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组装直流电动机

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实验目的

  1、通过安装直流电动机模型,进一步理解磁场对通电导体的作用原理。
  2、了解直流电动机的基本构造和工作原理。

  1. 通过增大电流、增强磁场,可以使电动机的转速变快。即改变电流大小、改变磁场的强弱可以改变电动机的转动速度;
  2. 改变电流的方向或磁场的方向中的一个,可以改变电动机转动的方向。
  这个实验所涉及的内容,往往考查电动机的转动速度与哪些因素有关,转动的方向与哪些因素有关。

  1. 要改变直流电动机转动的方向,下列措施中可行的是(    )
  A. 增加磁体的磁性                   B. 增大电源电压
  C. 增大线圈中的电流                 D. 改变线圈中的电流方向

  2. 要改变直流电动机的转速,下列措施可行的是(    )
  A. 把电源两极对调                   B. 把磁铁的磁极对调
  C. 改变线圈中电流的大小             D. 同时对调电源两极和磁铁两极

  3. 如图所示是电机示意图,对于图示的说法,正确的是(     )
   A. 图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈正转到平衡位置
  B. 图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈受到磁场的作用力而转动
  C. 图中绘出是的交流发电机的示意图,此时导线切割磁感线,线圈中产生电流
  D. 图中绘出是的交流发电机的示意图,此时导线不切割磁感线,线圈中没有电流

 

  1. 改变直流电动机的转动方向,其方法是:改变电流方向或者改变磁场的方向。只改变其中的一个即可。
  答案:D

  2. 要改变电动机的转动速度可以改变电流的大小,或者改变磁场的强弱,或者同时改变。
  答案:C

  3. 这是一个直流电动机的原理图,图中的位置是线圈平面受力最大的情况,即线圈平面与磁感应线平行的位置,此时受到的力最大,线圈将按图示的方向转动。而平衡位置是与这个位置相垂直的位置。
  答案:B

  1820年,奥斯特成功地完成了通电导线能使磁针偏转的实验后,当时不少科学家又进行了进一步的研究:磁针的偏转是受到力的作用,这种机械力,来自于电荷流动的电力。那么,能否让机械力通过磁,转变成电力呢?著名科学家安培是这些研究者中的一个,他实验的方法很多,但犯了根本性错误,实验没有成功。
  另一位科学家科拉顿,在1825年做了这样一个实验:把一块磁铁插入绕成圆筒状的线圈中,他想,这样或许能得到电流。为了防止磁铁对检测电流的电流表的影响,他用了很长的导线把电表接到隔壁的房间里。他没有助手,只好把磁铁插到线圈中以后,再跑到隔壁房间去看电流表指针是否偏转。现在看来,他的装置是完全正确的,实验的方法也是对头的,但是,他犯了一个实在令人遗憾的错误,这就是电表指针的偏转,只发生在磁铁插入线圈这一瞬间,一旦磁铁插进线圈后不动,电表指针又回到原来的位置。所以,等他插好磁铁再赶紧跑到隔壁房间里去看电表,无论怎样快也看不到电表指针的偏转现象。要是他有个助手,要是他把电表放在同一个房间里,他就是第一个实现变机械力为电力的人了。但是,他失去了这个好机会。
  又过了整整6年,到了1831年8月29日,美国科学家法拉第获得了成功,使机械力转变为电力。他的实验装置与科拉顿的实验装置并没有什么两样,只不过是他把电流表放在自己身边,在磁铁插入线圈的一瞬间,指针明显地发生了偏转。他成功了。使磁铁运动的机械力终于转变成了使电荷移动的电力。
  法拉第迈出了最艰难的一步,他不断研究,两个月后,试制了能产生稳恒电流的第一台真正的发电机。标志着人类从蒸汽时代进入了电气时代。
  一百多年来,相继出现了很多现代的发电形式,有风力发电、水力发电、火力发电、原子能发电、热发电、潮汐发电等等,发电机的构造日臻完善,效率也越来越高,但基本原理仍与法拉第的实验一样:少不了运动着的闭合导体,少不了磁铁。
探讨课题
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