Question

18．電和磁是密不可分的，請(qǐng)根據(jù)題目要求回答下列問(wèn)題：
（1）如圖1是直流電動(dòng)機(jī)原理圖，其中F是換向器，它能使線圈經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)自動(dòng)改變其中電流方向，從而使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)．
（2）通電后，轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈中dc邊受力方向跟磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān)，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．

（3）圖2是某同學(xué)所裝配的直流電動(dòng)機(jī)模型，他正確連接電路后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)沒(méi)有如期轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，而他輕輕撥了一下線圈，電動(dòng)機(jī)就能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)了，由此寫(xiě)出一條你認(rèn)為電動(dòng)機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因：?jiǎn)��?dòng)時(shí)線圈在平衡位置．如果要讓電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度加大，你認(rèn)為他可以怎么做？請(qǐng)你寫(xiě)出一種方法：可以增強(qiáng)磁場(chǎng)或增大電流．
（4）圖3是小張?jiān)谔骄侩姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象時(shí)所做的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，由圖3中甲乙（用甲、乙、丙表示）兩圖可以得出下述結(jié)論：感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，很多學(xué)校的同學(xué)都在操場(chǎng)用長(zhǎng)導(dǎo)線來(lái)做書(shū)本上“差動(dòng)電線發(fā)電”的實(shí)驗(yàn)，在導(dǎo)線長(zhǎng)度和搖線快慢一定時(shí)，你認(rèn)為兩個(gè)搖動(dòng)電線的同學(xué)應(yīng)該選擇下列哪種方向站立，電流會(huì)更大？A（選填序號(hào)）
A．兩同學(xué)東西方向站立
B．兩同學(xué)南北方向站立．

Answer 1

分析 （1）換向器能使線圈經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)自動(dòng)改變其中電流方向，從而使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)．
（2）通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用，力的方向與電流方向、磁場(chǎng)方向有關(guān)，電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)的原理制成的，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（3）為了讓電動(dòng)機(jī)能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，在制作電動(dòng)機(jī)時(shí)增加了換向器，當(dāng)線圈剛好轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)就自動(dòng)改變線圈中的電流的方向，及時(shí)改變通電線圈的受力方向，保證電動(dòng)機(jī)能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)．
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力大小與電流大小、磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)；
（4）由于感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)；要使產(chǎn)生的感應(yīng)電流變大，就要使導(dǎo)體切割更多的磁感線，結(jié)合地磁場(chǎng)的方向即可確定這兩個(gè)同學(xué)的站立方向．

解答 解：（1）如圖1是直流電動(dòng)機(jī)原理圖，其中F是換向器，它能使線圈經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)自動(dòng)改變其中電流方向，從而使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)．
（2）通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，受力的方向跟電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)．通電線圈在磁場(chǎng)中受力會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)是根據(jù)這個(gè)原理制成的，它把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（3）當(dāng)線圈處在平衡位置時(shí)，線圈受平衡力作用，大小相等，方向相反，相互抵消，不能轉(zhuǎn)動(dòng)．
如果要讓電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度加大，可以增強(qiáng)磁場(chǎng)或增大電流；
（4）感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，要探究感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，需要控制磁場(chǎng)方向一定，改變導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向，故選甲乙兩圖；
要使感應(yīng)電流變大，就要使導(dǎo)線盡可能地切割更多的磁感線，由于磁感線是南北方向的，所以兩個(gè)同學(xué)東西方向站立，切割的磁感線最大，即產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大．故A正確．
故答案為：（1）換向器；（2）磁場(chǎng)方向；電流方向；機(jī)械；（3）啟動(dòng)時(shí)線圈在平衡位置；可以增強(qiáng)磁場(chǎng)或增大電流；（4）甲乙；A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電動(dòng)機(jī)、電磁感應(yīng)、通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力及其應(yīng)用，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，是一道學(xué)科綜合題，但難度不大，只要掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)即可正確答題．