17.3电动机为什么会转动2023-2024学年物理沪科版九年级全册

17.3电动机为什么会转动 1.了解磁场对通电导体的作用。 2.了解直流电动机的结构和工作原理。 3.知道换向器的作用。知道电动机工作时能量的转化。 教学目标 1.电流的磁效应？ 2.磁极间的作用关系？ 3.磁极间的作用是通过什么完成的？ 复习提问 现象1：导线通电后使磁针偏转，断电 后磁针回到原位置 说明：通电导线 周围存在磁场 现象2：改变电流方向，磁针偏转方向改变 说明：磁场方向跟 电流方向有关 复习一、奥 斯 特 实 验 复习回顾 复习二、通电螺线管的磁场 １.通电螺线管的外部磁场和条形磁体磁场相似． ２.通电螺线管的极性与管中电流的方向有关. 3.右手螺旋定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极 S N 新课导入 I + _ 磁体周围存在什么？ 磁场 通电直导体周围存在什么？ 磁场 通电导线靠近磁体会不会受到力的作用呢？ 思考： 一、磁场对通电导体的作用 金属导轨 直导体 + - ① 闭合开关，观察铝制直导体情况。 ② 改变电流方向或改变磁场方向。 　　磁场方向不变，改变电流方向，磁场中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，磁场中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 （1）通电导体在磁场中受到力的作用。 一、磁场对通电导体的作用 1、总结： （2）通电导体在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。 2、补充： (1）力的方向和电流的方向垂直，也垂直磁场的方向 （2） 2、补充： （2）左手定则（判断受力方向） 伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，使四个手指所指方向为电流方向。那么大拇指所指的方向就是通电导体受力方向。 N I 甲 S I 乙 N S I 丙 N S 判断通电导体受力方向 2、补充： （3）力的大小与电流大小、磁场强度、导体长度有关 1、如图所示装置，通电瞬间直导线向左摆动，这表明 对电流有力的作用；若要使直导线向右摆动，可改变电流 （大小、方向）。 磁场 方向 磁场对通电导体的作用 2. 用如图的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，下列做法中可行的是（　　 ） A．仅换用磁性更强的磁体 B．仅增加AB中的电流强度 C．仅将磁体的N、S极对调 D．仅将铝棒AB换成铜棒 C 二、直流电动机 金属导轨 直导体 + - 实验中的通电直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。 思考： 1.通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。 二、直流电动机 2.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。 二、直流电动机 3.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。 二、直流电动机 4.通电线圈最后静止在平衡位置。 二、直流电动机 磁体 二、直流电动机 半圆铜环 换向器：两个彼此绝缘的半圆铜环构成了换向器 电刷 线圈 1、结构图 电动机怎样转动 线圈处于此位置时，半环E跟电刷A接触，半环F跟电刷B接触，通电后线圈中电流从半环E流向半环F。通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生逆时针转动。 d b c a E F A B (a) 电动机怎样转动 线圈转至平衡位置时，两电刷跟两个半环间绝缘部分接触，线圈中无电流.当线圈的平面与磁感线垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。由于惯性线圈还会继续转动。 d b c a (b) 电动机怎样转动 线圈越过平衡位置后，半环E变为跟电刷B接触，半环F变为跟电刷A接触。由于换向器的作用，线圈中电流变为从半环F流向半环E。线圈仍然沿顺时针方向转动。 b a c d E B F A (c) 电动机怎样转动 线圈又转至平衡位置时，其情况跟图(b)所示相似。线圈由于惯性越过平衡位置后，线圈中的电流又从半环E流向半环F，其情况又和图(a)所示一样。 d b c a E B F A (d) a E F A B b E F A B c E F A B d E F A B 通电导体在磁场中受到力的作用。 2.工作原理： 3.结构： 改变线圈电流方向 定子（磁体） 和 转子（线圈） 注 ： 换向器： 换向器可使线圈中电流方向每周改变2次 。 电能 机械能 4.能量转化： 5.电动机转动方向： 6.电动机转速： 与电流方向、（磁场方向）有关. 与 电流大小 （磁场强度、线圈匝数）有关. 电动机与人类文明 三