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第二十章 电与磁
第5讲 跨学科实践：制作简易直流电动机
题型一 简易电动机的工作原理
智慧锦囊
简易电动机的工作原理是：通电导体在磁场中会受到力的作用，即磁场对通电导体有力的作用。电动机工作时，将电能转化为机械能。
【例1】小明自制了一个“电磁秋千”，如图所示，他用铜线圈做一个秋千，线圈下方放一块永久磁铁，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流的磁效应
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
【例2】将一节干电池正放在磁体上，再将铜质导线绕成线圈后放在电池上，如图所示。你会发现线圈竟然连续转动起来了。下列对实验原理和现象的判断，错误的是 ( )
A.换用磁性更强的磁体，线圈转得更快；干电池用久了后，线圈转速将变慢一些
B.此过程中机械能转化为电能
C.用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，转速更慢
D.线圈与正极间摩擦大小不影响转速的快慢
题型二 制作简易直流电动机
智慧锦囊
在制作简易直流电动机时，通常采用线圈半圈通电、半圈断电的方式，使简易电动机能够持续转动下去。
【例3】跨学科工程实践小华在跨学科实践活动中自制的简易电动机示意图如图所示，矩形线圈由漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，小华应将 ( )
A.只要是闭合回路，线圈就会连续转动
B.电池的正、负极对调一下
C.左侧转轴绝缘漆全部刮掉，右侧转轴绝缘漆只刮去上半部分
D.左、右转轴绝缘漆全部刮掉
典题精练
1.如图所示，干电池底部吸有强磁铁(可导电)，在干电池的正极上支有一“门”字形导线框，导线框A、B两侧和套在强磁铁上导电圆环C连接，导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动，圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。下列说法正确的是 ( )
A.两侧线框中电流方向不相同
B.两侧线框周围的磁场方向不相同
C.两侧线框受磁场力方向相同
D.若B侧线框断路，线圈一定不能持续转动
2.小明和小华分别用如图所示的装置观察磁场对通电线圈的作用。小明将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场；小华只将一端导线上的漆全部刮去，另一端只刮去一半，闭合开关 ( )
A.小明的线圈连续转动，灯时亮时灭
B.小华的线圈来回摆动，灯时亮时灭
C.小明的线圈来回摆动，灯连续发光
D.小华的线圈连续转动，灯连续发光
3.如图所示是两种电动机的结构简图，关于它们的工作原理，下列说法错误的是 ( )
A.甲电动机在转动过程中线圈中一直有电流
B.甲电动机只有半周通电受到磁力作用，另外半周是靠惯性运动的
C.乙电动机转动时，靠换向器不断改变线圈中电流方向，使线圈连续转动
D.两种电动机都是将电能转化成机械能的装置
4.如图所示，在跨学科实践活动中，某物理小组用一段漆包线绕成线圈 abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈 abcd 放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动。若只将电源的正负极互换，则电磁铁的上端的磁极是S极，相对原来的转动方向，线圈的转动方向会 (选填“改变”或“不变”)。
5.跨学科 工程实践如图所示，这是自制简易电动机模型。
(1)绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理，其中一端的漆皮全部刮去，另一端的漆皮刮半周留半周。按这种方法刮漆的目的是使线圈能够 。
(2)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 (说出两点即可)① ；② 。
(3)通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：① ，② 。
(4)如果还想改变线圈转动的快慢，可以 。
【例1】A 【例2】B 【例3】C
【典题精练】
1. B 2. C 3. A 4.不变
5.(1)持续转动
(2)①将线圈拨转一定角度
②增大电源电压
(3)①只改变电流方向
②只改变磁场方向
(4)改变电路中的电流的大小或磁场的强弱

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