Question

4．研究電動機的工作過程．

（1）電動機的工作原理是磁場對電流（或通電線圈）有力的作用．圖甲中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，其原因是電流方向不同．線圈從圖示位置再轉(zhuǎn)動90度后線圈將恰好達到平衡位置，并最終停在該位置．
（2）圖乙中的線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動，是因為它加裝了換向器，該裝置能在線圈剛轉(zhuǎn)過（選填“剛轉(zhuǎn)到”、“即將轉(zhuǎn)到”或“剛轉(zhuǎn)過”）平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向．
（3）圖丙所示的電動機模型中，調(diào)換模型中器件①（填圖中的序號）的放置可以方便改變電動機的轉(zhuǎn)動方向．通電后電動機模型的線圈不轉(zhuǎn)動，用手拔一下，線圈就連續(xù)轉(zhuǎn)動起來，則剛才線圈不轉(zhuǎn)動的原因是摩擦力較大．

Answer 1

分析 （1）電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受到力的作用；線圈受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)；當線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時，其受力平衡，無法繼續(xù)轉(zhuǎn)動．
（2）換向器可以改變線圈中電流的方向，使得線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動下去．
（3）線圈受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)，據(jù)此判斷．通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)到平衡位置的時候，線圈兩邊的受力剛好是一對平衡力．線圈就沒有了繼續(xù)轉(zhuǎn)動的動力．處于靜止狀態(tài)．用手撥動線圈，使線圈偏離平衡位置，受力而轉(zhuǎn)動．

解答 解：（1）電動機的工作原理是磁場對電流（或通電線圈）有力的作用．
線圈受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)；甲圖中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，是因為兩側(cè)的電流方向不同．
當線圈從圖示位置再轉(zhuǎn)動90度后，線圈將恰好達到平衡位置，此時受力平衡，最終會停在該位置．
（2）乙圖中的線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動，是因為它加裝了換向器，它能在線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向．
（3）①因為線圈受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)，所以丙圖所示的電動機模型中，調(diào)換器件①的放置，即改變磁場的方向，可方便改變電動機的轉(zhuǎn)動方向．
②卡住和轉(zhuǎn)動后摩擦力是不同的，卡住是靜摩擦力，轉(zhuǎn)動后是滑動摩擦力，靜摩擦力力可以比滑動摩擦力大；故若線圈的軸與軸架間的摩擦力太大，電動機可能被卡住，即使撥動，由于動摩擦力小于靜摩擦力的緣故，也會轉(zhuǎn)動．
故答案為：（1）電流（或通電線圈）； 電流方向不同； 90； （2）換向器； 剛轉(zhuǎn)過；（3）①；摩擦力較大．

點評 此題屬于電磁學(xué)中比較復(fù)雜的題目，考查內(nèi)容較多，主要考查了電動機的結(jié)構(gòu)特點和工作原理，應(yīng)仔細觀察圖示，明確其工作的過程．