Question

4．研究電動(dòng)機(jī)的工作過程．

（1）電動(dòng)機(jī)的工作原理是磁場對(duì)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(dòng)90度后線圈將恰好達(dá)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(dòng)，是因?yàn)樗�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(shí)，自動(dòng)改變線圈中的電流方向．
（3）圖丙所示的電動(dòng)機(jī)模型中，調(diào)換模型中器件①（填圖中的序號(hào)）的放置可以方便改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向．通電后電動(dòng)機(jī)模型的線圈不轉(zhuǎn)動(dòng)，用手拔一下，線圈就連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，則剛才線圈不轉(zhuǎn)動(dòng)的原因是摩擦力較大．

Answer 1

分析 （1）電動(dòng)機(jī)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(dāng)線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)，其受力平衡，無法繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)．
（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(dòng)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(dòng)，轉(zhuǎn)到平衡位置的時(shí)候，線圈兩邊的受力剛好是一對(duì)平衡力．線圈就沒有了繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力．處于靜止?fàn)顟B(tài)．用手撥動(dòng)線圈，使線圈偏離平衡位置，受力而轉(zhuǎn)動(dòng)．

解答 解：（1）電動(dòng)機(jī)的工作原理是磁場對(duì)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?yàn)閮蓚?cè)的電流方向不同．
當(dāng)線圈從圖示位置再轉(zhuǎn)動(dòng)90度后，線圈將恰好達(dá)到平衡位置，此時(shí)受力平衡，最終會(huì)停在該位置．
（2）乙圖中的線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，是因?yàn)樗�加裝了換向器，它能在線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中的電流方向．
（3）①因?yàn)榫�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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向．
②卡住和轉(zhuǎn)動(dòng)后摩擦力是不同的，卡住是靜摩擦力，轉(zhuǎn)動(dòng)后是滑動(dòng)摩擦力，靜摩擦力力可以比滑動(dòng)摩擦力大；故若線圈的軸與軸架間的摩擦力太大，電動(dòng)機(jī)可能被卡住，即使撥動(dòng)，由于動(dòng)摩擦力小于靜摩擦力的緣故，也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)．
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(diǎn)評(píng) 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(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，應(yīng)仔細(xì)觀察圖示，明確其工作的過程．