Question

17．圖是直流兩用機(jī)的裝置示意圖，試回答下列問題：
（1）S₁閉合，S₂斷開，當(dāng)沿順時針方向旋轉(zhuǎn)線圈時，電燈是否會亮？這時此裝置是什么類型機(jī)器？能量是如何轉(zhuǎn)化的？換向器起什么作用？
（2）S₁斷開，S₂閉合，線圈能轉(zhuǎn)動嗎？這時此裝置是什么類型機(jī)器？能量如何轉(zhuǎn)化？換向器起什么作用？

Answer 1

分析 （1）發(fā)電機(jī)原理圖中沒電源，而電動機(jī)的原理圖中有電源；發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，是利用電磁感應(yīng)原理制成．
換向器的作用是：把線圈中的交變電電流整流成外電路中方向不變的直流電．
當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向，使線圈能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動下去；
（2）電動機(jī)是利用通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的原理制成的；電動機(jī)在工作時，消耗了電能獲得了機(jī)械能．
由于電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動方向與磁場方向和電流方向有關(guān)，在制作直流電動機(jī)時安裝了換向器，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時及時改變線圈中電流的方向，從而改變線圈的受力方向，使線圈能夠保證持續(xù)轉(zhuǎn)動．

解答 解：（1）S₁閉合，S₂斷開時，電路中沒有電源，電燈不亮，是發(fā)電機(jī)；發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的；從能量轉(zhuǎn)化角度看，它是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；換向器的作用是：把線圈中的交變電電流整流成外電路中方向不變的直流電．
（2）S₁斷開，S₂閉合時，電路中有電源，有電流通過，在磁場力的作用下，線圈能夠轉(zhuǎn)動，是電動機(jī)；
電動機(jī)是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的；電動機(jī)在工作時將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
在線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時，如果不改變電流的方向，線圈中兩根導(dǎo)體的受力方向不變，在力的作用下線圈將在平衡位置附近來回擺動，為了使線圈能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動，在輸入電流時采用換向器，使線圈在剛過平衡位置時及時改變線圈中的電流方向，改變線圈的受力方向，從而使線圈能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)動．
答：（1）S₁閉合，S₂斷開時，電路中沒有電源，電燈不亮，是發(fā)電機(jī)；發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的；從能量轉(zhuǎn)化角度看，它是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；換向器可以把線圈中的交變電電流整流成外電路中方向不變的直流電．
（2）S₁斷開，S₂閉合，線圈能轉(zhuǎn)動嗎；是電動機(jī)；電動機(jī)在工作時將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；換向器可以不斷的改變線圈中的電流方向，使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生對電動機(jī)和發(fā)電機(jī)相關(guān)知識的掌握情況，知識點(diǎn)較多，屬于中等題．