内容正文:
第十七章 电动机与发电机
九年级物理沪粤版·下册
17.1 关于电动机转动的猜想 17.2 探究电动机转动的原理
授课人:XXXX
1
新课引入
观察图片并回答:
上列的这些交通工具都是由什么来提供动力的?
电动自行车
无轨电车
高速列车
电动机
学习目标
知道电动机的结构,根据实验猜想电动机转动的原因。
1
通过实验探究磁场对电流的作用。
2
知道电动机的工作原理。
3
了解电动机的应用。
4
知识讲解
一、了解电动机的结构
活动1 让电动机转起来
参照图17-2(a)所示的电路,用导线把图17-2(b)中的电源、开关和模型电动机连接起来。闭合开关,看看电动机是否转动。若不转动,仔细查找原因。
知识讲解
注意
电动机不转的原因及处理方法
不转的原因 处理方法
安装错误 检查电路的正确性
电路不通或电流过小 ①电源电压太低,应换用能产生较大电压的电源
②滑动变阻器阻值过大,应减小滑动变阻器的阻值
③电路未连接好,重新检查电路
④线圈或电路中有断路现象,重新检查电路
磁场力太小 ①磁铁的磁性不够强,应换更强的
②线圈的匝数太少,应增加匝数
摩擦阻力太大 检查线圈轴与支架之间以及电刷与换向器之间的接触情况
线圈处于平衡位置 拨动线圈,让它通过平衡位置,电动机即可转动
知识讲解
活动2 探究电动机的内部结构
电动机模型
磁体(定子)
线圈(转子)
知识讲解
知识讲解
知识讲解
1.电动机的主要部件是_________和___________。
定子
转子
注意
1.电动机分为直流电动机和交流电动机。
使用直流电的电动机叫做直流电动机;使用交流电的电动机叫做交流电动机。
2.电动机是把电能转化为机械能的动力机器。
强化训练
如图所示,没有用到电动机的家用电器是( )
B
知识讲解
二、电动机转动原因的猜想
电动机内磁铁与线圈之间并无接触,但线圈通电就会转动,这说明磁铁的磁场对线圈有力的作用。
所以电动机的转动,可能跟________和________有关。磁场可能会对通电线圈产生力的作用,电动机才会转动起来。
磁场
电流
1.关于电动机为什么会转动的猜想
知识讲解
2.要验证猜想,需要对电动机的结构做合理的简化
电动机转子上的线圈组
转子上的一组线圈
一个线圈中的一段直导线
一组线圈中的一个线圈
知识讲解
电动机定子简化过程的示意图
注意
“简化”是科学探究中常用的一种方法。
“简化”,指把影响事物发展与变化不大的因素(次要因素)忽略掉,而将影响事物发展与变化较大的因素(主要因素)抽取出来的做法。
知识讲解
根据电动机的主要构造,请用如图所示的器材,制作一台简易电动机。
试一试:
(1)它能不能转动?
(2)改变线圈中电流的方向,转动情况有什么变化?
3.制作一台简易电动机
知识讲解
知识讲解
三、探究磁场对电流的作用
活动1 探究磁场对电流的作用
(1)电路闭合时,蹄形磁铁中的金属棒AB是否动起来呢?使金属棒AB动起来的原因是什么?
(2)如果将蹄形磁铁移开,通电金属棒AB还会动吗?这个现象说明什么?
(3)改变电流方向,金属棒AB的运动方向是否改变?
(4)保持电流方向不变,改变磁场方向,金属棒AB运动的方向是否改变?
知识讲解
实验录像:
实验结论:
通电导体在磁场中会受到__________;
力的方向跟______方向和_______方向都有关系。
力的作用
电流
电流
知识讲解
1.通电线圈在磁场中是怎样运动的?
开始时,线圈平面与磁感线平行,如图甲所示。接通电路后,黑色边和白色边的电流方向不同,其受力的方向相反,线圈便转动起来;
当线圈转到如图乙所示的位置时,黑色边和白色边受到的力恰好在同一条直线上,且大小相等,方向相反,线圈来回摆动几次就停在该位置上了。线圈的这一位置叫做平衡位置,此时线圈的平面恰好与磁感线垂直。
图甲
图乙
知识讲解
2.换向器的作用
当线圈由于惯性刚越过平衡位置时,如果立刻改变线圈中的电流方向,线圈就能够继续转动下去了。在电动机上能够完成这一任务的装置叫做换向器。
(1)最简单的换向器由两个彼此绝缘的金属半圆环组成,如图所示。
(2)换向器的两个半圆环分别跟线圈的两端相连接,并通过电刷连接到电源的两极。当线圈刚越过平衡位置时,由于换向器的作用,改变了线圈中电流的方向,使线圈继续转动下去。
强化训练
有关直流电动机的换向器的作用,下列说法中正确的是( )
A.当线圈平面与磁感线平行时,自动改变电流方向
B.当线圈平面与磁感线垂直时,自动改变电流方向
C.当线圈平面与磁感线平行时,自动改变磁感线方向
D.当线圈平面与磁感线平行时,自动改变线圈转动方向
B
知识讲