第九章电与磁。
六、电动机。
知识点1 磁场对通电导体的作用。
通电导体在磁场中受到的作用。
1）实验：如图所示，当开关闭合时，导体ab中有电流通过，导体ab向左移动，说明abs受磁铁的磁场力作用；保持磁场方向不变，改变ab中的电流方向，导体ab向右移动，说明导体ab受力方向与电流方向有关；若保持ab中电流方向不变（仍从a向b，而改变磁场方向（把磁铁的n，s极翻转），导体ab也向右移动，说明导体受力方向与磁场方向有关。在此现象中，导体ab消耗电能得到机械能。
2）通电导体在磁场中受力原因。
磁体周围存在磁场，把一个磁体跟另一个磁体接近时，它们之间发生力的作用，这种作用实际上是磁体之间磁场而发生的，通电导体周围也存在磁场，把一个磁体和一个通电导体接近时，磁体会受到力的作用，而力的作用是相互的，通电导体也受到磁体力的作用，这种作用也是通过磁场发生的，因此磁场对电流产生力的作用，实质上是磁体间通过磁场而发生的相互作用。
3）磁体对电流的作用与哪些因素有关。
跟电流有关，当磁场不变时，电流越大，通电导体受力越大；电流方向改变时，导体受力方向也随之改变，且作用力的方向始终与电流方向垂直。
跟磁场有关，当电流不变时，磁场越强，通电导体受力越大，磁场方向改变时，通电导体受力方向也随之改变，且作用力方向始终与磁场方向垂直。
2）实验：如图所示，把一个线圈放在磁场里，闭合开关，接通电源，让电流通过线圈，观察发生的现象。
对于甲：ab边由于电流方向由a流向b，磁感线方向由n极指向s极，因此ab边受力方向向上，cd边由于电流方向由c流向d，磁感线方向由n极指向s极，因此cd边受力方向向下，由此可见线圈应绕轴心顺时针旋转。
对于乙圈：由于线圈ab边与cd边受力大小相等，而且在一条直线上，方向相反，因此这个位置是线圈的平衡位置，当线圈转动到乙图所示的平衡位置时线圈会左右摆动而最终停在此位置上。
实验结论：通电线圈在磁场中受力而转动，转动到平衡位置会静止，而不能持续转动。
知识点2 电动机的基本构造和原理。
基本构造：由两部分组成，线圈和磁体。（1）转子：能够转动的部分叫转子**动的线圈就是转子）。（2）定子：固定不动的部分叫做定子（磁体固定不动）。
换向器。1）构造：由两个铜制半环构成如图所示，其中f和e是两个铜制半环叫换向器，与电动机中的线圈两端连接，它们彼此绝缘，并随线圈一起转动，a和b是电刷，它们跟半环接触，使电源盒线圈组成闭合电路。
2）作用：能自动改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动，即不论是线圈的哪个边只要靠近s极都能使电流从读者向纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的，线圈可以不停地转动下去。
电动机的种类。
1）直流电动机和交流电动机；它们的原理和构造相同，供电方式不同。
2）原理：通电线圈在磁场中受力转动，实现了电能转化为动能（机械能）。
如图所示是直流电动机的工作原理图。
知识点3 生活中的电动机。
交流电动机，用电网供给交流电。例如：电风扇、洗衣机、电表箱等家庭用电器中的电动机。
直流电动机：用直流电源供给直流电。例如：电动玩具、录音机等小型用电器。
优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高、污染小。
七、磁生电。
知识点1 什么情况下磁能生电。
实验：如图所示，在磁场中悬挂一根导线ab，把它的两端和电流表连接起来。导线跟电流表组成闭合电路，怎样才能使电路中产生电流呢？
1）保持导线不动，闭合开关，观察电流表指针转动吗？
不转动，标明导体中没有电流。
2）可能是磁场不强，换用磁性更强的磁体试试看，保持ab不动，闭合开关，观察电流表指针转动吗？
不转动，说明导体中没有电流。
3）保持闭合电路，让导体在磁场中上下运动，但仍没电流。
4）保持闭合电路，让导体在磁场中左右运动，电流表指针偏转，导体中有电流产生。
5）如果电路是断开的，让导体在磁场中左右运动，电流表指针不动，即没有电流。
（1）电磁感应：通过上面的实验可知，磁能生电，物理学中把这种由于导体在磁场中运动产生电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。
2）磁生电的条件：电路是闭合的；一部分导体在磁场中切割磁感线运动。
3）感应电流的大小与哪些因素有关。
实验表明：感应电流跟线圈的匝数和磁场强弱有关，线圈匝数越多，磁场越强，产生的感应电流越大。
实验：如上图所示的实验中。
1）保持磁场方向不变，让ab导体左右做切割磁感线运动。
观察现象：向左和向右摆动时，电流表的指针摆动方向相反。
2）保持ab导体向某个方向定向做切割磁感线运动，把两个磁极对调。
观察现象：电流表的指针摆动方向也相反。
结论：导体中感应电流方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。
知识点2 发电机。
构造：定子、转子（磁体或线圈），如图所示是发动机的模型。
原理：利用电磁感应现象。
能量转化：动能转化为电能。
发电机是怎样发电的。
实验：把一台手摇发电机与灯泡、电流表串联在电路中，使线圈在磁场中转动。
观察到得现象：灯泡发光，电流表的指针左右摆动。
灯泡发光说明线圈中有电流产生，电流表的指针左右摆动说明线圈内产生的电流的大小和方向是变化的。
结论：（1）发电机发电的原理是：闭合线圈在磁场中转动（切割磁感线）使线圈内产生了电流，简单说是电磁感应现象；（2）线圈内产生的电流大小和方向是变化的。
什么是交流发电机。
1）周期性改变电流大小和方向的电流叫做交变电流。
2）在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位赫兹，简称为赫，符号为hz。
3）我国电网以交流供电，频率为50hz。
发电机的种类：交流发电机和直流发电机。
1）区别：交流发电机是线圈内产生交流电，向外供电也是交流电。直流发电机是线圈内产生交流电，而向外供电是直流电。
2）实际的发动机比模型发电机复杂得多，但仍由转子和定子两部分组成。大型发电机一般采用“线圈不动，磁极转动”的方式，并用电磁铁代替永磁铁，目的是获得较强的磁场进而获得高低压、强电流。
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