Question

【題目】利用如圖所示的實驗裝置探究電動機的工作原理，請你完成下列問題。

（1）通電后圖甲中ab段導線受磁場力的方向豎直向上，請在圖丙中作出ab段導線所受到的磁場力F′的示意圖；

（_____）

（2）當線圈轉過圖乙所示位置時，通過改變_____的辦法使線圈靠磁場力的作用可以繼續(xù)順時針轉動至少半周；

（3）生產實際中，為使直流電動機的轉子能持續(xù)不停地轉動，在此結構的基礎上主要是通過加裝_____來實現的（填直流電動機的結構名稱）。

Answer 1

【答案】 電流方向 換向器

【解析】

電動機的原理是：通電導線在磁場中受力的作用，其所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關，即只要改變一個量，其所受力的方向就會改變一次；直流電動機工作時，為了讓線圈持續(xù)的轉動下去，即是通過換向器在平衡位置及時的改變線圈中的電流的方向，即改變線圈所受力的反向，使線圈持續(xù)的轉動下去。

（1）由于電流從電源的正極出發(fā)，故此時圖1中ab的電流方向是由a到b；在圖丙中，由于電流的方向和磁場的方向均沒有改變，故此時線圈所受力的方向仍不變，即力的方向仍是向上的，如圖所示：

（2）據圖乙能看出，再向下轉動，磁場力會阻礙線圈運動，故此時必須改變線圈中的受力方向，所以可以通過改變線圈中的電流方向使得線圈持續(xù)順時針轉動至少半圈；

（3）直流電動機的線圈可以持續(xù)轉動，是因為它加裝了換向器，換向器能在線圈剛轉過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向。