一、电动机的基本构造与工作原理

1. 基本构造
电动机主要由定子（固定部分）和转子（转动部分）组成。在初中物理常见的直流电动机模型中，转子通常是线圈，定子提供磁场（永久磁体或电磁铁）。还需要换向器和电刷，用于改变线圈中的电流方向，使线圈能持续转动。

2. 工作原理
通电导体在磁场中受到力的作用（安培力），力的方向与电流方向和磁场方向有关。电动机就是利用这个原理，将电能转化为机械能。

3. 能量转化
电动机工作时，消耗电能，主要转化为机械能（同时有少量内能，因为线圈有电阻）。

二、直流电动机的关键部件作用

1. 换向器：

• 当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈受力方向与转动方向一致，从而连续转动。
• 如果没有换向器，线圈会在平衡位置附近来回摆动，无法连续旋转。

1. 电刷：与换向器接触，负责将外部电源的电流引入线圈。

1. 磁极：提供磁场，可以是永磁体，也可以是电磁铁。

三、影响电动机转动方向与转速的因素

1. 转动方向：

• 只改变电流方向，转动方向改变；
• 只改变磁场方向（对调磁极），转动方向改变；
• 同时改变电流方向和磁场方向，转动方向不变。

1. 转速大小：

• 电流越大，转速越快；
• 磁场越强，转速越快。

四、电动机与发电机的对比

| 项目 | 电动机 | 发电机 |
|------|--------|--------|
| 原理 | 通电导体在磁场中受力运动 | 电磁感应现象 |
| 能量转化 | 电能→机械能 | 机械能→电能 |
| 外部条件 | 外部电源供电 | 外部机械动力带动 |
| 关键部件 | 换向器 | 无换向器（交流发电机用滑环） |
| 在电路中的作用 | 用电器 | 电源 |

五、典型例题解析

【例题1】关于直流电动机，下列说法正确的是（ ）
A. 电动机是利用电磁感应现象工作的
B. 电动机工作时将机械能转化为电能
C. 换向器的作用是改变线圈中的电流方向
D. 电动机的转速与电流大小无关

答案：C
解析：电动机利用通电导体在磁场中受力运动，A错；电动机将电能转化为机械能，B错；换向器在平衡位置改变电流方向，C对；电流越大转速越快，D错。

【例题2】要改变直流电动机的转动方向，下列方法可行的是（ ）
A. 增大电流
B. 增强磁场
C. 只改变电流方向
D. 同时改变电流方向和磁场方向

答案：C
解析：转动方向与电流方向和磁场方向有关；增大电流或增强磁场只影响转速，A、B错；只改变电流方向可以改变转动方向，C对；同时改变两者方向，转动方向不变，D错。

【例题3】一台直流电动机，额定电压220V，额定功率2.2kW，线圈电阻2Ω。求：
（1）正常工作时的电流；
（2）1min内产生的热量；
（3）1min内输出的机械能。

答案：
（1）I=P/U=2200W/220V=10A
（2）Q=I²Rt=(10A)²×2Ω×60s=12000J
（3）W总=Pt=2200W×60s=132000J
W机=W总-Q=132000J-12000J=120000J

解析：电动机为非纯电阻电路，欧姆定律不适用。计算发热用焦耳定律Q=I²Rt，总电功用W=Pt，输出机械能等于总电功减去发热。

六、复习要点

1. 记住电动机工作原理：通电导体在磁场中受力运动。
2. 换向器的作用是改变线圈中电流方向，保证连续转动。
3. 转动方向由电流方向和磁场方向共同决定。
4. 转速由电流大小和磁场强弱决定。
5. 电动机能量转化：电能→机械能（主要）+内能。
6. 区分电动机和发电机：电动机通电而动，发电机动而生电。

七、易错点提醒

1. 不要把电动机原理和发电机原理混淆。
2. 换向器不是改变磁场方向，而是改变线圈中的电流方向。
3. 电动机不是纯电阻，不能用W=UIt和Q=W混用；发热必须用Q=I²Rt。
4. 同时改变电流方向和磁场方向，转动方向不变。