20.4《电动机》教学课件 ----2023-2024学年人教版物理九年级上学期

人教版九年级物理 第二十章 第4节 电动机 大悟县刘集镇初级中学 吴慧敏 生活中离不开电动机，但为什么电动机通电后，它就能够转动呢？ 水泵 玩具四驱车 电风扇 电力机车 洗衣机 导入新知 N S I + _ 磁体周围存在什么？ 通电直导体周围存在什么？ 磁场 磁场 磁体间通过磁场相互作用 　　通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？ 1 知识点 1 磁场对通电导体的作用 探究新知 3 ① 闭合开关，观察直导体的运动。 ②只改变磁场的方向，观察直导体的运动。 ③只改变电流的方向，观察直导体的运动。 ④同时改变磁场和电流的方向，观察直导体的运动。 + - 实验探究：通电导线在磁场中受到力的作用 实验现象 导线向左运动。 导线向右运动，与原来运动方向相反。 闭合开关，导线向左运动。 导线向右运动，与最开始运动方向相反。 N I F S I F N S I F N S I N S F 磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体受力方向也发生了改变。 闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。 电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体受力方向发生了改变。 N I F 甲 S I 乙 F N S I F 丙 N S 实验现象 I 丁 F N S 磁场方向和电流方向都改变时，磁场中导体受力方向则不改变。 实验结论：通电导线在磁场中的受力方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。其一改变，受力方向改变；都改变，受力方向则不变。 通电导线在磁场中的受力方向 利用左手定则辨别受力方向 向上 向下 向外 向内 实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。 如果把一个通电线圈放在磁场中，它又会怎样运动呢？ 通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。 当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。 现象分析 线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。 通电线圈最后静止在平衡位置。 现象分析 得出结论：通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。 设计思路：如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？ 将线圈一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮掉半周，从而保证给线圈适时供电或停电。这种设计，线圈每转一周，只有半周获得动力，在另半周线圈将要受到阻碍它转动的力时没有电流通过，线圈不受力；当线圈靠惯性转过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到向同方向转动的力，以保证线圈继续持续转动下去。 如何使线圈持续地转动下去？ 在“小小电动机”的实验中，采用刮去引线漆皮的办法来控制电路的通断，只有半周获得动力。怎样使线圈后半周也有动力持续转动呢？ 线圈受到的力使它顺时针转动。 线圈由于惯性会越过平衡位置。 线圈受到的力阻碍线圈顺时针转动。 如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？ ？ 换向器 18 知识点 2 电动机的基本构造 定子（磁体） 转子（线圈） 换向器（半环+电刷） 两个铜半环EF 电刷AB 当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，从而实现线圈持续转动。 换 向 器 电动机的工作过程 电动机的原理：通电线圈在磁场中受力而转动。 电动机的能量转化：把电能转化为机械能。 电动机的优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高，对环境污染小。 实际的电动机为了转动平稳，转子由多组线圈组成。 实际的直流电动机的转子 通电导体在磁场受到力的作用 构造：定子+转子（+换向器） 实质：电能→机械能 电动机 力的方向与电流方向、磁场方向有关 扬声器 实质：电信号（电能）→声信号（机械能） $$