Vật Lí 9 Bài 28: Động cơ điện một chiều được THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.
Tóm tắt lý thuyết Vật Lí 9 Bài 28
Lực điện từ tác đụng lên khung dây dẫn có dòng điện
Khung dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường thì có lực điện từ tác dụng lên nó, lực điện từ làm cho khung quay quanh trục của nó, trừ một vị trí duy nhất đó là khi mặt phẳng khung vuông góc với đường sức từ (tức là mặt phẳng khung nằm trong mặt phẳng trung hòa).
Động cơ điện một chiều
a) Nguyên tắc cấu tạo của động cơ điện một chiều có bộ góp
– Động cơ điện một chiều gồm hai bộ phận chính là nam châm và khung dây dẫn.
+ Nam châm tạo ra từ trường là bộ phận đứng yên, được gọi là stato.
+ Khung dây dẫn (ABCD) có dòng điện chạy qua là bộ phận quay, được gọi là rôto.
– Để lực điện từ luôn có tác dụng làm khung dây quay theo một chiều, dòng điện thường được đưa vào khung dây bằng một bộ góp. Bộ góp gồm:
+ Một cổ góp thường làm bằng đồng và có hình trụ, được chia thành 2 phiến góp và nối với hai đầu khung dây.
+ Hai thanh quét (C1 và C2), thường làm bằng than và có hình hộp chữ nhật, nằm tiếp xúc với các phiến góp và nối với nguồn điện để đưa dòng điện vào khung dây.
b) Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện một chiều
– Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường. Khi đặt khung dây dẫn trong từ trường và cho dòng điện chạy qua khung dây, do tác dụng của lực điện từ nên khung dây sẽ quay.
Động cơ điện một chiều trong kĩ thuật
Cấu tạo gồm hai bộ phận chính: Nam châm điện (stato) và cuộn dây (rôto).
– Trong động cơ điện kĩ thuật, bộ phận tạo ra từ trường là nam châm điện.
– Bộ phận quay của động cơ điện kĩ thuật không đơn giản là một khung dây mà gồm nhiều cuộn dây đặt lệch nhau và song song với trục của một khối trụ làm bằng các lá thép kĩ thuật ghép lại.
Lưu ý: Ngoài động cơ điện một chiều còn có động cơ điện xoay chiều.
Sự biến đổi năng lượng trong động cơ điện
Khi động cơ điện hoạt động, điện năng của dòng điện được chuyển hóa thành cơ năng.
Cách xác định chiều quay của khung dây có dòng điện đặt trong từ trường.
Từ đó giải thích tại sao động cơ điện một chiều có thể quay liên tục.
– Xem khung dây dẫn đặt như thế nào. Nếu:
+ Mặt phẳng khung nằm trong mặt phẳng trung hòa (mặt phẳng khung vuông góc với đường sức từ) thì lực điện từ không làm cho khung quay mà chỉ làm cho nó giãn ra hoặc nén lại.
+ Mặt phẳng khung không nằm trong mặt phẳng trung hòa thì áp dụng quy tắc bàn tay trái để tìm chiều của lực điện từ tác dụng lên mỗi đoạn của khung dây rồi suy ra chiều quay của nó.
– Động cơ điện có bộ phận gọi là cổ góp điện. Bộ phận này có tác dụng làm cho chiều dòng điện trong khung được đổi chiều mỗi khi khung dây qua mặt phẳng trung hòa. Khi đó chiều của lực điện từ tác dụng lên khung cũng được đổi chiều. Kết quả khung quay liên tục.
Giải bài tập SGK Vật Lí 9 Bài 28
Bài C1 (trang 76 SGK Vật Lý 9)
Biểu diễn lực điện từ tác dụng lên đoạn AB và CD của khung dây dẫn khi có dòng điện chạy qua như hình 28.1 SGK
Lời giải:
Lực điện từ tác dụng lên đoạn AB và CD của khung dây dẫn khi có dòng điện chạy qua như hình 28.1 SGK sẽ vuông góc với mặt phẳng khung dây
Bài C2 (trang 76 SGK Vật Lý 9)
Dự đoán xem có hiện tượng gì xảy ra với khung dây khi đó:
Lời giải:
Khung dây sẽ quay theo chiều kim đồng hồ do tác dụng của lực điện từ.
Bài C4 (trang 77 SGK Vật Lý 9)
Nhận xét về sự khác nhau của hai bộ phận chính của nó so với mô hình động cơ điện mà em mới tìm hiểu.
Lời giải:
– Trong động cơ điện kĩ thuật, bộ phận tạo ra từ trường là nam châm điện.
– Bộ phận quay của động cơ điện kĩ thuật không đơn giản là một khung dây mà gồm nhiều cuộn dây đặt lệch nhau và song song với trục của một khối trụ làm bằng các lá thép kĩ thuật ghép lại.
Bài C5 (trang 78 SGK Vật Lý 9)
Khung dây trong hình 28.3 SGK quay theo chiều nào?
Lời giải:
Lực điện từ tác dụng lên đoạn dây AB và CD có phương vuông góc với mặt phẳng khung dây được thể hiện trong hình 28.3
Khung dây quay ngược chiều kim đồng hồ.
Bài C6 (trang 78 SGK Vật Lý 9)
Tại sao khi chế tạo động cơ điện có công suất lớn, người ta không dùng nam châm vĩnh cửu để tạo ra từ trường?
Lời giải:
Người ta không dùng nam châm vĩnh cửu vì nam châm vĩnh cửu không tạo ra được từ trường mạnh như nam châm điện.
Bài C7 (trang 78 SGK Vật Lý 9)
Kể một số ứng dụng của động cơ điện mà em biết?
Lời giải:
Động cơ điện được sử dụng để chế tạo ra máy bơm, máy quạt, tủ lạnh, máy giặt,…
Trắc nghiệm Vật Lí 9 Bài 28 có đáp án
Bài 1: Động cơ điện một chiều gồm mấy bộ phận chính:
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Lời giải
– Động cơ điện một chiều có hai bộ phận chính là:
+ Nam châm tạo ra từ trường (Bộ phận đứng yên – Stato)
+ Khung dây dẫn cho dòng điện chạy qua (Bộ phận quay – Rôto)
Đáp án: B
Bài 2: Chọn phát biểu đúng khi nói về động cơ điện một chiều
A. Nam châm để tạo ra dòng điện
B. Bộ phận đứng yên là roto
C. Để khung có thể quay liên tục cần phải có bộ góp điện
D. Khung dây dẫn là bộ phận đứng yên
Lời giải
A – sai vì: Nam châm để tạo ra từ trường
B – sai vì: Bộ phận đứng yên là stato
C – đúng
D – sai vì: Khung dây dẫn là bộ phận quay – roto
Đáp án: C
Bài 3: Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên:
A. tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.
B. tác dụng của điện trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.
C. tác dụng của lực điện lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.
D. tác dụng của lực hấp dẫn lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.
Lời giải
Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.
Đáp án: A
Bài 4: Động cơ điện một chiều quay được là nhờ tác dụng của lực nào?
A. Lực hấp dẫn
B. Lực đàn hồi
C. Lực điện từ
D. Lực từ
Lời giải
Ta có: Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường
=> Động cơ điện một chiều quay được là nhờ tác dụng của lực điện từ
Đáp án: C
Bài 5: Roto của một động cơ điện một chiều trong kĩ thuật được cấu tạo như thế nào?
A. Là một nam châm vĩnh cửu có trục quay
B. Là một nam châm điện có trục quay
C. Là nhiều cuộn dây dẫn có thể quay quanh một trục
D. Là nhiều cuộn dây dẫn quấn quanh một lõi thép gắn với vỏ máy
Lời giải
Bộ phận quay (Rôto) của động cơ điện kĩ thuật gồm nhiều cuộn dây đặt lệch nhau và song song với trục của một khối trụ làm bằng các lá thép kĩ thuật ghép lại
Đáp án: C
Bài 6: Trong động cơ điện kĩ thuật, bộ phận tạo ra từ trường là:
A. Nam châm điện đứng yên (Stato)
B. Nhiều cuộn dây đặt lệch nhau đứng yên (Stato)
C. Nam châm điện chuyển động (Roto)
D. Nhiều cuộn dây đặt lệch nhau chuyển động (Roto)
Lời giải
Ta có:
Trong động cơ điện kĩ thuật, bộ phận tạo ra từ trường là nam châm điện (Stato)
Đáp án: A
Bài 7: Động cơ điện là dụng cụ biến đổi:
A. Nhiệt năng thành điện năng.
B. Điện năng thành cơ năng.
C. Cơ năng thành điện năng.
D. Điện năng thành nhiệt năng.
Lời giải
Khi động cơ điện một chiều hoạt động, điện năng được chuyển hóa thành cơ năng.
Đáp án: B
Bài 8: Ưu điểm nào dưới đây không phải là ưu điểm của động cơ điện?
A. Không thải ra ngoài các chất, khí hay hơi làm ô nhiễm môi trường xung quanh
B. Có thể có công suất từ vài oát đến hàng trăm, hàng ngàn, hàng chục ngàn kilôoát
C. Hiệu suất rất cao, có thể đạt tới 98%
D. Có thể biến đổi trực tiếp năng lượng của nhiên liệu thành cơ năng.
Lời giải
A, B, C – đúng
D – sai vì động cơ điện một chiều biến đổi điện năng sang cơ năng
Đáp án: D
Bài 9: Dụng cụ nào sau đây khi hoạt động nó chuyển hóa điện năng thành cơ năng ?
A. Bàn ủi điện và máy giặt.
B. Máy khoan điện và mỏ hàn điện.
C. Quạt máy và nồi cơm điện.
D. Quạt máy và máy giặt.
Lời giải
Ta có sự chuyển hóa năng lượng của các dụng cụ:
– Điện năng → nhiệt năng: Bàn ủi, mỏ hàn điện, nồi cơm điện
– Điện năng → cơ năng : Máy khoan điện, quạt máy, máy giặt
Đáp án: D
Bài 10: Muốn cho động cơ điện quay được, cho ta cơ năng thì phải cung cấp năng lượng dưới dạng nào?
A. Động năng
B. Thế năng
C. Điện năng
D. Nhiệt năng
Lời giải
Muốn cho động cơ điện quay được, cho ta cơ năng thì phải cung cấp năng lượng dưới dạng điện năng.
Đáp án: C
Bài 11: Ta có bảng sau:
I II A. Động cơ điện hoạt động dựa vào
B. Nam châm điện hoạt động dựa vào
C. Nam châm vĩnh cửu hoạt động dựa vào
D. Động cơ điện là động cơ trong đó
E. Động cơ nhiệt là động cơ trong đó
a. sự nhiễm từ của sắt thép
b. năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy chuyển thành cơ năng
c. tác dụng của từ trường lên dòng điện đặt trong từ trường
e. khả năng giữ được từ tính lâu dài của thép sau khi bị nhiễm từ
f. điện năng chuyển hóa thành cơ năng
Chọn phương án đúng khi ta ghép các nội dung từ cột I với các nội dung cột II
A. A→d
B. D→f
C. B→a
D. C→c
Lời giải
Ta có, các nội dung cột I ghép tương ứng với các nội dung cột II là:
A→c
B→d
C→e
D→f
E→
b
Ta suy ra các phương án:
A, C, D – sai
B – đúng
Đáp án: B
******************
Trên đây là nội dung bài học Vật Lí 9 Bài 28: Động cơ điện một chiều do THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Động cơ điện một chiều. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.
Biên soạn bởi: Trường THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Vật Lý 9
