第1章 第4节 电动机-【拓展与培优】2024-2025学年八年级下册科学(浙教版)
@拓展与培优第4节电动机思维点击一、探究磁场对通电导体的作用提出问题通电导体在磁场中是否受力的作用取两根光滑的金属杆,组成一个金属轨道,将它放在磁场当中,再取一轻质金属杆,放在金属轨道上,将金属杆设计实验连入电路中,开关断开时,观察金属杆是否运动:闭合开关,观察金属杆是否运动:改变电流的方向,观察金属杆的运动情况:再改变磁场的方向,观察金属杆的运动情况实验器材电源,开关、导线,金属轨道,金属杆,蹄形磁铁,滑动变阻器(1)将所需器材按如下图所示的电路连接好:(2)将金属杆横放在金属轨道上,观察金属杆是否运动:(3)闭合开关,观察金属杆是否运动,运动方向如何:(4)改变电流的方向,观察金属杆是否运动,运动方向如句:(5)保持电实验步骤流方向不变,改变磁场的方向,观察金属杆的运动情况:(6)同时改变电流方向和篮场方向,观察金属杆的运动情况实验电路电流方向无A--BB+AA·BB-A实验记录磁场方向上下上·下上→下下·上下·上金属杆运动情况不动向左移动向右移动向右移动向左移动通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向跟导体中的电流方向和磁场方向有关,当电流方向或磁场方向与期实验结论来相反时,力的方向也与原来相反:当电流方向和磁场方向同时改变时,力的方向不变例1如图所示,使线圈位于两磁极间,线→b→c→d,已知d段导线受到的磁场力方向竖直向下,请在图甲中用箭头标出ab段导线受到的磁场力方向。ab,cd段导线受到的磁场力将使线圈绕虚线所示的轴沿(填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。(2)当线圈转到图乙的位置时,线圈平面与磁感线方向垂直,电流方向不变,此时ab和d段导线受到的磁场力(填“促进线圈按原方向转动”“阻碍线图转动”“大小相等、方向相同”或“大小相等、方向相反”)。(3)线圈从图甲转到图乙时,由于惯性,会继续转动到如图丙所示位置,此刻ab,cd段导线受到的磁场力(填“使线圈按原方向转动,实现持续转动”“使线圈反方向转动,最终静止在图乙位置”或“使线圈反方向转动,最终静止在图甲位置”)。【分析】(1)、(2)ab段导钱中的电流方向与cd段相反,电流大小相同,磁场方向和大小相同,所以ab段导线与cd段导线所受磁力大小相等,方向相反。(3)对比图甲可知,图丙中ab段导线所受磁力方向向上,科学八年级下册d段导线所受磁力方向向下,所以线图会递时针转动,由于摩擦力等因素的作用,线图最终会静止在平衡位置即图乙的位置。例2如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈,现在给它们通电,则下列说法正确的是驶印BA.甲中线圈转动,乙中线圈不转动B.乙中线圈转动,甲中线圈不转动C.甲、乙中的线圈都会转动D.甲、乙中的线圈都不会转动【分析】根据图示可知,甲中线园电流方向相反,所以ab边和d边受力方向相反,并且不在同一条直线上,又因为电流大小相同,所以受力大小也是相等的,故这两个力不是一对平衡力,所以线图转动:乙中线图处于平衡位置,受到平衡力的作用,故不会转动【拓展】左手定则定义:左手平展,让磁感线穿过手心,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,手心面向N极(叉进点出),四指指向电流所指方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向。图上虚线箭头表示磁力线方向,灰色箭头表示电流方向,黑色箭头表示导体的运动方向二、电动机的原理直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的,它在工作时将电能转化为机工作原理械能直流电动机主要由两部分组成,即能够转动的线圈和周定不动的磁体。在电动机里,能够转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子,电动机工作时,转子在定子中飞快地转动。如图所示基本构造能量转化电能转化为机械能(1)构造:由两个铜制半球环构成换向器(2)作用:能自动地改变线圈中的电流方向,使线图能连续转动优点构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小,价格便宜,无污染三、直流电动机不转或转速过小的原因安装直流电动机模型时,线圈不转的原因主要有电路开路、磁铁无磁性和线圈处于平衡位置等几种情况。转速过小是因为电流小或磁铁磁性弱。5拓展与培优例3正确连接好直流电动机模型的电路后,合上开关,电动机不转,试列出可能产生故障的原因及相应排除故障的方法。(1),排除故障的办法:(2),排除故障的办法:(3),排除故障的办法:【分析】通电线圈在磁场作用下才能运动,如果磁铁失去磁性,电动机就不会转动。电动机靠换向器改变钱图中电流方向,使线图连续转动,但若换向器接触不良,则不能使线图连续转动。线图通过平衡位置时靠的是惯性,但线圈如果原来是静止在平衡位置的,那么线圈将保持静止的状态。A,汽油发动机B.电池巩固练习C.发电机D.电动机4.对一台电动机分别做下列调整,其中哪种方A组法能改变这台电动机的转速大小1,如图所示的实验装置,可以验证A.对调电动机电源的正,负极电派B.对调电动机中磁铁的两极C.改变线圈中的电流方向D.调节滑动变阻器,改变电流的大小A.通电导体周围是否存在磁场5.小明用漆包线绕成线圈,将线圈两端的漆全B.磁极间相互作用规律部刮去后放入磁场,如图所示,闭合开关S后,发现C.通电导体在磁场中所受的力与什么因素线圈只能转动至水平位置,不能持续转动。为使线有关圈持续转动,下列措施中可行的是()D.电磁铁的磁性与什么因素有关2.现代武器中有一种新型电磁炮,它是利用电磁技术制成的一种先进武器,具有速度快、命中率高等特点,其原理是利用磁场对通电导体的作用。A.换用电压更大的电源如图中与此工作原理相同的是B.换用磁性更强的磁体C.重新制作匝数更多的线圈,将线圈两端的漆全部刮去D.在线圈的一端重抹油漆,干后在适当位置刮去半圈6.线圈abd转动过程中经过图甲、乙所示位置时,导线ab所受磁场力的方向衔铁电磁铁换向器换向器电制电源。A.相反,是由于磁场方向相反了B.相反,是由于流过ab的电流方向相反了3.如图是“混合动力汽车”原理结构的示意图,该C.相同,是由于磁场方向和流过ab的电流方车行驶过程中把电能转化为机械能的部件是()向都改变了汽汕发动机D.相同,是由于磁场方向和流过ab的电流方向都没改变7.如图所示是灵敏电流表内部结构示意图,它的工作原理是利用通电导体在中会受到电动机力的作用,使指针发生偏转。此时如果改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向(填“会”或“不会”)发生改变。科学八年级下册软族芯8.1879年10月,经过对1600多种材料进行几千次试验后,爱迪生制成了第一个可供实用的碳丝灯泡(灯丝由竹丝炭化后制成)。(1)如图甲所示,当磁体的磁极靠近正常工作的碳丝灯泡时,灯丝上端被磁体吸引,这是因为通电后的灯丝在磁场里受到了的作用。(2)要从图甲现象变为图乙中灯丝上端被排斥的现象,可以改变11.一次科学探究活动中,小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间,惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象,下列说法正确的是220V9.如图所示,悬挂在细金属丝上的金属棒AB处在磁场中。A.灯丝晃动是一种电流的磁现象B.灯丝晃动时受力平衡C.灯丝见动是受到磁体的吸引作用D.灯丝晃动是磁场对通电线)当C、D两个线头没有接到电池组的正、负12.如图所示,线圈abcd位于磁场中,K与1极上时,AB棒保持静止不动,而一旦使C,D两个接通时,ab段导线受磁场力F的方向向上;当K改线头接触到电池组的正,负极,AB棒立即摆动起为与2接通时,ab段导线受磁场力来,这一现象说明(2)当两个线头分别接触C、D两极时,金属棒相对蹄形磁铁向里摆动。如果将两个线头对调一下再接触C、D两极,则看到金属棒相对蹄形磁铁向外摆动,这一现象说明0(3)如果将两个线头用如图所示的方式接触C、D,把蹄形磁铁上下翻转一下(S极在上),则金属棒A.方向向下也相对蹄形磁铁向外摆动。这一现象说明了B.方向向上C。为零,因为电源反接B组D.为零,因为电路一定是开路10.如图所示,通电导线.如图所示为研究磁场对通电导线作用的实到磁场作用力的是验装置。当接通电源,有电流由a至b通过导线ab时,它将受到磁场力的作用而向左运动,则()拓展与培优A.当磁场方向改变时,导线ab将向右运动,机械能将转化为电能16.如图是同学们安装过的直流电动机模型。B.当电流方向改变时,导线ab将向左运动,电能转化为机械能C.当电流方向和磁场方向同时改变时,导线)在某次安装直流电动机模型活动中,小孙、D.当电流方向和磁场方向同时改变时,导线小金,小星各自把安装好的电动机接入电路,闭合ab将向右运动开关,线圈均不转。若小孙用手轻轻一推转子,线.如图为小明和小敏所做的“让线圈动起来”圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是的实验,关于这个实验有以下几种说法,其中正确:若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲的是一下,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是:若小星在原酸体上加一块磁体,线圈就转动起来,则她的线)线圈正常转动后,若把电源的两极对调一下,观察到线圈转动的发生变化:若改变①该实验的原理是通电导体在磁场中受到力线圈中的电流大小,观察到线圈转动的发的作用:生变化②根据这个实验,人们制作了发电机:(3)许多家用电器用到电动机,请你列举一种③用刀片将转动轴的漆包线同侧半边漆皮刮装有电动机的家用电器的名称:掉,其作用相当于换向器:C组④此实验过程中,机械能转化为电能:17.如图,闭合开关后自制的线圈缓慢连续转⑤如果增大电源电压,线圈的转速将变快。动,则小灯泡的发光情况是(电流通过灯丝,灯就发A.①②⑤B.②③④光)C.①②③④D.①③15.爱动手的小燕从易拉罐剪下一铝条,如图铁所示,在铝条两端重叠处用图钉从环外扎透,钉尖放在电池的正极上面,电池负极下面吸附一块圆柱形的强磁体,铝环的侧边与磁体的柱面相接触时,发现铝环以图钉尖为轴心不停地转动,请说出铝环A.一直不发光转动的原因:,发电机、电动机、B.时亮时灭内燃机中,工作原理与此相同的是C.一直发光D.以上情况均有可能出现此时电磁铁会再具有磁性,从而使得动触点再次被吸故滑动变阻器的最大阻值R。=8」下,灯泡再变亮,如此更替循环综合可得:滑动变阻器允许接入的阻值范围19.(1)随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减为2~80.小,控制电路中电流增大,当电流达到15mA时,衔铁被吸合,右侧空调电路接通,空调开始工作。当温第4节电动机度下降时,热敏电阻阻值增大,控制电路中电阻增大,例1(1)顺时针(2)大小相等、方向相反(3)使电流减小,减小到一定值,使空调电路断开,这样就实线圈反方向转动,最终静止在图乙位置现了自动控制。(2)电路启动时的总电阻:R总=例2AU 6V了=0.015A=4000.此时热敏电阻的阻值:R例3(1)磁铁无磁性更换磁铁(2)线圈处于平衡位置让线)电刷与换向器接R总一R。=4002一102=3902,对照表格数据可触不良可压紧电刷与换向器知,此时的空调启动温度是25℃。巩固练习C组A组20.D1,C2.B3.D4.D5.D6.B7.磁场21.(1)S(2)弱接通(3)90高(4)B会8.(1)磁力(2)电流方向(或磁场方向)(5)小明设计的这个电路,从理论上讲控制的只是一9.(1)通电导线在磁场中受到力的作用(2)通电导个固定的温度值,这样使用时,就会出现恒温箱内温线在磁场中受力方向与电流方向有关(3)通电导线度在某一固定值附近时,电磁继电器频繁通断的现在磁场中受力方向与磁场方向有关象,这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分B组不利的。22.(1)90(2)A、B端(3)由图可知,100℃10.B1L.D12.A【解析】当K改为与2接通时,磁场方时,R=500,控制电路电流1=R。1500+500U6V向不变,导体中电流方向相反,则ab段导线mA,.恒温箱加热器处于不加热状方向相反,即向下。态。(4)变大13.C14.D15.通电铝环在磁场中受力而转动电动机3623.(1)9.0E(2)4.0cd(3)282(4)16.(1)线圈位于平衡位置电刷与换向器接触不良磁体磁性太弱(2)方向速度(3)电风扇上方(或洗衣机等)【解析】分析表中的6组数据,发现每一组的光强与电阻的乘积都是36,所以电阻阻值R与光强EC组17.B【解析】读图可知,这是电动机的原理,的关系式为R=。第4次实脸中光强是4.0cd,那当线圈中有电流道过时,会受到磁场力的作用而转么光敏电阻的阻值是9.02.动。由于线圈能够连续转动,就说明线)光敏电阻两端的电压:UR=U一U。=6V全部刮掉,一端刮了上半周或下半周,即线V,是在通路状态下由于磁场对通电导线 V有半周是在断路状态下依靠惯性转动的,这样周而复光敏电阻的阻值:R=7=0.4A90,始线圈才能连续转动,故灯泡的发光情况是时亮查表可知,光强为E=4.0cd。时灭。(3)①当E=2.0cd时,查表得R=182。第5节磁生电U当R。=00时,电路中的最大电流:I=例1(1)灵敏电流计的指针偏转(2)有(3)闭合6 V180≈0,3A,电流表不会超过量程,开关,保持其他条件不变,只改变导体切制磁感线运动的速度,观察灵敏电流计的指针偏转程度为保护电压表,R。两端的最大电压为3V,由串例2(1)闭合(2)导体切割磁感线运动的方向联电路电压规律得:(3)2和6(或3和7)(4)发电机(5)①不同Ug=U-U。=6V-3V=3V:②有关故滑动变阻器的最大阻值:R。=182,例3如图甲、乙则R。≤18n。×X×道×X②当E-4.5cd时,R=8n,XXXXXX为了保护电流表,电路中的最大电流为06A,××××x文FU=6V=10Q,则R,的最最小总电阻:R%=了=0.6A×X×××X×XXX×小阻值是R。=102-8n=22:甲为了保护电压表,R两端的最大电压为3V,由例4A例5B串联电路电压规律得:UR=U一U。=6V-3V3V,
第1章 第5节 磁生电-【拓展与培优】2024-2025学年八年级下册科学(浙教版)
第1章 第6节 家庭用电&第7节 电的安全使用-【拓展与培优】2024-2025学年八年级下册科学(浙教版)
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1.4 电动机(同步课件)-【上好课】2024-2025学年八年级科学下册同步精品课堂(浙教版)
1.4 电动机(第2课时)(分层作业)-【上好课】八年级科学下册同步高效课堂(浙教版)
1.4 电动机(第2课时)(导学案)-【上好课】八年级科学下册同步高效课堂(浙教版)
1.4 电动机(第1课时)(分层作业)-【上好课】八年级科学下册同步高效课堂(浙教版)
1.4 电动机(第1课时)(导学案)-【上好课】八年级科学下册同步高效课堂(浙教版)
第一章 第4节 电动机(同步课件)-2024-2025学年八年级科学浙教版
1.4 电动机--【高效课堂·八年级下册科学同步练习】2023-2024学年八年级下册同步练习
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