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  4. 电流的磁效应直流电动机电热的防止和利用

下列说法中错误的是[]A、电铃是利用电流的磁效应来工作的B、电熨斗是利用电流的热效应工作的C、奥斯特实验说明了通电导线周围有磁场D、电动机是把机械能转化为电能的装置

一、题文

下列说法中错误的是
[     ]
A、电铃是利用电流的磁效应来工作的
B、电熨斗是利用电流的热效应工作的
C、奥斯特实验说明了通电导线周围有磁场
D、电动机是把机械能转化为电能的装置

考点提示:电流的磁效应,直流电动机,电热的防止和利用

二、答案

D

三、考点梳理

知名教师分析,《下列说法中错误的是[]A、电铃是利用电流的磁效应来工作的B、电熨斗是利用电流的热效应工作的C、奥斯特实验说明了通电导线周围有磁场D、电动机是把机械能转化为电能的装置》这道题主要考你对 电流的磁效应直流电动机电热的防止和利用 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:电流的磁效应,直流电动机,电热的防止和利用

考点名称:电流的磁效应
  • 定义:
    电流的磁效应(通电会产生磁):任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应。

    通电导体周围存在磁场,电流的磁场的方向和电流方向有关。
  • 直线电流的磁场分布:
    直线电流的磁场中的磁感线分布垂直于电流的所有平面上,是以电流为中心的一系列同心圆。

    直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用右手螺旋定则(安培定则)来判断:
    右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向和电流方向一致,那么弯曲四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
考点名称:直流电动机
  • 电动机的原理:
    工作原理直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的,它在工作时将电能转化为机械能
    基本构造直流电动机主要由两部分组成,即能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里,能够转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子,电动机工作时,转子在定子中飞快地转动。如图所示
    能量转化电能转化为机械能
    换向器 (1)构造:由两个铜制半球环构成
    (2)作用:能自动地改变线圈中的电流方向,使线圈能连续转动
    优点构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小,价格便宜、无污染
  • 直流电动机和交流电动机的比较:
    直流电动机交流电动机
    构造相同均由磁体,线圈组成
    不同
    需要换向器(两个半铜环),外电路上有电源

    用两个铜环和电刷连接电路,外电路上无电源
    原理相同均受磁场方向影响
    不同磁场对通电线圈的作用电磁感应现象
    用途相同两者一起帮助人类利用水能、内能、核能等
    不同电能转化为机械能机械能转化为电能
    补充:区别电动机与发电机,要分清是运动产生电,还是通电后运动,从而确定电能与机械能的转化;装置方面一个有电源,一个没有电源,电动机是通电产生运动,所以有电源的是电动机,没电源的是发电机。
  • 直流电动机不转或转速过小的原因:
         安装直流电动机模型时,线圈不转的原因主要有电路开路、磁铁无磁性和线圈处于平衡位置等几种情况。转速过小是因为电流小或磁性弱。

    例1正确连接好直流电动机模型的电路后,合上开关,电动机不转,试列出可能产生故障的原因及相应排除故障的方法。
    (1)____,排除故障的办法____;
    (2)____,排除故障的办法____;
    (3)____,排除故障的办法____。

    解析:通电线圈在磁场作用下才能运动,如果磁铁失去磁性,电动机就不会转动。电动机靠换向器改变线圈中电流方向,使线圈连续转动,但若换向器接触不良,则不能使线圈连续转动。线圈通过平衡位置时靠的是惯性,但线圈如果原来是静止在平衡位置的,那么线圈将保持静止的状态。

    答案:(1)磁铁无磁性   更换磁铁(2)线圈处于平衡位置  让线圈转过平衡位置(3)电刷与换向器接触不良 可压紧电刷与换向器

    用控制变量法判断通电导体在磁场中受力情况:
          通电导体在磁场中受力情况的判定常与电动机原理对应结合,通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关:

    例如图所示,导体放入(a)图磁场中的受力方向已经标出,请在(b)图、(c)图上标出它的受力方向。

    解析:通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向都有关系。
    比较图(a)、(b):磁感线方向相同,都是垂直纸面向里,电流方向相反,受磁场力方向也应相反,(a)图向左,则(b)图向右。
    比较图(b)、(c):电流方向相同而磁场方向相反,受到磁场力的方向也应该相反,因(b)图水平向右,所以(c)图应水平向左。

    答案:如图甲、乙

考点名称:电热的防止和利用
  • 电热的利用和防治:
    利用:电流的热效应有非常普遍的应用,如电热毯、电熨斗、电烤箱等
    防治:电视机长时间工作,会使后壳积累较多的热量从而影响寿命,需要散热
  • 电热和电功:
        电热和电功是两个完全不同的概念,只有在纯电阻电路中(如电炉、电烙铁、电熨斗等),电流做功消耗的电能全部转化成内能时,电热在数量上才与电功相等,Q=I2Rt=W=UIt=Pt=U2t/R,若导体不是纯电阻电路(如电动机,电视机,电冰箱等)。W=UIt=Pt>Q =I2Rt,电功中只有一部分转化为内能,还有一部分转化为其他形式的能量。
  • 电热的利用和防止:
    1. 电热的利用

    上图所示是电热在日常生活中的应用,它们的共同点是:
    (1)它们都是用电器,都是用电来加热的设备,都有发热体。
    (2)它们的原理都是利用电流的热效应。
    (3)它们都是把电能转化为热能。

    2.电热的防止
        电热会使用电器温度过高,影响用电器的工作、使用寿命,甚至损坏用电器,在用电器上装有散热窗、金属片外壳、散热风扇等,可用来防止电热的破坏。如电视机的后盖有很多孔,就是为了通风散热,使用时一定要把防尘的布罩拿开。电动机的外壳有很多翼状散热片,使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风,也是为了降温。计算机内也装有散热风扇降温。

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