九年级物理 / 电与磁 / 电动机 一、核心考点框架 工作原理（核心） 基本构造 工作过程（含换向器作用） 能量转化 影响转动的因素 应用场景 与发电机的区别（易混点） 二、详细知识梳理 （一）工作原理 —— 通电导体在磁场中受力运动 实验基础： 如图，闭合开关后，磁场中的直导线会沿水平方向运动；改变电流方向或磁场方向，导线运动方向改变。 ✅ 结论：通电导体在磁场中会受到磁力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关（三者两两垂直，可用 “左手定则” 判断）。 左手定则（判断受力方向）： 伸开左手，让磁感线穿入手心（磁感线从 N 极指向 S 极），四指指向电流方向，大拇指所指的方向就是导体受力的方向。 ⚠️ 注意：仅适用于通电导体在磁场中受力（电动机原理），与发电机的 “右手定则” 区分。 （二）基本构造 部件名称 材料 / 组成 核心作用 定子 永磁体（或电磁铁） 提供稳定的磁场（N 极和 S 极相对） 转子 线圈（绕在铁芯上） 通电后在磁场中受力转动，是电动机的转动部分 换向器 两个半环（铜质） 1. 连接线圈和外部电源；2. 关键功能：每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续沿同一方向转动 电刷 石墨（导电且耐磨） 固定不动，与换向器接触，将外部电流导入线圈（避免导线缠绕） 外部电路 电源（电池或家庭电路） 提供电能，使线圈中有持续电流 （三）工作过程（简化版） 初始状态：线圈平面与磁感线垂直（平衡位置），此时线圈两边受力大小相等、方向相反，处于静止状态； 通电后：线圈两边（ab 边和 cd 边）在磁场中受力，因电流方向相反，受力方向也相反，形成 “力偶”，线圈绕轴转动； 转过平衡位置时：换向器随线圈转动，与电刷接触的半环切换，线圈中电流方向反转； 持续转动：电流方向反转后，线圈两边受力方向也反转，继续推动线圈沿同一方向转动（避免线圈反向转动或卡住）。 ⚠️ 关键：若无换向器，线圈转过平衡位置后会反向转动，最终来回摆动直至停止。 （四）能量转化 电能 → 机械能（伴随少量内能损耗，属于非纯电阻用电器）✅ 实例：电风扇工作时，电能主要转化为扇叶转动的机械能，同时电机外壳发热（内能）。 （五）影响转动的因素 转动快慢（转速）： 增大电流大小（如换用电压更高的电源）； 增强磁场强度（如更换磁性更强的永磁体，或给电磁铁通更大电流）； 增加线圈匝数（线圈受力更大，转速更快）。 转动方向： 改变电流方向（如调换电源正负极）； 改变磁场方向（如调换永磁体的 N、S 极）。 ⚠️ 若同时改变电流方向和磁场方向，转动方向不变。 （六）应用场景 生活类：电风扇、洗衣机、空调压缩机、抽油烟机、电动牙刷、玩具车电机； 工业类：电动机车（高铁、地铁）、水泵、机床电机； 科技类：无人机螺旋桨电机、卫星姿态调整电机。 ✅ 分类：根据电源类型，可分为直流电动机（用电池供电，如玩具车）和交流电动机（用家庭电路供电，如空调）。 （七）与发电机的核心区别（易混点对比） 对比维度 电动机 发电机 核心原理 通电导体在磁场中受力运动 电磁感应现象（磁生电） 能量转化 电能 → 机械能 机械能 → 电能 电路组成 必须有电源（提供电流） 无电源（输出电流） 关键部件 换向器（改变电流方向） 滑环（传递感应电流，无换向功能） 定则应用 左手定则（判断受力方向） 右手定则（判断感应电流方向） 实例 电风扇、电动车 火力发电站、手摇发电机 三、易错点警示 混淆 “电动机” 和 “发电机” 的原理：记住 “电动需电（通电受力），发电生电（电磁感应）”； 换向器的作用：仅改变线圈中的电流方向，不改变磁场方向或外部电流方向； 平衡位置的特点：线圈平面与磁感线垂直，此时受力平衡，但因惯性继续转动，换向器在此刻发挥作用； 受力方向的影响因素：仅与电流方向和磁场方向有关，与导体的粗细、线圈匝数无关（匝数影响受力大小，不影响方向）。 四、核心要点总结 电动机的本质：将电能转化为机械能的装置，基于 “通电导体在磁场中受力” 的原理； 关键部件：换向器是实现持续转动的核心，无换向器则线圈无法单向持续转动； 影响因素：转速看电流、磁场、匝数；方向看电流或磁场方向； 区分技巧：有电源→电动机，无电源→发电机。