垂直。
3. 通电线圈转到平衡位置时,为什么不立即停下来,而是在位置附近摆动几下才停下来? 通电线圈转到平衡位置前具有一定速度,由于惯性它会继续向前运动,但由于这时受到的磁场力及摩擦力等又会使它返回平衡位置,所以它要摆动几下后再停下来。 4. 关于直流电动机
(1)直流电动机靠直流电源供电,是利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的现象制成的,是把电能转化为机械能的装置。(2)直流电动机主要由磁铁和线圈组成,此外还有换向器、电刷等。(3)换向器的作用:每当线圈转过平衡位置时,它能自动改变线圈中的电流方向。
<1>“换向器”是怎样实现“换向”的? 用直流电源给处在磁场中的线圈通电时,要使线圈能绕轴连续转动的关键,在于使线圈一到平衡位置就能自动改变线圈中的电流方向,“换向器”就是能完成这一任务的装置。 ①“换向器”由两个半铜环组成。②两个半铜环的开口处(即绝缘处)应如图10安装。③当线圈由于惯性稍稍转过平衡位置时,能交换电刷与换向器的半铜环的接触,从而改变了线圈中的电流方向和受力方向,使线圈仍能按原来的绕向转动。
<2>直流电动机和交流发电机的区别。
<3>与热机相比,电动机具有构造简单、操作方便、效率高、无污染等优点。
会安装直流电动机模型:
1. 直流电动机模型的安装顺序是从内到外,从下到上的。具体顺序是支架→线圈(转子)→电刷→磁极(定子)。
安装直流电动机模型的要点:①应按一定次序安装;②电刷与换向器之间的松紧,线圈转子与定子之间的间隙要适中;③安装完毕后用手拨一下转子,观察其运转是否良好,否则应加以调试。
2. 改变直流电动机转动方向的方法:改变通过线圈的电流的方向(对调电源两极)或者改变磁感线方向(对调磁铁的两极)。3. 改变转速的方法:改变线圈中电流的大小。
4. 实验步骤:
①仔细观察换向器,弄清换向器的作用;②安装直流电动机模型; ③画出有关电路图(如图11示),并按图连接电路;
④经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器至合适位置,观察电动机转动情况; ⑤按下表进行实验,把结论填入表中。
1、通电导体在磁场中受到磁场力的作用,力的方向与磁场方向和电流方向有关。 2、通电线圈在磁场中,当线圈平面与磁感应线不垂直时,磁场力会使线圈转动;当线圈平面与磁感应线垂直时,也会受到磁场力的作用,但不会转动,这一位置叫做平衡位置。 3、直流电动机――用直流电源供电的电动机。
(1)原理――电动机是根据通电线圈在磁场中转动的基本原理制成的。
(2)构造――直流电动机模型主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、换向器和电刷四部分组
成,其中,最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半环,它的作用是当通电线圈由于惯性刚转过平衡位置时,立刻改变线圈中的电流方向,以保持线圈的持续转动。 (3)直流电动机的转速可由电流大小来控制;转动方向可由电流方向和磁极的位置来控
制。 7、磁生电
1.现象――英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。 2.感应电流――电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。感应电流的产生条件: (1)电路必须是闭合电路;(2)必须有一部分导体做切割磁感应线运动。
感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。 3.发电机:
(1)原理――发电机是根据电磁感应现象制成的。
(2)构造――交流发电机主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、滑环和电刷。 4. 方向不变的电流叫做直流电。大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。
交流电的周期――电流发生一个周期性变化所用的时间,其单位就是时间的单位秒(s)。 交流电的频率――电流每秒发生周期性变化的次数。其单位是赫兹,符号是Hz。频率和周期
的数值互为倒数。
本章知识点比较多且琐碎,主要的考点有:磁极间的相互作用;磁场的性质;安培定则及应用;电流的磁场;电磁铁的性质;电磁感应现象及产生感应电流的条件;感应电流方向的判断;磁场对电流的作用;发电机、电动机的工作原理及能量转化、换向器的作用;电能的输送等内容。其中,安培定则、通电螺线管的磁场、影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁感应现象与感应电流的问题是中考的热点。
【例1】以下有关磁现象的说法中,正确的是( )。
A.相互吸引的两钢棒,一定都是磁体 B.磁感线是真实存在的
C.同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥 D.指南针能指南北是受地磁场的作用。 【例2】通电螺线管上方放一个小磁针 ,小磁针静止时的方向如图9—1所示,下列说法正确的是( )。
A.通电螺线管c端为N 极,电源a端为正极 B.通电螺线管c端为N 极.电源a端为负极 C.通电螺线管d端为N 极,电源b端为正极D.通电螺线管d端为N 极,电源b端为负极 【例3】下列研究物理问题的方法相同的是( )。
① 根据电流所产生的效应认识电流 ② 研究电流时把它比做水流 ③ 根据磁铁产生的作用来认识磁场 ④ 利用磁感线来描述磁场 A.①与② B.①与③ C. ③与④ D.②与④
【例4】 如图9— 2所示,在下面各种情况中,电流表指针发生偏转的是( )。
A.S断开ab向左运动 BS闭合ab向上运动C.S闭合ab向下运动 D.S闭合ab向右运动
电磁铁
例5:如图1所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,当滑片P从a端向b端滑动时,会出现的现象是( )
A.电流表示数变大,弹簧长度变长 B.电流表示数变大,弹簧长度变短 C.电流表示数变小,弹簧长度变长 D.电流表示数变小,弹簧长度变短
图1
电磁继电器
例5:如图2所示的自动控制电路中,当开关S断开时,工作电路的情况是( )
A.灯亮,电动机转起来,电铃响 B.灯亮,电动机转起来,电铃不响 C.灯不亮,电动机不转,电铃响 D.灯亮,电动机不转,电铃响 电动机
例6:直流电动机模型(如图3)安装实验中,下列现象可能发生的是( ) A.将电源的两极对调一下,线圈转动方向不变 B.将磁铁的两极对调一下,线圈转动方面不变 C.将电源和磁铁的两极都同时对调,线圈转动方向不变
D.将电源和磁铁的两极都同时对调,线圈会反方向转动
发电机例7:在如图4所示的四个实验装置中,能说明发电机工作原理的是( )
图3 图2
图4
解题思路:发电机是根据电磁感应现象制成的。A图所示的实验装置是用来
能力训练【基础训练】
1.在水平面内能自由旋转的磁体,静止时总是一端指南,叫做 极,用符号 表示;另一端指北,叫做 极,用符号 表示。2.导线通电时,能使它附近的小磁针发生 。这个现象首先由丹麦的物理学家 发现的。这说明了 。3.如 9—3所示,A、B为通电螺线管的两端,通电螺线管外部的磁感线是从它的 端出来,回到它的 端。
4.1831年.英国著名物理学家 发现了电磁感应现象,导致了 ,从而开辟了人类电的时代。5.小芳用漆包线在笔杆上绕制了一只螺线管,接入图9-4所示的电路中。闭合开关S后,要使螺线管吸引大头针的数量增多,变阻器的滑片P应向 端移动(选填“a”或“b”)。此时灯泡的亮度 (选填“ 变亮”、“变暗”或“不变”)。
6.如图9-5 所示,挂在弹簧测力计下方的铁块置于一匝数可变的电磁铁的上方。
(1) 当开关S 由4调到3时.弹簧测力计的示数将变大,这说明磁铁通电时 (2) S接2时,要想使弹簧测力计的示数在测量范围内变大,可采取的办法是 7.下列用电器中,一定没有电磁铁的是( )。
A.电烙铁 B.电铃 C.电磁起重机 D.电磁继电器 8.一个通电螺线管两端磁极的极性决定于( )。
A螺线管的匝数 B.通电螺线箭的电流方向 C螺线管内有无铁芯 D.通过螺线管电流的大小 9.如图9—6所示,一条形磁铁的周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁。这四枚小磁针静止时N 极指向画错的是( )。