初中物理同步讲义北师大版电动机 发电机 知识讲解.pdfVIP

电动机发电机

【学习目标】

1、了解磁场对通电导线的作用；

2、认识电动机的构造和原理；

3、知道电磁感应现象，及产生感应电流的条件；

4、了解发电机的构造和原理。

【要点梳理】

要点一、电动机

1.磁场对通电导线的作用

(1)力的方向和电流方向有关。

(2)力的方向与磁感线方向有关。

2.左手定则

伸开左手，使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流

方向，这时，拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁场力的方向。

3.电动机的基本构造

（1）转子：能够转动的部分。

（2）定子：固定不动的部分。

4.直流电动机为什么需装换向器？

当线圈转到如图所示位置时，ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上，而且大小相等，方向相反，

线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用，所以不能连续转动下去。如何才能使线圈连续转

动下去呢？我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置，恰在这时使线圈与电源线的两个接头互换，则线圈

中的电流方向改变，它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反，从而可使线圈沿着原来旋转方向继

续转动。因此，要使线圈连续转动，应该在它由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向。

能够完成这一任务的装置叫做换向器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。

要点诠释：

通电直导线在磁场中受到力的作用。力的方向与磁场方向、导线电流方向有关。磁场对通电导线和通电

线圈作用而运动过程中，把电能转化为机械能，电动机就是从这一理论设计制造出来的。

(1)磁场对电流的作用中磁场方向、电流方向、导体受力方向三者应互相垂直，同时改变其中两个方向

另一个方向不变，若首先改变其中一个方向而另一个方向不变，则第三者方向一定改变。

(2)当通电直导线的方向与磁感线的方向平行时（如图甲所示），磁场对通电直导线（图甲中直导线ab）

没有力的作用。当通电直导线的方向与磁感线的方向不平行（斜交）时，磁场对通电直导线（图乙中直

导线ab）有力的作用（垂直纸面向内）。当通电直导线的方向与磁场的方向垂直时，磁场对通电导线（图

丙中直导线ab）的作用力最大（方向垂直纸面向内）。

在图丙中，保持磁感线B的方向不变，而使直导线ab内电流方向相反时，ab受力的方向也相反；

保持直导线内电流方向不变，而使磁感线B的方向相反时，ab受力的方向也相反。

但如果在图丙中，同时使磁感线B的方向及ab内电流方向都变为相反，则直导线ab的受力方向不发生

变化。

要点二、发电机

1.电磁感应：当导体回路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，回路中就会产生电流，这种现象称

为电磁感应。

2.产生感应电流必须同时满足三个条件：

（1）电路是闭合的；

（2）导体要在磁场中做切割磁感线的运动；

（3）切割磁感线运动的导体只能是一部分，三者缺一不可。如果不是闭合电路，即使导体做切割磁感

线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体的两端产生感应电压。

3.感应电流的方向：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。因此要改变感应电

流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁感线方向反

向。但是若导体运动方向和磁感线方向同时改变，则感应电流的方向不发生改变。

4.发电机

发电机的原理是电磁感应，发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。其能量转换是把机械能转

化为电能。

要点诠释：

.学完三种电磁现象，容易混淆，为了记忆和理解，特列表如下：

现象发现者能量转化判定方法

电流的磁场奥斯特电能→磁能右手螺旋定则

电磁感应法拉第机械能→电能

磁场对电流的作用安培电能→机械能（左手定则）

说明：判定方法中的右手定则和左手定则，在初中物理暂不做要求。

三种电磁现象的重要应用对比如下：

应用原理要点

电流的磁场

磁