20.4电动机 同步课件-2023-2024学年人教版九年级物理

第二十章第4节 电动机 学习目标 1.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关； 2.了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。 2 观察思考 生活和生产中那些地方用到了电动机？ 观察思考 模型电动机为什么会转动起来呢？ 通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？ S N I + _ 磁场 磁场 磁体间通过磁场相互作用 磁体周围存在什么？ 通电直导体周围存在什么？ 知识点一 磁场对通电导线的作用 金属导轨 直导体 + - 实验电路 实验方案 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。 实验现象 磁场方向不变，改变电流方向，导体运动方向也发生了改变。 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，导体运动方向发生了改变。 N I F 甲 S I 乙 F N S I F 丙 N S F I 丁 N S 同时改变磁场和电流方向，导体运动方向不发生改变。 归纳总结 1．通电导线在磁场中要受到力的作用。 2．通电导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。 3．当电流的方向或者磁场的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。 注意： 只改变电流方向或磁场方向，通电导线受到力的方向改变。 如果同时改变电流方向和磁场方向，则受到力的方向不改变。 例题1 关于通电导体在磁场里受力方向，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 知识点二 通电线圈在磁场中的运动 　　上面的实验中，直导体运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。如图，如果把一个通电线圈放在磁场中，它又会怎样运动呢？线圈可以持续地转动吗？ 通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。 为什么线圈不能持续转动呢? 磁场力使线圈顺时针转动 由于惯性越过平衡位置 线圈不能持续转动的原因 磁场力使线圈逆时针转动 最终静止在平衡位置 线圈不能持续转动的原因 使线圈持续转动的方法 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，线圈就可以持续转下去了。 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 知识点三 电动机的基本构造 与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。 换向器(两个半圆铜环E、F)作用： 及时改变线圈中的电流方向，使线圈一直转动下去。 电刷(A、B)作用： 直流电动机的原理 由两个彼此绝缘的金属半圆环组成。 当线圈转过平衡位置，及时改变线圈电流方向，使线圈得以连续转动。 换向器 线圈电流方向： a → b，c → d 线圈受力方向： ab 向上，cd 向下 线圈转动情况： 顺时针 线圈受力方向： 线圈转动情况： 无电流 不受力 由于惯性继续转动  线圈电流方向： 线圈受力方向： 线圈转动情况： d → c，b → a cd 向上，ab 向下 顺时针 线圈电流方向： 线圈受力方向： 线圈转动情况： 无电流 不受力 由于惯性继续转动  线圈电流方向： 定子 转子 电动机 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。 扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置：右图是扬声器的构造示意图，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通有电流时，线圈受到磁铁的作用而运动； 动圈式扬声器 当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流， 它的方向不断变化，线圈就不断的来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。 例题2 要改变直流电动机转向，可以采用 （ ） A．改变电流方向，其他不变 B．改变磁场方向，其他不变 C．增大电流强度 D．同时改变电流方向和磁场方向 A B 课堂小结 电动机 磁场对通电导线的作用 磁场对通电导线有力的作用 电动机 基本构造：定子和转子 工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动 能量转化：电能转化为机械能 与电流方向和磁场方向有关 巩固训练 1.如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是（ ） A A. 改变磁场方向可以改变线圈转动的方向 B. 电动机通电后不转，一定是电路断路 C. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为