1.4电动机课件 --2023-2024学年浙教版科学八年级下册

第4节 电动机 知道通电导体在磁场中受到力的作用，其作用力方向与电流方向和磁场方向有关系。 知道通电矩形线圈在磁场中的转动情况。 了解直流电动机的结构和工作原理，知道换向器的结构和作用。 知道直流电动机工作过程中能量转化关系。 学习目标 为什么电风扇、洗衣机、电动自行车通电后会转动起来? 这些用电器中安装着电动机，它能把电能转化为机械能。 情境导入 一、磁场对通电导体的作用 1.磁场对通电导线的作用 实验原理 静止在磁场中的直导线，通电后，若其运动状态发生改变，则说明磁场对放入其中的通电导体产生力的作用。 实验器材 电源、开关、导线、磁体、滑动变阻器、导轨、金属棒。 实验过程及现象 （1）把金属棒放在磁场中，当闭合开关使金属棒通电时，看到的现象是金属棒________________。 由静止开始运动 （2）只改变金属棒中的电流方向，金属棒运动的方向与原来的运动方向______。 相反 （3）保持金属棒中的电流方向不变，改变磁场的方向，金属棒的运动方向与原来的运动方向______。 相反 （4）同时改变导线中的电流方向和磁场的方向，导线运动的方向与原来的运动方向______。 相同 实验结论 1.通电导线在磁场中会受到力的作用。 2.力的方向与电流方向及磁场方向有关。 3.当电流方向改变，或磁场方向改变时，导线的受力方向发生改变；当电流方向和磁场方向同时改变时，导线的受力方向不变。 2.磁场对通电线圈的作用 （1）使线圈静止在图示位置上，闭合开关，发现线圈并没有运动。这是由于线圈上下两个边受力大小一样、方向却相反。这个位置是线圈的平衡位置。 （2）使线圈静止在图示位置上，闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，并由于惯性而越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置。 线圈转过平衡位置后，线圈受到阻碍它沿顺时针方向转动的力的作用。 （3）使线圈静止在图示位置上，这是刚才线圈冲过平衡位置以后所到达的地方。闭合开关，线圈逆时针转动，说明线圈在这个位置所受的力阻碍它沿顺时针方向转动。 线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力要阻碍它的转动。 如果在越过了平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈不是就能连续转下去了吗? 二、直流电动机 1.电动机的构造 电动机由转子(能够转动的线圈)和定子(固定不动的磁体)两部分组成。 能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。 2.换向器 无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的，线圈就可以不停地转动下去了。 两个半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘。 A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。 电刷和换向器接触，电路接通，线圈中的电流方向为a→b → c → d ，线圈在磁场力的作用下开始转动。 转到平衡位置时，电刷和换向器断开，电路中没有电流通过，线圈利用惯性继续向前转动。 3.直流电动机的工作过程 转过平衡位置，换向器和电刷接触，电路接通，线圈中的电流方向变为d→c→b→a。线圈的受力方向随之变化，线圈受力继续转动。 转到平衡位置时，线圈由于惯性继续转动。在换向器的作用下，线圈受到的磁场力始终驱动线圈转动。 三、装配直流电动机模型 1.目标 （1）进一步了解直流电动机的构造和工作原理。 （2）练习安装直流电动机的模型，提高动手操作能力。 直流电动机模型，电池，滑动变阻器，开关，导线等。 2.器材 （1）把直流电动机模型的各个部件安装成整机。 3.电路图 4.过程 （2）把直流电动机的模型接入电路。在闭合开关前，先弄清电流从哪一个电刷流入电动机线圈。闭合开关，观察电动机线圈的转动方向，记录结果。 （3）分别对调电源的两极和两个磁极，按步骤（2）重复一次，观察电动机的转动方向是否改变，记录结果。 （4）同时对调电源的两极和两个磁极，按步骤（2）重复一次，观察电动机的转动方向是否改变，记录结果。 （5）利用滑动变阻器改变通过线圈的电流，观察转子转动的快慢，观察记录结果。 5.结果 （1）只改变电流的方向，或只改变磁场的方向，电动机的转动方向发生改变。 （2）同时改变电流和磁场的方向，电动机的转动方向不变。 （3）可以通过改变电流大小改变电动机的转速。 1.下列电器中，利用通电导线在磁场中受力运动原理工作的是 (　　) A.电热水器 B.电动机 C.电视机 D.电铃 B 及时巩固 2. 研究磁场对通电导线作用的实验装置如图所示。接通电源，电流由a至b通过导线ab时，它将受到磁场力的作用而向左运动，则(　　) A.当磁场方向改变时，导线ab将向右 运动，机械能将转化为电能 B.当电流方向改变时，导线ab将向左 运动，电