胡麗

很多同學(xué)都說(shuō)《電與磁》這一章的知識(shí)在九年級(jí)學(xué)習(xí)中是個(gè)難點(diǎn)，其實(shí)這一章涉及的知識(shí)點(diǎn)都有些抽象，不好理解是其一，其二，中考中本章內(nèi)容涉及考點(diǎn)相對(duì)較少，因此很多老師、同學(xué)都在關(guān)注歐姆定律、電功率，又忽視了這一章的內(nèi)容，所以這一章很多同學(xué)都在說(shuō)學(xué)得不好。

電動(dòng)機(jī)的知識(shí)在《電與磁》一章中占有相當(dāng)一部分分量，經(jīng)常和電磁鐵、奧斯特實(shí)驗(yàn)、發(fā)電機(jī)等綜合起來(lái)設(shè)置一些有難度的題目，分析教材內(nèi)容和近幾年各地中考題的設(shè)計(jì)，我們可以看到關(guān)于電動(dòng)機(jī)的考點(diǎn)主要集中在三個(gè)方面：一是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，二是電動(dòng)機(jī)的工作原理和實(shí)質(zhì)，三是電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成。

二、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

奧斯特實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)之后，很多物理學(xué)家都在嘗試把通電導(dǎo)體放在磁場(chǎng)中又會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？

如圖1，把一段導(dǎo)體放在磁場(chǎng)中，通電以后，它會(huì)沿一定的方向運(yùn)動(dòng)起來(lái)，這是因?yàn)橥妼?dǎo)體在磁場(chǎng)中受到了力的作用，如果改變電流的方向或磁場(chǎng)的方向后，導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向也會(huì)發(fā)生改變，這也說(shuō)明導(dǎo)體的受力方向跟電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)，圍繞這個(gè)知識(shí)點(diǎn)經(jīng)常會(huì)設(shè)計(jì)一些題目。如：

例1（2015·廣州）如圖2所示，線圈abcd位于磁場(chǎng)中，K與1接通時(shí)，ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力F的方向向上；當(dāng)K改為與2接通時(shí)，ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力（ ）。

A.方向向下

B.方向向上

C.為零，因?yàn)殡娫捶唇?/p>

D.為零，因?yàn)殡娐芬欢ㄊ菙嗦?/p>

解析：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)，只改變電流方向或磁場(chǎng)方向，受力方向發(fā)生改變，觀察圖2可知，由K接1改成K接2，改變了通電導(dǎo)體ab中的電流方向，所以受力方向改變，如果原來(lái)受力的方向向上，K接2后方向?qū)⒏臑橄蛳隆?/p>

答案：A

二、電動(dòng)機(jī)的工作原理和實(shí)質(zhì)

如果把通電導(dǎo)體做成線圈的形狀放入磁場(chǎng)中，它就能夠轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，

通電線圈之所以轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)榫€圈受到了力的作用，轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度后線圈受到的力的作用阻礙了它的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，如果設(shè)法讓線圈在磁場(chǎng)中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，這就是電動(dòng)機(jī)的初級(jí)模型了。

如何讓線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)呢？因?yàn)榫€圈后半周受到的作用力是阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以能讓線圈后半周不受力就能解決相應(yīng)的問(wèn)題了，而不給線圈通電，后半周也就不受磁場(chǎng)的作用力了，如果將線圈的引線一根全部刮掉絕緣漆皮，另一根引線只刮掉半周的絕緣漆皮，這樣就可以讓線圈有半周通電，另半周不通電，不通電的那個(gè)半周不受力，線圈依靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)半周。

例2為了探究電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，某校實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)電動(dòng)機(jī)主要構(gòu)造制作了一臺(tái)簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)（如圖3），他們用回形針做成兩個(gè)支架，分別與電池的兩極相連，用漆包線繞一個(gè)矩形線圈，以線圈引線為軸，并用小刀刮去軸的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮，將線圈放在支架上，磁體放在線圈下方，閉合開(kāi)關(guān)，用手輕推一下線圈，線圈就會(huì)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。

（1）要想改變線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可采取的措施是：____、____。（寫(xiě)出兩點(diǎn)）

（2）開(kāi)關(guān)閉合后，如果電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，可能的原因是：____、____。（寫(xiě)出兩點(diǎn)）

（3）該小組還想設(shè)計(jì)一個(gè)能調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)驗(yàn)裝置，他還需要的主要器材是____，并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖（電動(dòng)機(jī)用符號(hào)M表示）。

解析（1）根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用的知識(shí)可知，導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向跟電流的方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，因此想改變線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，也就是導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向，可以改變電流的方向或磁場(chǎng)的方向。

（2）如果線圈沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明線圈沒(méi)有受到力的作用，則可能是線圈中沒(méi)有電流，線圈中沒(méi)有電流的原因就有多種可能了，如電池沒(méi)電、電路中有斷路等。

（3）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的速度應(yīng)該跟磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和電流的大小有關(guān)，因此想改變轉(zhuǎn)速就可以考慮改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱和電流大小，而利用滑動(dòng)變阻器改變電流的大小最為方便，在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器就可以改變轉(zhuǎn)速了。

答案：（1）改變電流的方向 改變磁場(chǎng)的方向（2）電池沒(méi)電了 電路中有斷路（接觸不良） （3）滑動(dòng)變阻器電路圖略。

三、電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造

由電動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程可以看出，電動(dòng)機(jī)最主要的部分，是固定不動(dòng)的磁極和能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈，也就是說(shuō)電動(dòng)機(jī)主要是由固定不動(dòng)的定子和能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成的。

除了定子和轉(zhuǎn)子外，電動(dòng)機(jī)上還有一些其他的輔助部分，比如為實(shí)現(xiàn)改變電流的方向，電動(dòng)機(jī)還用到了兩個(gè)彼此絕緣的銅半環(huán)組成的換向器。

如圖4，兩個(gè)銅半環(huán)E、F分別跟線圈的兩個(gè)引線相連，與電刷A、B和電源構(gòu)成閉合的電路，E、F之間是分開(kāi)的，彼此絕緣，當(dāng)磁場(chǎng)中的線圈在水平位置時(shí)，與電刷B相接觸的半環(huán)F就是電流流入的方向，而與電刷A相接觸的半環(huán)E就是電流流出的方向，而當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到豎直的位置時(shí)，電刷A、日就不再與半環(huán)E、F相接觸，線圈中沒(méi)有電流通過(guò)，線圈利用慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)豎直位置后，電刷A與半環(huán)F接觸，使與F相連的導(dǎo)線成為電流流出的方向，電刷B與半環(huán)E接觸，使與E相連的導(dǎo)線成為電流流入的方向，這樣無(wú)論線圈的哪個(gè)邊，只要它是靠近S極或N極的，受到的力的方向一直是相同的，從而讓線圈持續(xù)而平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)下去。

例3（2015·煙臺(tái)）如圖5為電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)模型，其中圖____（填“甲”或“乙”）為電動(dòng)機(jī)模型，其工作原理是____；電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，能夠使線圈平穩(wěn)、連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠____實(shí)現(xiàn)的。

解析：電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的最大區(qū)別是電動(dòng)機(jī)中有電源，故甲圖為電動(dòng)機(jī)模型，電動(dòng)機(jī)的丁作原理是通電線圈在磁場(chǎng)中受到力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，能夠使線圈平穩(wěn)、連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠換向器實(shí)現(xiàn)的。

答案：甲 通電線圈在磁場(chǎng)中受到力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)換向器

從中考的實(shí)戰(zhàn)題型中我們可以看到，關(guān)于電動(dòng)機(jī)的考點(diǎn)還是非?；A(chǔ)的，并不是想像中那么難，首先是記憶，然后是理解，只要你對(duì)本文所提到的這些知識(shí)點(diǎn)都記住了，都理解透了，相信不管中考題怎么變化，你還是會(huì)輕松解決的，下面我們就來(lái)試試吧！

學(xué)即用，練一練

1.圖6所示四幅圖中能說(shuō)明電動(dòng)機(jī)原理的是（ ）。

2.直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，通電線圈在磁場(chǎng)中能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是由于（ ）。

A.靠換向器不斷改變線圈中的電流方向

B.全靠線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性

C.靠磁場(chǎng)方向不斷改變

D.通電線圈在磁場(chǎng)中任何時(shí)候都受力

參考答案

1.D 2.A

責(zé)任編輯：蔡華杰