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第4节　电动机
1．通电导体在磁场中受到力的作用，其受力方向与电流的方向和磁感线的方向有关。
2．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。电动机中能量是由电能转化为机械能。
力
电流
磁感线
通电线圈在磁场中受力转动
电
机械
1．磁场对通电导体的作用
(1)由于通电导体周围存在磁场，因此磁场对通电导体产生力的作用，实质上是磁体间通过磁场而发生的作用。(2)改变导体中的电流方向或者改变磁场方向，都能改变导体运动的方向，但二者同时改变时，导体运动方向不变。
2．直流电动机
(1)原理：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。它在工作时将电能转化为机械能。(2)换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，就自动改变线圈中的电流方向。(3)电动机工作时能量的转化：当电动机正常工作时，电能转化为机械能和内能，即W＞Q；当电动机不转时，电能全部转化为内能，即W＝Q。(4)直流电动机的转向与转速的调节：若要改变直流电动机的转向，只要改变电流的方向或磁场的方向即可；若要改变直流电动机的转速，只要改变电流的大小或磁场的强弱即可。
知识点1：磁场对通电导线的作用
1．[教材情境素材改编]在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。
(1)闭合开关前，导体棒ab静止，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用。
(2)断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体棒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。
(3)断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体棒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。
(4)如果同时改变磁场方向和电流方向，不能(选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
通电导体在磁场中受到力的作用
相反
磁场方向
相反
电流方向
不能
知识点2：电动机
2．电动机是利用磁场对电流的作用工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现。图中的线圈所在的位置是(选填“是”或“不是”)平衡位置，此时线圈由于惯性会继续转动，从而越过此位置。
磁场对电流的作用
是
惯性
3．如图所示是扬声器的构造示意图，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中有电流通过时，线圈受到磁场力的作用而运动；由于通过线圈的交变电流方向不断变化，线圈就不断地来回运动，带动纸振动发声。扬声器的原理与
电动机的原理大致相同。
磁场
振动
电动机
4．如图为小强同学探究“让线圈转起来”的实验
装置图，线圈能够转动的原理是通电导体在磁
场中受力的作用。在实验中，为了使线圈将能
持续转动，可采取的方法是将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉， 另一端刮掉半周；要使线圈转得更快些，采取的方法是增大电流(或增强磁场) 。
通电导体在磁
场中受力的作用
将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，
另一端刮掉半周
增大电流(或增强
磁场)
5．在如图所示的实验装置中，当给金属棒通电时，观察到金属棒在轨道上运动起来。此实验现象说明通电导体在磁场中受到力的作用，电动机就是利用这个原理制成的。实验中将磁极对调，观察金属棒的运动情况，这样操作是为了探究磁场方向与导体运动的关系，当滑动变阻器的滑片向左移动后，金属棒的移动速度将变大(选填“变大”“变小”或“不变”)。
通电导体在磁场中受到力的作用
电动
磁场方向与导体运动的关系
变大
6.[科学思维]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
C
7．【探究名称】电风扇的转向与什么因素有关
【问题】小雪自制了一个小风扇，使用时发现小风扇转动，但风却向后吹。她设计了如图所示的实验，探究其原因。
【证据】
(1)闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动。
(2)保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动。
(3)保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab向右运动。
【解释】
(1)对调电源正负极后，铜棒ab运动方向与对调前反向，这表明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
(2)对调磁体磁极后铜棒ab运动方向与对调前反向，这表明通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关。
【交流】
(1)根据实验，要改变小风扇转动方向，小雪应该改变电流方向。
(2)请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器：电吹风。
电流方向
磁场方向
改变电流方向
电吹风
8．(多选题)(广元中考改编)电流表是电学实验中的重要仪器，如图所示是电流表的内部结构简图，将线圈置于两磁极之间，线圈上固定有一指针，有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转，线圈中电流越大，指针偏转角度越大。则电流表的工作原理与下列说法相符的是 （ ）
A．通电线圈在磁场中受到了力的作用
B．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
C．与电磁铁的工作原理相同
D．电流表工作过程中，电能转化为机械能
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