VCE物理高考经典题型DC motor详解

DC motor作为VCE物理高考中的经典题型每年必考~

很多同学表示VCE物理中的DC motor很难,做题做不对,考试拿不到分或者拿不全分数~

其实VCE物理中的DC motor的原理真的很简单,每年考察的知识点都很固定,只要同学们认真掌握了这些固定的知识点,把VCE物理中的DC motor这道大题,拿满分就不在话下啦~

接下来就来带大家一起梳理一下VCE物理中的DC motor都有哪些内容吧!

其实VCE物理的DC motor的原理真的很简单

小时候大家都玩过四驱赛车吗?

有没有把里面的马达拆下来过呢?

其实赛车里面的马达

就是我们今天的主角——DC motor

01、VCE物理中DC motor的机构和组成

首先我们来看DC motor的示例图,图片来自我们physics3&4 的 Chapter3.2

VCE物理 | 掌握高考知识点DC motor,必考分数立即

DC motor分别由图中的armature(绕组线圈;电枢),brushes(电刷),磁级,commutator(换向器),电源组成。

这里需要注意的是,电刷是固定不动的,而且其和电源相连。而换向器是一个金属圆环状,但是两边有空隙,换向器和线圈一起旋转。

02、VCE物理中DC motor的原理

DC motor工作原理是当载流导体置于磁场中时,导体会受到机械力的作用

1、通电线圈在磁场中受力然后引起旋转对不对?

我们再次看上方的图例,当电源接通,电流会经过右边的电刷端,右边的电刷与右边换向器端导通,然后电流流过线圈,再流回左边的换向器,同时与左边的电刷端导通,然后流回电源负极。这就是电流的路径。

2、那么我们再来看看线圈是如何受力并开始旋转呢?

看图示中靠近S级的线圈金属边,我们利用右手定则

(1)四指是磁感线方向

(2)拇指是电流方向

(3)掌心朝外就是力的方向

大家一起伸出右手,来验证一下,是不是图示中靠近S级的线圈金属边会受到一个向下的力呢?

在考试中,会有题目让你判断题目所给图示中的通电线圈旋转方向,这样看的话,是不是很简单呢?

还有一些题会反过来,需要用逆向思维来解决问题,比如已知线圈旋转方向,让你判断电流方向,或者电源电极哪边是正极哪边是负极,但其实考察的知识点都是一致的。

下面我们就来看看一些高考的真题,一起来看看考察的知识点有哪些掌握并熟悉一下考试“套路”吧!

03、VCE物理中DC motor真题

这是来自2017年的高考真题,我们会发现一般VCE物理中DC motor真题都是带图的。

VCE物理 | 掌握高考知识点DC motor,必考分数立即

我们一起来分析一下这道题吧!

首先a问需要我们确认JK金属边上受到的力的大小与方向。

首先我们先看磁极,左边是N级,右边是S级,然后再看电源电极来判断电流方向。我们知道电流从电源正级出来经过线圈(J到K到L到M)然后返回电源负极(分析电流方向这里为了更简单理解,略过了电刷与换向器,但实际上电流还是要经过的,这里大家注意一下)。所以JK边,我们用右手定则,四指是磁感线方向,拇指是电流方向,掌心朝外就是力的方向,所以就知道JK会受到一个向下的力,所以方向就是down也就是图示中的D direction。

判断好了方向,我们现在来判断一下大小吧,我们利用以下公式:

VCE物理 | 掌握高考知识点DC motor,必考分数立即

这里要注意仔细读题,题目中说“10 loopcoilofwire”,也就是n我们要代入10.其他都是已知量对不对,电流I的话可以用电源除以电阻获得,所以力的大小是0.9N。

再来看看b问,问图中所示的KL边的力的大小,应该是0N,因为当电流与磁场平行的时候,是没有力的。

所以回过头来看这道题,VCE物理中的DC motor的题目是不是很简单呢?大家明白了的吗?

你已经成功掌握了一个考试的知识点啦!

【竞赛报名/项目咨询请加微信:mollywei007】

微信扫一扫,分享到朋友圈

VCE物理高考经典题型DC motor详解
上一篇

申请美高需要做些什么准备?

下一篇

VCE EAL Comparative比较文写作超干货分享

你也可能喜欢

  • 暂无相关文章!

关注热点

返回顶部