变化
C.发电机在工作过程中将机械能转化为电能
D.发电机的原理和扬声器的原理相同
D
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8.如图是安检时使用的一种金属探测仪，金属探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号.下列物品工作原理与其相同的是 ( )
A.电熨斗
B.发电机
C.电磁铁
D.电动机
【基础评价】
B
9.下列四幅图中，应用了电磁感应原理的是( )
C
10.如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置，下列说法中( )
①断开开关，导体ab在磁场中左右运动会产生感应电流　②闭合开关，导体ab左右运动过程中电能转化为机械能　③利用该实验的原理可以制成发电机　④将灵敏电流计换成电源，可以研究通电导线在磁场中的受力情况
A.只有①②正确 B.只有①③正确
C.只有③④正确 D.只有②④正确
C
11.用如图所示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件.实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在竖直向下的磁场中.下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是 ( )
A.导体棒ab保持静止
B.导体棒ab向左运动
C.导体棒ab竖直向下运动
D.导体棒ab竖直向上运动
B
12.如图所示，在线圈转动的过程中，下列说法正确的是 ( )
A.线圈的机械能转化为电能
B.通过灯泡的电流方向不变
C.通过灯泡的电流大小不变
D.线圈中产生电流的原理是电流的磁效应
A
13.如图是小聪设计的一款小制作，圆筒A中安装有磁体和可转动的线圈.有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光.下列设备与此小制作的工作原理相同的是( )
A.电风扇
B.电熨斗
C.发电机
D.汽油机
C
14.如图所示为电动机和发电机装置的简易模型，下列说法正确的是( )
A.图甲装置是发电机的模型
B.图乙装置是电动机的模型
C.图甲装置是根据磁场对电流作用原理工作的
D.图乙装置是根据电流的磁效应工作的
C
15.如图是一种手摇发电的手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光.这个手电筒壳体透明，可以清晰地看到里面有线圈，摇动时，可以感受到有一个物块在来回运动，小明猜想这个物块是　磁体　.依据是：物体运动时，闭合线圈切割　磁感线　产生感应电流，线圈相当于电路中的　电源　(填“电源”或“用电器”).
磁体
磁感线
电源
16.如图所示，是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管，管外缠绕着线圈.戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生感应电流，此过程利用了　电磁感应　的原理，这一原理是科学家　法拉第　发现的；如图甲、乙所示，与“运动手环”原理相同的是　甲　示意图.
电磁感应
法拉第
甲
17.如图所示，将一条形磁体迅速向下插入线圈中，观察到桌面上静止的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，此时　线圈　(填“磁体”或“线圈”)相当于电源.若接着迅速向上拔出磁体，则小磁针　会　(填“会”或“不会”)偏转.
线圈　
会
18.对于如图所示的四个实验，下列说法错误的是 ( )
A.图甲所示的实验，可以说明电流周围存在磁场
B.图乙所示的实验，是发电机的原理图，即通电导体在磁场中会受到力的作用
C.图丙所示的实验，当闭合开关后，小磁针N极将顺时针偏转
D.图丁所示的实验，可以研究磁场对电流的作用
【素养实践】
B
19.利用如图所示的装置研究电磁感应现象时，应在a、b之间接入
　灵敏电流计　(填“灵敏电流计”或“电源”)，根据该原理可制成
　发电机　，当金属棒在磁场中左右运动时，产生的电流是方向不断变化的交变电流.
灵敏电流计
发电机
20.小明在科技节表演“隔板推物”，其装置如图所示.甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，通过导线连接构成闭合电路，推动甲线圈使其摆动切割磁感线，在闭合电路中产生　感应电流　，同时乙线圈会随之摆动，此时乙线圈相当于　电动机　(填“电动机”或“发电机”).如果只将乙线圈处的磁体两极位置对调，重复刚才的操作，则乙线圈的摆动方向与之前　相反　(填“相同”或“相反”).
感应电流
　电动机　
相反
21.如图甲所示，在虚线框中接入某种实验器材可以进行相关实验研究.请回答下列问题：
(1)在虚线框中接入　电源　，闭合开关
可探究通电导体在磁场中受力的情况，
利用该原理可制成　电动机　.
电源　
电动机
(2)在虚线框中接入一个灵敏电流计，将U形磁铁沿水平方向左右移动，可以观察到灵敏电流计的指针发生偏转，此过程是将　机械　能转化为　电　能.根据此原理发明了一款能发电的魔方，如图乙所示.转动魔方时，通过USB端口，还能给移动设备充电，此时魔方相当于电路中的　电源　(填“电源”或“用电器”).
机械
电
电源
22.如图所示，是探究“磁生电”的实验装置.
(1)将用细线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合
开关，电流计的指针　不会偏转　；让导体在
蹄形磁体中上下运动，电流计的指针　不会偏转　；断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计的指针　不会偏转　.(均填“会偏转”或“不会偏转”)
(2)若保持导体ab不动，要产生感应电流，正确的操作是闭合开关，
　将蹄形磁体左右移动　.
　不会偏转
　不会偏转
　不会偏转
将蹄形磁体左右移动　
(3)综合(1)(2)中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是　闭合　电路的一部分，且一定要做　切割磁感线运动　.
(4)若要利用上述装置探究“磁场对通电导线的作用”，可以将图中的灵敏电流计更换为　电源　，通过实验发现，通电导线在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，还与　磁场方向　有关.
闭合
切割磁感线运动
电源
磁场方向(共23张PPT)
第十七章 电动机与发电机
17.1　关于电动机转动的猜想
情境导入 课标要求
　　用冰棍棒、马达、方块电池、滚珠轴承、报废圆珠笔芯、开关、电线等材料就可以制作迷你电动汽车玩具，整个制作过程充满了趣味！材料中的“马达”是必不可少的，它有什么作用呢？ 1.了解电动机的结构.
2.了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流及磁场的方向有关系.
3.了解直流电动机的工作原理.
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1.电动机两个最主要的部件是装有　电磁铁　的　定子　和嵌有线圈的　转子　.电动机工作时将　电　能转化为　机械　能.
电磁铁
定子
　转子
电
机械
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〔教材改编〕在探究电动机的内部结构中：
(1)拆开实际的电动机后发现，它的内部主要由装
有　电磁铁　的定子和嵌有　线圈　的转子组成；
拆开模型电动机后发现，它的内部主要由
　蹄形磁铁　和　线圈　组成.可见，电动机
最主要的两个部件是　定子　和　转子　.
电动机及其构造
电磁铁
　线圈　
蹄形磁铁
线圈
　定子
转子
(2)简化是指把影响事物发展与变化不大的因素(次要因素)忽略掉，而将影响事物发展与变化较大的因素(主要因素)抽取出来的做法.对电动机的转子结构简化的过程是先将电动机转子线圈组简化为一组　线 ，再简化为一组线圈中的一匝线圈，最后再简化为一匝线圈中的一段　 线　.
线圈
直导线
(3)写出图中标出电动机模型的各部分名称：A　蹄形磁铁　，
B　转子　，C　换向器　， D　电刷　.
(4)电动机工作过程中，把　电　能转化为　机械能　.
蹄形磁铁
转子
换向器
电刷
电
机械能
由直流电动机工作原理示意图可以看到，直流电动机的结构应由定子、转子和换向器组成.直流电动机运行时，静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成.运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电动机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁芯、电枢绕组、换向器和风扇等组成.
2.下列用电器使用了电动机的是 ( )
A.电风扇
B.电水壶
C.台灯
D.手电筒
3.拆开模型电动机后发现，它的内部主要由　磁体　和　线圈　组成.可见，电动机最主要的两个部件是　定子　和　转子　.
A
磁体
线圈
定子
转子
一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，如图所示，小明惊讶地发现灯丝在晃动.关于这种现象，下列说法中正确的是( )
A.灯丝晃动时动能转化成电能
B.灯丝晃动是内能转化成了机械能
C.灯丝晃动是磁场对电流的作用
D.灯丝晃动是受到磁体的吸引作用
电动机转动的猜想
C
4.下列关于电动机转动原因的猜想，错误的是( )
A.有电源供电
B.线圈中有电流
C.受到磁场的作用
D.磁体对线圈有吸引作用
D
5.安装一台直流电动机模型，接入实验电路后能正常转动，如果分别做下述调整，其中能改变直流电动机转动方向的是 ( )
(1)对调直流电动机的磁铁两极　(2)改变线圈中的电流方向　
(3)调节滑动变阻器，改变电流的大小　
(4)同时对调磁铁的两极和电源的正、负极
A.(1)(2) B.(1)(3)
C.(2)(3) D.(1)(4)
A
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课前|自主预习
6.电动机是一种高效率、低污染的动力设备，广泛应用于日常生活和生产实践中.下列家用电器中有应用电动机的是 ( )
A.豆浆机 B.电饭锅
C.电热水壶 D.电热毯
7.随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多，从能量转化的角度分析，下列电器与电动自行车属于同一类型的是( )
A.电暖器 B.电水壶
C.电饭煲 D.洗衣机
【基础评价】
A
D
8.关于直流电动机，下列叙述正确的是( )
A.直流电动机的原理是电流的磁效应
B.直流电动机正常工作时，是将电能转化为内能
C.直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环组成的
D.电源的正、负极和磁场的方向同时改变，直流电动机的转动方向也改变
C
9.跟热机相比，下列各项不属于电动机的优点是( )
A.开动与停止均比较方便
B.结构简单，制造便宜，占地较小
C.效率较低
D.对环境没有污染
C
10.学习电动机的知识时，同学们围绕“关于电动机为什么转动的猜想”提出了以下说法，其中合理的是( )
A.通电导体具有磁场
B.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
C.电动机转动的方向可能和电流的大小有关
D.将通电线圈简化为一段直导线，运用了简化法
D
11.电动机模型正确安装后，接通电源，线圈中有电流时，电动机不转，不可能造成这一现象的原因是 ( )
A.受到的摩擦力太大
B.电源的正、负极接反了
C.电源电压太低
D.磁体的磁性太弱
B
12.安装好直流电动机模型后，闭合开关，电动机不转，造成这一现象的原因不可能是( )
A.换向器和电刷接触不良
B.轴受到的摩擦力太大
C.电源的正负极接反
D.电源的电压太低
C
13.小明买的一个太阳帽上装有一个微型电风扇，好奇的小明拆开电风扇一看，里面有一个小电动机，这个电动机工作时将　电　能转化为
　 能.
【素养实践】
电
机械
14.给你一个直流电动机模型、蓄电池、一个开关、一个滑动变阻器，如图所示.用笔画线代替导线，把它们连接起来(连线不要交叉)，要求满足以下两点要求：
(1)组成一个可以改变电动机模型转速的电路.
(2)滑动变阻器的滑片向左滑动时，电动机转速加快.
答案图

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