内容正文:
第四节 电动机
1865年制造的电动机
1.4 电动机
奥斯特实验证明了 ,并 且磁场的方向与 方向有关。
通电导体周围存在着磁场
电流
磁场对通电导体会不会产生作用呢?
逆向思维
科学探究1:
磁场对通电导体会不会产生力的作用呢?
1、如何设计实验方案?需要什么?
思考: 谁给导体力的作用呢?
结论:
通电导体在磁场里要受到力的作用。
导体就运动起来。
给导体通电,发生了什么现象?
2、如何设计实验验证你的猜想?
科学探究2:
通电导体在磁场里受到的力的方向与什么有关呢?
可能与电流方向有关
可能与磁场方向有关
控制变量法
1、猜一猜?
请看视频→
②电流方向不变,改变磁场方向,观察导体运动方向.
结论:
导体运动方向和原来相反。
通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向和磁场方向有关。
①磁场方向不变,改变电流方向,观察导体运动方向.
导体运动方向和原来相反。
究竟在磁场中受力的方向如何判断?
判定定则:
左手定则
1、伸开左手,拇指与四指垂直。
2、让磁感线垂直穿过手心。
3、四指指向电流方向。
4、那么拇指所指方向就是受力方向,
即导体运动方向。
知识拓展
思考与讨论:
如果同时改变电流方向和磁场方向,则通电导线的受力方向是否改变?
若同时改变磁场方向和改变电流方向,则磁场中导体运动方向
不发生改变。
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第二级
第三级
第四级
第五级
通电导体的方向不能与磁感线平行。
思考与讨论1
要使通电导体在磁场中受到力的作用,导体要如何放置?
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第二级
第三级
第四级
第五级
通电导体在磁场中受力运动的过程,是电能转化为机械能的过程。
思考与讨论2
通电导体在磁场中受到力的作用,在此过程中,有没有牵涉到能量的转化?
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活动探究3:磁体对通电线圈的作用
如果把一只通电线圈放到磁场中,它又将怎样呢?
现象怎样?
线圈通电后转动,转到一定位置后摆动几下就不动了。
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第五级
1、在左图位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且不在同一直线上,线圈就转动。
2、在右图位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且在同一直线上,大小相等,成为一对平衡力,线圈最终就不转。
平衡
位置
线圈的平面恰与磁场方向(磁感线)垂直
1.通电线圈转到平衡位置时,为什么不立即停下来?
通电线圈转到平衡位置前具有一定速度,由于惯性它会继续向前运动 。
提问:怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去?
但由于这时受到的磁场力的作用又会使它返向旋转回到平衡位置。
2.转过平衡位置后,为什么它又转回来呢?
改变电流方向
直流电动机
结构
定子(磁体)
转子(线圈)
换向器
(使线圈的电流方向发生改变)
电刷
二、直流电动机
1、原理:
3、换向器作用:
2、构造:
电能转化为机械能。
利用通电线圈在磁场里转动的原理。
自动改变线圈内的电流方向,使线圈持续转动。
磁体、线圈、换向器、电刷。
定子
转子
4、能量转化:
看一看
实际直流电动机结构
磁体
线圈
转轴
换向器
交流电与直流电的区别
直流电压是方向和大小保持恒定不变的电压;
交流电压是方向和大小作周期性变化的电压。
交流电动机
交流电动机也是依靠通电导体在磁场中所受的力来运转的。
1、关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系,下列说法中错误的是 ( )
A、电流方向改变时,导体受力方向改变
B、磁场方向改变时,导体受力方向改变
C、电流方向和磁场方向同时改变,导体的受力方向改变
D、电流方向和磁场方向同时改变,导体的受力方向不变
C
练习:
2、用直流电源供电的电动机叫做___________ 。
3、直流电动机的构造主要由___________、___________、___________、___________组成。 其原理是___________ 。
4、换向器在电动机中的作用是_________________。
直流电电动机
磁体
线圈
换向器
电刷
利用通电线圈在磁场里转动的原理
自动改变线圈内的电流方向
5、直流电动机工作时,线圈经过垂直磁感线的位置时( )
A.线圈受平衡力,速度为零
B.线圈不受力,速度不为零
C.线圈不受平衡力,速度为零
D.线圈不受平衡力,速度不为零
B
实验
装配直流电动机模型
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