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，使線圈持續的轉動下去。

（1）由于電流從電源的正極出發，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順時針轉動至少半圈；

（3）直流電動機的線圈可以持續轉動，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。