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電動(dòng)機(jī)的三類(lèi)題

江西  劉詩(shī)楓

一、基礎(chǔ)題

    例1  在如圖1所示的實(shí)驗(yàn)中，接通電源后，導(dǎo)體因受力的作用而發(fā)生運(yùn)動(dòng)，改變電流方向或磁感線(xiàn)方向，則下列說(shuō)法不正確的是（    ）

圖1

    A、在上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象里，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

    B、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向跟電流方向有關(guān)

    C、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向跟磁感線(xiàn)方向有關(guān)

    D、同時(shí)改變電流方向和磁感線(xiàn)方向，通電導(dǎo)體的受力方向不變

解析：本題綜合考查了電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化、決定通電導(dǎo)體受力方向的因素等知識(shí)點(diǎn)。導(dǎo)體通電后運(yùn)動(dòng)，消耗的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向跟電流方向和磁感線(xiàn)方向都有關(guān)，當(dāng)這二者的方向同時(shí)改變時(shí)，通電導(dǎo)體的受力方向不變，因此B、C、D都正確。

    答案：A

二、新穎題

    例2  用磁體去靠近點(diǎn)亮的臺(tái)燈的燈泡，會(huì)觀察到里面的燈絲抖動(dòng)起來(lái)，把磁體拿開(kāi)，抖動(dòng)立即消失。你親自做一下，并與其他同學(xué)交流，找到更合理的答案。

    解析：本題聯(lián)系生活情景考查磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，很有新意。因?yàn)闊艚z中有電流通過(guò)，磁體靠近時(shí)，燈絲會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用，力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向都有關(guān)系。家用照明電路中的電流是交流電，即電流方向不斷改變，所以燈絲所受磁場(chǎng)力的方向也會(huì)不斷變化，這些方向變化的磁場(chǎng)力使鎢絲不停抖動(dòng)。

三、創(chuàng)新題

例3  如圖2所示是小明和小燕同學(xué)制作的直流電動(dòng)機(jī)模型。他們用回形針做成兩個(gè)支架，分別與電池的兩極相連。用漆包線(xiàn)繞成一個(gè)矩形線(xiàn)圈，以線(xiàn)圈引線(xiàn)為軸，并用小刀刮去軸的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮。將線(xiàn)圈放在支架上，磁體放在線(xiàn)圈下。閉合開(kāi)關(guān)且用手輕推一下線(xiàn)圈，線(xiàn)圈就會(huì)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。

圖2

（1）該直流電動(dòng)機(jī)模型的工作原理是：___________________。

    （2）通過(guò)改變________方向，可以改變線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

（3）若通電后，小明發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，下面是他想到的可能原因，請(qǐng)你幫他看一看，哪些是可能的？

    ①接線(xiàn)柱接觸不良；②電池裝反了；③線(xiàn)圈與支架之間的摩擦力太大了；④磁鐵的極性接反了；⑤磁鐵的磁性不夠強(qiáng)；⑥電池應(yīng)該換成新的電池。

（4）經(jīng)過(guò)處理，通電后，小明發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)只是轉(zhuǎn)了不到一圈就停下來(lái)，請(qǐng)你幫他找出原因，如果要使它連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去，可以怎樣改進(jìn)？

    解析：本題綜合考查了電動(dòng)機(jī)的原理、改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方法以及電動(dòng)機(jī)故障的分析與排除，很有創(chuàng)意，能力要求較高。（1）該直流電動(dòng)機(jī)模型的工作原理是通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受力的方向跟電流方向和磁感線(xiàn)方向都有關(guān)，要改變線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可以改變電流方向或改變磁感線(xiàn)方向，但不能同時(shí)改變兩者的方向，否則線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變；（3）電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)的可能原因有多，電流不足、磁體磁性太弱、轉(zhuǎn)子受到的阻力太大、電路的接觸不良等都會(huì)使電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，故可能的原因是①③⑤⑥；（4）電動(dòng)機(jī)停下來(lái)不轉(zhuǎn)的原因不是上述的原因引起的，也不是線(xiàn)圈沒(méi)有受到力的作用，而是因?yàn)榫匦尉�(xiàn)圈的兩條長(zhǎng)邊受到的力大小相等、方向相反，使線(xiàn)圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去，這個(gè)位置叫平衡位置。線(xiàn)圈在這個(gè)位置應(yīng)該停止對(duì)線(xiàn)圈供電，讓它借助自身的慣性轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置。所以在平衡位置時(shí)線(xiàn)圈的一端與支架接觸的漆皮不能刮掉，而與支架接觸的其他位置的漆皮應(yīng)該刮掉。

    答案：略