搞定發(fā)電機與電動機

精品文檔-下載后可編輯搞定發(fā)電機與電動機電與磁對人類的主要貢獻就是發(fā)電機和電動機的發(fā)明，所以發(fā)電機和電動機的原理就成了第二十章“電與磁”的核心內(nèi)容，但由于電動機和發(fā)電機在構(gòu)造上有很多相似的地方，很多同學在學習這部分知識時常常感到不解，對電動機和發(fā)電機的問題也常常弄混淆，希望這篇文章能幫同學們解決這個問題。

一、發(fā)電機和電動機的和概念

顧名思義，發(fā)電機是用來發(fā)電的，從能量轉(zhuǎn)化的觀點看，它是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；而電動機正好相反，它是通過電能讓物體運動的，是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，所以從能量轉(zhuǎn)化的特點，我們很容易區(qū)別它們。

例1（2022?福州）如圖1是“混合動力汽車”原理結(jié)構(gòu)的示意圖，該車行駛過程中將電能轉(zhuǎn)化為機械能的部件是（）。

A.汽油發(fā)動機

B.電池

C.發(fā)電機

D.電動機

解析：中電池是電源，是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，汽油發(fā)動機和電動機都是得到機械能的裝置，但汽油發(fā)動機是將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再利用內(nèi)能得到機械能的，是熱機；只有電動機是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的部件，選D。

二、發(fā)電機與電動機的區(qū)別

1.發(fā)電機與電動機的區(qū)別主要是原理不同：發(fā)電機利用的是電磁感應現(xiàn)象，而電動機利用的是通電導體在磁場中受力的原理，電磁感應是先有運動（切割磁感線），得到電流；通電導體在磁場中受力是先有電流，然后得到運動，它們在實驗裝置圖上的區(qū)別就在于沒有電源的是電磁感應（發(fā)電機的原理），有電源的是通電導體在磁場中受力（電動機的原理）。

例2（2022?菏澤）如圖2所示的電與磁的實驗裝置中，屬于發(fā)電機原理的是（=）。

解析：本題A選項是奧斯特實驗，這個比較好區(qū)分，主要是后三個選項，用上面講到的方法就能很好區(qū)分了，B、D的裝置圖中都有電源，所以絕對不會是發(fā)電機的原理，實際上它們都是電動機原理的實驗裝置，只有C選項的原理符合發(fā)電機的原理，選C。

2.對探究發(fā)電機的原理和探究電動機的原理這兩個探究實驗，有些同學也容易弄混淆，特別是有關方向的探究。兩個實驗都涉及導體運動的方向、電流的方向和磁場方向的關系，不同之處在于電磁感應（發(fā)電機原理）探究的是產(chǎn)生的感應電流的方向與導體運動的方向和磁場方向的關系，通電導體在磁場中受力（電動機原理）探究的是導體受力運動的方向與電流的方向和磁場方向的關系，在初中階段，我們只需要弄清在探究發(fā)電機原理實驗中，導體運動的方向或磁場方向有一個發(fā)生變化，產(chǎn)生的感應電流方向就會變，兩個都發(fā)生變化，產(chǎn)生的感應電流方向不變；探究電動機原理實驗也一樣，電流的方向或磁場方向有一個發(fā)生變化，導體受力的方向就會變，兩個都發(fā)生變化，導體受力的方向不變，不要求同學們用左、右手定則去判斷它們的關系。

例3某學習小組為研究電動機的工作原理，制定了以下兩套方案。

方案1：如圖3甲所示，把線框放在磁場里，接通電源，觀察線圈的轉(zhuǎn)動情況。

方案2：如圖3乙所示，把一段粗漆包線繞成矩形線圈，用小刀刮兩端引線的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮掉上半周，接通電源后，觀察線圈轉(zhuǎn)動情況。

（1）方案1中給線圈通電后?？捎^察到通電線圈在磁場中___，但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動，這是因為當線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時，線圈的運動方向與其受力方向___（填“相同”或“相反”）阻礙了線圈的運動。

（2）方案2___（填“能”或“不能”）觀察到線圈在磁場中連續(xù)轉(zhuǎn)動，這是因為當線圈轉(zhuǎn)到一端有漆皮的位置時，由于漆皮是___，使線圈中的電流中斷，因此這半周是靠___完成的。

（3）實際生活中的電動機是利用的原理工作，工作中靠換向器周期性地改變線圈中___來實現(xiàn)持續(xù)轉(zhuǎn)動，

解析：甲圖中給線圈通電時，由于磁場和電流的方向都沒有改變，所以線圈受力的方向也不會改變，這個磁場力在線圈轉(zhuǎn)動的前半周是動力，到了后半周就成了轉(zhuǎn)動的阻力，所以，要想讓線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動，只有兩個辦法：一是讓線圈轉(zhuǎn)到后半周時斷電，讓那個成為阻力的磁場力消失，線圈靠慣性完成后半周；另一種辦法就是利用換向器在線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時就改變電流的方向，從而改變磁場力的方向，使阻力變成動力，圖乙就是利用了方法一。

答案：（1）來回擺動相反（2）能絕緣體慣性（3）通電導體在磁場中受力電流方向

三、發(fā)電機與電動機的聯(lián)系

由于發(fā)電機與電動機都是通^電與磁來實現(xiàn)機械能與電能的相互轉(zhuǎn)化的，所以它們還是存在著一定的聯(lián)系，從能量的轉(zhuǎn)化過程可以看出，它們的能量轉(zhuǎn)化正好相反，而發(fā)電機和電動機的構(gòu)造幾乎是一樣的，都由線圈、磁鐵、換向器、電刷組成（這也是同學們總是把它們弄混的原因），相同的構(gòu)造為什么會產(chǎn)生完全不同的效果呢？這就要看線圈中是先有電流還是先有切割磁感線的運動了：如果先通電，通電導體會在磁場中運動。這就是電動機；如果借助外力先讓線圈切割磁感線，會產(chǎn)生感應電流，這就是發(fā)電機，所以發(fā)電機和電動機的工作過程是一個可逆的過程：去掉電動機兩端的電源，用外力使線圈轉(zhuǎn)動可以發(fā)電；反過來，給發(fā)電機通電，它也可以成為電動機。

例4如圖4，微型吊扇通電后扇葉轉(zhuǎn)動，使微型吊扇轉(zhuǎn)動的工作原理是__，拔下插頭，在插頭處接發(fā)光二極管，用手旋轉(zhuǎn)葉片，發(fā)光二極管發(fā)光，這是

現(xiàn)象，人們利用這一原理制成了__。

解析：吊扇本來是一個電動機，但拔下插頭后，不通電，用手旋轉(zhuǎn)葉片，就是在使葉片帶動線圈在磁場中做切割磁感線的運動，所以變成了發(fā)電機，

答案：通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動

電磁感應發(fā)電機

同學們?nèi)绻趯W習中弄清了這三個要點，對發(fā)電機和電動機一定不會再弄混淆了，我們再做幾道練習試試吧！

學即用，練一練

1，如圖5所示是動圈式話筒構(gòu)造示意圖，當你對著話筒說話或唱歌時，聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著一起振動，將聲信號轉(zhuǎn)變成電信號，與其工作原理相同的是（）。

A.電動機

B.揚聲器

C.發(fā)電機

D.電鈴

2.如圖6為實驗室常用電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，多中金屬線圈懸置在磁體的兩極間，