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17．1　关于电动机转动的猜想
学习目标 1. 了解电动机的基本构造。 2. 知道通电线圈在磁场中受力转动的现象。 3. 能结合力与运动的关系，猜想通电线圈在磁场中受力转动的原因。
让电动机转起来
　　参照图(a)所示的电路，用导线把图 (b)中的电源、开关和电动机模型连接起来。闭合开关，看看电动机是否转动。
　
问题1：若电动机不转，请结合下面提示完成原因分析。
(1)可能是电路电流太小引起的，为此我们可以通过__增加电池节数__来进行验证。
(2)可能是电路开路引起的，造成电路开路的原因有哪些？(至少写出两条)
答：导线接头处生锈；接线柱的螺母没有拧紧；电刷与金属半环没有接触。
(3)可能是线圈处于平衡位置引起的，为此可以__用手拨动下线圈__进行验证。
问题2：闭合开关，电动机__转动__，说明问题得到解决。
电动机不转的原因
(1)电路电流太小。
(2)电路开路。
(3)线圈在平衡位置。
【应用1】在装配直流电动机模型时，通电后直流电动机模型不转。下列关于电动机不转的原因分析错误的是 (　B　)
A. 转轴与支架之间摩擦太大
B. 磁体磁性太强
C. 电刷与换向器接触不良
D. 电源电压太低
解析：转轴与支架之间的摩擦太大、电刷与换向器接触不良都会导致电动机模型通电后不能转动，故A、C不符合题意；磁体磁性太强，线圈在磁场受力更大，直流电动机更易转动，故B符合题意；电源电压太低时，线圈受力太小，直流电动机无法转动，故D不符合题意。
观察电动机的结构
　　如图所示是电动机模型的结构，据此回答下列问题。
问题1：电动机主要由定子和转子组成；在电动机模型中，__磁体__相当于定子，__线圈__相当于转子。
问题2：线圈通电后，周围存在__磁场__，相当于磁体。
电动机的主要部件：磁体组成的定子和线圈组成的转子。
【应用2】拆开如图甲所示的实际电动机后发现，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。拆开如图乙所示的电动机模型后发现，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__。
　　
电动机转动原因的猜想
　　把电动机接在电路中，闭合开关，线圈中有电流通过，线圈在磁体中转动起来。请结合下面提示，完成电动机转动原因的猜想。
问题1：电动机工作时，通电线圈在磁体中转动起来，通电线圈的运动状态__改变__(选填“不变”或“改变”)。
问题2：根据运动与力的关系，可以推测通电线圈在磁体产生的磁场中受到__力__的作用。
问题3：通过磁体周围的磁场，一个磁体对另一个磁体__有__(选填“有”或“没有”)力的作用；通电线圈周围存在__磁场__，因此在磁场中受到__力__的作用。
问题4：为了探究通电线圈在磁场中是否受到力的作用，我们进行了下面的设计。
(1)为了便于探究，首先我们把线圈和磁体进行简化。
①线圈可以简化为上图中的__丙__(选填“甲”或“丙”)。
　
②磁体可以简化为上图中的__B__(选填“A”或“B”)。
(2)如图所示，把导线ab放置在磁场中，接通电源后，让电流通过ab，看导线ab是否运动。
若导线ab运动，说明猜想是__正确__(选填“正确”或“错误”)的。
1. 猜想电动机转动的原因：通电导线在磁场中受到力的作用。
2. 电动机模型简化：线圈简化为一根导线，磁体简化为蹄形磁体。
【应用3】如图所示，闭合开关后，线圈逆时针旋转，推测导线ab受到向__下__的力、导线cd受到向__上__的力。(均选填“上”或“下”)
解析：线圈逆时针旋转，推测导线ab受到向下的力、导线cd受到向上的力。
知识点　电动机
1. 电动机是一种高效、低污染的动力设备，广泛地应用在生活和生产中。下列家用电器，没有用到电动机的是 (　B　)
A. 电风扇　　　　 　B. 电热水壶
C. 洗衣机　　　 　　D. 电吹风
解析：电风扇、洗衣机、电吹风，通电后都能够转动，用到了电动机，故A、C、D不符合题意；电热水壶通电后，将电能主要转化为热能，利用电流的热效应，故电热水壶没有用到电动机，故B符合题意。
2. 组装直流电动机模型的正确顺序是__BDACE__。
A. 固定电刷(铜片)，使电刷与转轴上的铜制半圆环接触
B. 把线圈固定在转轴上
C. 从固定电刷的两个螺钉上引出两根导线
D. 将转轴安装在支架上
E. 分别把两个弧形铁片的一端用螺钉固定在底座上，另一端用磁体夹住
解析：安装直流电动机模型时应先把线圈固定在转轴上；再将支架固定在底座上，并将转轴安装在支架上；用螺钉把铜片固定在底座上，同时使铜片与转轴上的铜制半圆环接触，这样换向器也就制成了；然后在固定铜片的两个螺钉上引出两根导线，把两弧形铁片的一端用螺钉固定在底座上，用磁体夹住另一端。
3. 如图所示为__电动机__模型，该模型在工作时发生的能量转化为__电能转化为机械能__。
第3题图
4. (2025·佛山期中)低速行驶时，电动机为汽车提供动力，它将电能转化为__机械__能和内能，此过程中能量的总量__不变__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
5. 一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后电动机不转，则它不转的原因不可能是 (　C　)
A. 磁体的磁性不强或线圈中电流不够大
B. 线圈受力平衡
C. 磁体的极性倒过来了或电池正、负极接反了
D. 电刷与换向器接触不良
解析：电动机模型通电后不能转动，则发生故障的原因可能是线圈受力平衡，磁体可能失去磁性或磁性太弱，或线圈中电流不够大，换向器中电刷、铜半环之间可能接触不良等，故A、B、D不符合题意；当磁体的极性倒过来了或电池正、负极接反时，电动机的转动方向变化，故C符合题意。
6. 图甲是直流电动机模型，图乙是自制简易电动机模型。请思考并回答关于图乙简易电动机的制作与操作问题。
第6题图
(1)图乙中的线圈相当于图甲电动机模型中的__③__(填元件序号)部分。
(2)图乙中的磁体相当于图甲电动机模型中的__①__(填元件序号)部分。
(3)如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？(写出两点即可)
①__将线圈拨转一定角度__；
②__增大电源电压__。
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学习目标 1. 了解电动机的基本构造。 2. 知道通电线圈在磁场中受力转动的现象。 3. 能结合力与运动的关系，猜想通电线圈在磁场中受力转动的原因。
让电动机转起来
　　参照图(a)所示的电路，用导线把图 (b)中的电源、开关和电动机模型连接起来。闭合开关，看看电动机是否转动。
　
问题1：若电动机不转，请结合下面提示完成原因分析。
(1)可能是电路电流太小引起的，为此我们可以通过__ __来进行验证。
(2)可能是电路开路引起的，造成电路开路的原因有哪些？(至少写出两条)
(3)可能是线圈处于平衡位置引起的，为此可以__ __进行验证。
问题2：闭合开关，电动机__ __，说明问题得到解决。
电动机不转的原因
(1)电路电流太小。
(2)电路开路。
(3)线圈在平衡位置。
【应用1】在装配直流电动机模型时，通电后直流电动机模型不转。下列关于电动机不转的原因分析错误的是 ( )
A. 转轴与支架之间摩擦太大
B. 磁体磁性太强
C. 电刷与换向器接触不良
D. 电源电压太低
观察电动机的结构
　　如图所示是电动机模型的结构，据此回答下列问题。
问题1：电动机主要由定子和转子组成；在电动机模型中，__ __相当于定子，__ __相当于转子。
问题2：线圈通电后，周围存在__ __，相当于磁体。
电动机的主要部件：磁体组成的定子和线圈组成的转子。
【应用2】拆开如图甲所示的实际电动机后发现，它的内部主要由装有__ __的定子和嵌有__ __的转子组成。拆开如图乙所示的电动机模型后发现，它的内部主要由__ __和__ __组成。可见电动机最主要的两个部件是__ __和__ __。
　　
电动机转动原因的猜想
　　把电动机接在电路中，闭合开关，线圈中有电流通过，线圈在磁体中转动起来。请结合下面提示，完成电动机转动原因的猜想。
问题1：电动机工作时，通电线圈在磁体中转动起来，通电线圈的运动状态__ __(选填“不变”或“改变”)。
问题2：根据运动与力的关系，可以推测通电线圈在磁体产生的磁场中受到__ __的作用。
问题3：通过磁体周围的磁场，一个磁体对另一个磁体__ __(选填“有”或“没有”)力的作用；通电线圈周围存在__ __，因此在磁场中受到__ __的作用。
问题4：为了探究通电线圈在磁场中是否受到力的作用，我们进行了下面的设计。
(1)为了便于探究，首先我们把线圈和磁体进行简化。
①线圈可以简化为上图中的__ __(选填“甲”或“丙”)。
　
②磁体可以简化为上图中的__ __(选填“A”或“B”)。
(2)如图所示，把导线ab放置在磁场中，接通电源后，让电流通过ab，看导线ab是否运动。
若导线ab运动，说明猜想是__ __(选填“正确”或“错误”)的。
1. 猜想电动机转动的原因：通电导线在磁场中受到力的作用。
2. 电动机模型简化：线圈简化为一根导线，磁体简化为蹄形磁体。
【应用3】如图所示，闭合开关后，线圈逆时针旋转，推测导线ab受到向__ __的力、导线cd受到向__ __的力。(均选填“上”或“下”)
知识点　电动机
1. 电动机是一种高效、低污染的动力设备，广泛地应用在生活和生产中。下列家用电器，没有用到电动机的是 ( )
A. 电风扇　　　　 　B. 电热水壶
C. 洗衣机　　　 　　D. 电吹风
2. 组装直流电动机模型的正确顺序是__ __。
A. 固定电刷(铜片)，使电刷与转轴上的铜制半圆环接触
B. 把线圈固定在转轴上
C. 从固定电刷的两个螺钉上引出两根导线
D. 将转轴安装在支架上
E. 分别把两个弧形铁片的一端用螺钉固定在底座上，另一端用磁体夹住
3. 如图所示为__ __模型，该模型在工作时发生的能量转化为__ __。
第3题图
4. (2025·佛山期中)低速行驶时，电动机为汽车提供动力，它将电能转化为__ __能和内能，此过程中能量的总量__ __(选填“变大”“变小”或“不变”)。
5. 一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后电动机不转，则它不转的原因不可能是 ( )
A. 磁体的磁性不强或线圈中电流不够大
B. 线圈受力平衡
C. 磁体的极性倒过来了或电池正、负极接反了
D. 电刷与换向器接触不良
6. 图甲是直流电动机模型，图乙是自制简易电动机模型。请思考并回答关于图乙简易电动机的制作与操作问题。
第6题图
(1)图乙中的线圈相当于图甲电动机模型中的__ __(填元件序号)部分。
(2)图乙中的磁体相当于图甲电动机模型中的__ __(填元件序号)部分。
(3)如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？(写出两点即可)
①__ __；
②__ __。
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