電動機的三類題

江西  劉詩楓

一、基礎題

    例1  在如圖1所示的實驗中，接通電源后，導體因受力的作用而發(fā)生運動，改變電流方向或磁感線方向，則下列說法不正確的是（    ）

圖1

    A、在上述實驗現(xiàn)象里，是機械能轉(zhuǎn)化為電能

    B、通電導體在磁場中受力的方向跟電流方向有關(guān)

    C、通電導體在磁場中受力的方向跟磁感線方向有關(guān)

    D、同時改變電流方向和磁感線方向，通電導體的受力方向不變

解析：本題綜合考查了電動機的能量轉(zhuǎn)化、決定通電導體受力方向的因素等知識點。導體通電后運動，消耗的電能轉(zhuǎn)化為機械能，而不是機械能轉(zhuǎn)化為電能；通電導體在磁場中受力的方向跟電流方向和磁感線方向都有關(guān)，當這二者的方向同時改變時，通電導體的受力方向不變，因此B、C、D都正確。

    答案：A

二、新穎題

    例2  用磁體去靠近點亮的臺燈的燈泡，會觀察到里面的燈絲抖動起來，把磁體拿開，抖動立即消失。你親自做一下，并與其他同學交流，找到更合理的答案。

    解析：本題聯(lián)系生活情景考查磁場對電流的作用，很有新意。因為燈絲中有電流通過，磁體靠近時，燈絲會受到磁場力的作用，力的方向與電流方向和磁場方向都有關(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，所以燈絲所受磁場力的方向也會不斷變化，這些方向變化的磁場力使鎢絲不停抖動。

三、創(chuàng)新題

例3  如圖2所示是小明和小燕同學制作的直流電動機模型。他們用回形針做成兩個支架，分別與電池的兩極相連。用漆包線繞成一個矩形線圈，以線圈引線為軸，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。將線圈放在支架上，磁體放在線圈下。閉合開關(guān)且用手輕推一下線圈，線圈就會不停地轉(zhuǎn)動起來。

圖2

（1）該直流電動機模型的工作原理是：___________________。

    （2）通過改變________方向，可以改變線圈的轉(zhuǎn)動方向。

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

    ①接線柱接觸不良；②電池裝反了；③線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；⑥電池應該換成新的電池。

（4）經(jīng)過處理，通電后，小明發(fā)現(xiàn)電動機只是轉(zhuǎn)了不到一圈就停下來，請你幫他找出原因，如果要使它連續(xù)轉(zhuǎn)動下去，可以怎樣改進？

    解析：本題綜合考查了電動機的原理、改變轉(zhuǎn)動方向的方法以及電動機故障的分析與排除，很有創(chuàng)意，能力要求較高。（1）該直流電動機模型的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動；（2）通電線圈在磁場中受力的方向跟電流方向和磁感線方向都有關(guān)，要改變線圈的轉(zhuǎn)動方向，可以改變電流方向或改變磁感線方向，但不能同時改變兩者的方向，否則線圈的轉(zhuǎn)動方向不變；（3）電動機不轉(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使電動機不能轉(zhuǎn)動，故可能的原因是①③⑤⑥；（4）電動機停下來不轉(zhuǎn)的原因不是上述的原因引起的，也不是線圈沒有受到力的作用，而是因為矩形線圈的兩條長邊受到的力大小相等、方向相反，使線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)動下去，這個位置叫平衡位置。線圈在這個位置應該停止對線圈供電，讓它借助自身的慣性轉(zhuǎn)過平衡位置。所以在平衡位置時線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該刮掉。

    答案：略