20.4电动机（PPT）-【高效课堂】2023-2024学年九年级物理全一册同步精品备课一体化资源（人教版）

第4节 电动机 第二十章 电与磁 人 教 版 2012版 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、工作原理及其能量转化。 3.知道换向器的作用。 导入新课 机床、水泵，需要电动机带动；电力机车、电梯，需要电动机牵引。家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机，甚至各种电动玩具都离不开电动机。电动机已经应用在现代社会生活的各个方面。 给电动机通电，它就能够转动。这是为什么？ 下面就来研究电动机的工作原理。 我们知道，磁体在磁场中会受到力的作用。磁体间通过磁场相互作用，通电导线周围有磁场。那么通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？ 磁场对通电导线的作用 尽量选择轻质、光滑的直导线,减小与金属轨道间的摩擦;导线不能由铁、钴、镍等磁性材料制作,以免影响实验 消耗电能转化为机械能 磁场对通电导线的作用 实验表明，通电导线在磁场中 ，力的方向跟 的方向、 的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向 。 磁场对通电导线的作用 要受到力的作用 电流 磁感线 也变得相反 受力的大小跟电流的大小、磁场的强弱有关。 当通电导线中电流方向与磁场方向平行时,通电导线不受磁场力作用;当通电导线中电流方向与磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力最大。 如果把一个通电的线框放到磁场中，它会怎样运动？ 实质是磁场与磁场的相互作用 不变 例题1 1．如图是教材上探究“磁场对通电导体的作用”的实验：把导体ab放入磁场里，闭合开关，让电流通过导体ab就能观察到导体ab的运动情况，则（　　）(多选） A．开关闭合之前，磁场不会对导体ab产生力的作用 B．导体ab的机械能是由电能转化来的 C．对调U形磁体上下磁极，能改变导体ab的运动方向 D．电流方向对导体ab的运动情况没有影响 ABC 例题1 解析：A．通电导体在磁场中会受到力的作用。开关闭合之前，导体ab中没有电流，磁场不会对导体ab产生力的作用，故A符合题意； B．磁体对通电导体有力的作用，使导体ab运动，导体ab运动，需要消耗电能，导体ab运动的机械能是由电能转化来的，故B符合题意； C．对调U形磁体上下磁极，磁场方向发生改变，导体ab受力方向改变，则能改变导体ab的运动方向，故C符合题意； D．导体ab的运动情况与电流方向、磁场方向有关，故D不符合题意。 故选ABC。 磁场对通电导线的作用 可以看到，通电线框在磁场中可以转过一个角度， 持续转动。不过利用上面的现象，我们可以想办法让线圈在磁场中转起来，试试看！ 但不能 磁场对通电导线的作用 磁场对通电导线的作用 2．如图所示，小明同学做了一个小小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动，一起分享着他的成果。同时其他没有做成功的同学提出了以下不同想法，你认为正确的是（　　） A．绕制线圈时，如果没有漆包线，可以用普通的铜导线代替 B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动 C．线圈两端（作为转轴）的漆皮在同一侧刮去半周，这样才可持续转动 D．此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的 例题2 C 例题1 解析：A．绕制线圈时，如果用普通的铜导线代替，会造成电源短路，不能正常工作，故A错误； BC．线圈两端（作为转轴）的漆皮如果全部刮去，线圈越过平衡位置之后，由于线圈中的电流方向没有改变，此时线圈受到的力会阻碍它的转动，不能实现持续转动，将线圈两端（作为转轴）的漆皮在同一侧刮去半周，这样可以让线圈在磁场力的作用下转到半周，还有半周不通电，线圈依靠惯性转到半周，这样就能使线圈持续转到下去，故B错误，C正确； D．此电动机模型是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故D错误。 故选C。 电动机的基本构造 1.电动机的基本构造： 电动机由两部分组成：能够转动的 和固定不动的 。在电动机里，能够转动的部分叫做 ，固定不动的部分叫做 。电动机工作时，转子在定子中飞快地转动。 在上面的“想想做做”中，我们使线圈转起来了。那么，线圈为什么能不停地转动呢？ 线圈 磁体 转子 定子 电动机的基本构造 线圈平面与磁感线垂直，此位置称为平衡位置。 2.通电线圈在磁场中的转动： 电动机的基本构造 电动机的基本构造 电动机的基本构造 电动机的基本构造 线圈不能连续转动，是因为线圈越过了 以后，受到的力要 它的转动。如果在越过了平衡位置后停止对线圈供电，由于 ，线圈不是就能连续转下去了吗？那么用什么方法停止对线圈供电呢？ 前面我们采用 的办法来控制电路的通断。 在线圈越过平