17.3 科学探究：电动机为什么会转动 ---2022-2023学年沪科版九年级物理全一册

§17.3科学探究：电动机为什么会转动 第一步：知识回顾 （限时5分钟） 知识回顾 环节1、师友互查 1、奥斯特实验证明___________________________,磁场方向与_______________有关。 2、通电螺线管周围的磁场与____________的磁场相似，磁极可用________________来判定。 3、根据电流方向判定极性判断N，S极 4、根据极性判定电流方向 在下图中小磁针静止，标出通电螺线管的N、S极和电源的正负极． 通电导体周围存在磁场 电流方向 条形磁铁 右手螺旋定则 N S N S 第二步：交流探究 （限时25分钟） 电动机通电后为什么能够转动呢？ 导入新课 观察直流电动机由哪几部分组成？ 换向器 电刷 线圈 (电枢） 定子 （1）直流电动机模型 交流探究 换向器 电刷 转子 （2）直流电动机实物图 定子 （3）电动机的组成 转子（能够转动的线圈）、电刷、换向器、 定子（固定不动的磁体）、等主要部分组成 交流探究 N S 磁场对电流的作用 闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动 现象1：_________________________________________、 交流探究 S N 磁场 手形 磁场对电流的作用 电流 电流方向不变，改变磁场方向 现象2：_____________________________________________ 电流方向不变，改变磁场方向时，导体反向运动 交流探究 N S 磁场对电流的作用 交流探究 磁场方向不变，改变电流方向 现象3：_________________________________________ 磁场方向不变，改变电流方向时，导体反向运动 S N 磁场对电流的作用 交流探究 同时改变磁场方向和电流方向 现象4：_________________________________________ 同时改变磁场方向和电流方向，导体运动的方向不变 实验结论：磁场对通电导体具有___的作用，其作用的方向跟 方向和______方向有关系。只改变一个方向时，受力方向 ；两个方向都改变时，受力方向 。 电流 磁场 改变 不变 力 交流探究 【跟踪训练一】 在如图所示的实验装置闭合开关S,原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动,下列措施中可行的是(　　) A. 将A、B两端对调 B. 将滑动变阻器的滑片P向右移动 C. 换用磁性更强的蹄形磁体 D. 将蹄形磁体的N、S极对调 电流 跟踪训练 在如图所示的实验装置闭合开关S,原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动,下列措施中可行的是(　　) A. 将A、B两端对调 B. 将滑动变阻器的滑片P向右移动 C. 换用磁性更强的蹄形磁体 D. 将蹄形磁体的N、S极对调 D 通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生逆时针转动。 （三）电动机怎样转动 1、（1）观察磁场对通电源线圈的作用 交流探究 当线圈的平面与磁感线垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。 由于惯性，线圈还会继续转动。 交流探究 线圈靠惯性越过平衡位置的后，磁场力作用的结果使线圈顺时针旋转. 交流探究 最终通电线圈静止在平衡位置. 交流探究 由实验可知：通电线圈不能在磁场中连续转动。 这就需要用换向器来改变电流的方向， 来实现通电线圈在磁场中持续地转动 思考：那么怎样才能让通电线圈在磁场中持续地转动呢？ E、F是换向器:相互绝缘的半环称为换向器. 作用：及时改变线圈中的电流方向，使受力方向总是相同，线圈一直转动下去。 A、B是电刷 作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。 E F A B 2、直流电动机持续转动的原理 (1)换向器 交流探究 2 4 l 3 线圈的AB边受到一个向上的力，CD边受到一个向下的力，线圈顺时针方向转动. d b c a E F A B 线圈处于此位置时，半环E跟电刷A接触，半环F跟电刷B接触，通电后线圈中电流从半环E流向半环F。 （a） （3）直流电动机原理图分析 交流探究 线圈不受力的作用。但线圈由于惯性会继续转动，从而越过平衡位置。 d b c a E F A B （b） 线圈转至平衡位置时，两电刷跟两个半环间绝缘部分接触，线圈中无电流. 交流探究 b a c d E B F A 线圈越过平衡位置后，半环E变为跟电刷B接触，半环F变为跟电刷A接触。 由于换向器的作用，线圈中电流变为从半环F流向半环E。线圈仍然沿顺时针方向转动。 （c） 交流探究 a E F A B b