Question

19．学习电动机和发电机时，课本上安排了三个活动．

（1）图（甲）是观察磁场对通电线圈的作用的实验装置，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，闭合开关，会观察到线圈将不能（能/不能）持续转动，原因是当线圈平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场作用力相互平衡．
（2）图（乙）是自制简易电动机模型．刮漆部位及方法见放大图．按这种方法刮漆，目的是使线圈转到平衡位置时，线圈中没有（有/没有）电流，从而能够按原方向持续转动，因此这一部位就相当于直流电动机中的换向器 （填某一部件的名称）．通电后线圈能转动，如要加快转动速度，可采取的做法是：增大电流（或增强磁场）（写出一种即可）．
（3）将图甲的装置改装成图丙所示的发电机，在风车持续转动时线圈中产生的是交流 （直流/交流）电．

Answer 1

分析 （1）直流电动机中的换向器可以在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去．
（2）换向器可以改变线圈中电流的方向，使得线圈连续转动下去；通电线圈在磁场中受力大小与电流大小和磁场强弱有关；
（3）发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流．

解答 解：（1）将线圈两端的漆全部刮去后，没有了换向器，不能改变线圈中的电流方向，就不能改变线圈的受力方向，所以闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动；这个位置物理学中称为平衡位置，它是线圈平面与磁感线垂直的位置．
（2）漆是绝缘体，按图中方法刮漆，线圈转到平衡位置时，线圈中没有电流，线圈由于惯性能够按原方向持续转动，所以此这一部位就相当于直流电动机中的换向器；
通电后线圈中的电流越大，磁场越强，线圈在磁场中受磁力越大，转动越快，所以如要加快转动速度，可采取的做法是：增大电流或增强磁场；
（3）将图甲的装置改装成图丙所示的发电机，线圈旋转时，做切割磁感线运动，产生感应电流，且电流方向发生周期性改变，属于交流电．
故答案为：（1）不能；垂直；（2）没有；换向器；增大电流（或增强磁场）；（4）交流．

点评 本题综合考查了电动机的原理、受力方向与电流方向和磁场方向之间的关系，影响磁力大小的因素以及对电动机出现故障情况的分析和解决，考查了学生利用基础知识进行分析问题、解决问题的能力，是一道好题．