第14讲-直流电动机(学生+教师版)—沪科版（上海）高二第一学期（试用版）物理培优讲义（机构）

辅导讲义 学员姓名： 学科教师： 年 级：高二 辅导科目：物理 授课日期 时 间 A/B/C/D/E/F 段 主 题 直流电动机 学习目标 1. 知道直流电动机的原理 2. 会测定直流电动机的效率 教学内容 直流电动机有什么样的构造，又是怎样工作的呢？ 【知识梳理-简单直流电动机构造和工作原理】 简单的直流电动机内有可绕轴转动的软铁芯（转子），铁芯上绕有匝数较多的线圈，线圈的两端分别接在两个半圆形金属换向器上；压在换向器上是一对电刷，通过引出线可与电源连接，整个线圈置于两个永磁体产生的磁场中，永磁体作为电动机的定子。 一、直流电动机的构造 （1）-------磁铁 （2）-------线圈 电动机是怎样工作的？ 作用在电动机线圈上的力使电动机转子发生转动。 电动机是一种将电能转化为机械能的装置。 思考：换向器的作用是什么？ 电动机是否会停在某处不再转动？ 直流电动机的构造： （1） 定子 -------磁铁 （2） 转子 -------线圈 （3） 换向器 作用：改变电流方向，从而改变安培力的方向， 保证线圈朝一个方向持续转动。 （4） 电刷 【例题精讲-简单直流电动机构造和工作原理】 例1、作用在电动机线圈上的_________使电动机转子转动，通过换向器改变_________而使线圈始终受到_________，线圈就不停地向前转动。 例2、如图所示，处在匀强磁场中的通电举行线圈平面跟磁感线平行，线圈在磁场力的作用下从静止开始转动，已知线圈中电流强度大小不变。不计摩擦等机械损耗，则下列说法正确的是（　　） A、在线圈转过90°的过程中垂直纸面的每条边受的磁场力逐渐减小 B、在线圈转过90°的过程中垂直纸面的每条边受磁场力大小不变 C、线圈将朝一个方向一直转动下去 D、线圈从图示位置朝一个方向每转过180°就倒转 【巩固测试-简单直流电动机构造和工作原理】 1、电动机是一种将_________能转化为_________能的装置。电动机在通电转动时由于线圈具有一定的_________，电流通过时会发热，还有一些其他能量损耗，但电动机属于能量转化效率较高的一种机械。 2、电动机通常由_________和_________两部分组成，直流电动机是把永磁体作为它的_________，可绕轴转动的软铁芯作为_________。电动机的工作原理是：作用在电动机线圈上的_________力使电动机转子产生转动作用。 3、在“测定直流电动机效率”的实验中，我们要对直流电动机内部构造有所了解，这为我们对实验的原理和做实验时分析数据都有帮助，图为直流电动机的示意图，当它接通不计内阻的直流电源后，从上而下看去，转子做顺时针方向转动．电源的极性为( ) A．A正B负 B．B正A负 C．无法判断 【知识梳理-电动机的效率】 电动机是把电能转变为机械能的装置。在能量转换过程中有能量损失，这就涉及到电动机效率问题了。 1、什么是电动机的效率？ 电动机的输入电功率为，输出机械功率为，电动机的效率 思考：直流电动机效率能否达100%？为什么？ 2、测定电动机的效率： 【实验目的】 测定在一定电压下工作的直流电动机的效率 【实验原理】 直流电动机的效率（重物匀速上升时） 【实验器材】 直流电动机(带长轴，额定电压4.5 V)、电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、盛砝码的小盘（质量已知）、停表、刻度尺、砝码若干、细绳一根、导线。 【实验步骤】 1．将电动机与电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关接成实验电路。 2．将盛砝码的小盘用细绳系住，细绳上端绕在电动机长轴上，调节盘中的砝码数使小盘上升的运动为匀速运动，记下小盘与盘中砝码的总质量。 3．接通开关，测出小盘上升所用时间及上升高度，并记下电流、电压表的示数。 4．计算电动机的效率。 【实验数据处理】 次数 1 2 3 I/A U/V F/N S/m t/s P入=UI/W P出=FV/=/W 【实验注意事项】 1．电压不能过小，一艘在额定电压附近； 2．砝码盘不能过重，导致卡转； 3．小盘上升要匀速； 4．由于存在摩擦，mgh小于. 【例题精讲-电动机的效率】 例1、要测定一台直流电