20.4 电动机----2023-2024学年 人教版物理九年级下学期

第4节 电动机 第二十章 电与磁 问题1：在奥斯特实验中，小磁针受力转动，为什么？ 因为通电导体周围存在磁场 问题2：小磁针对通电导线有力的作用吗？ 有，因为力的作用是相互的 新课引入 磁体周围存在磁场 通电直导体周围存在磁场 I + _ 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 一 新知讲解 演示实验一 通电导线在磁场中受力 金属导轨 电源 N 实验器材：金属导轨、磁铁、开关、电池、能够在轨道上滚动的金属杆。 开关 金属杆 （1）把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察它的运动； （2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向； （3）保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。 实验步骤 实验视频 （1）实验表明，通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。 （2）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也变得相反。 实验结论 思考：如果电流的方向和磁感线的方向都变得相反，通电导线受力的方向会怎样？ 如果磁场方向和电流方向同时改变，导体受力的方向不变。 S 导体不受力的作用 通电导体受到力的作用 说明：电流方向与磁场方向平行时，导体不受力的作用。只有当电流方向与磁场方向斜交或垂直时，通电导体才会受到力的作用。 N N + _ + _ S 实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？ 想一想 通电线框在磁场中受力转动，但不是持续转动，而是来回扭转，最终静止在平衡位置。 ①在如图所示位置时，通电线圈的两边在磁场中都受力，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下， 方向相反，发生顺时针转动。 ②当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈ab边与cd边受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。 为什么通电线圈不能在磁场中持续转动？ 想一想 ③线圈靠惯性越过平衡位置后， ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下， 方向相反，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。 ④ 通电线圈最后静止在平衡位置。 通电矩形线圈在磁场中不能连续转动的原因 思考：如何使线圈持续地转动下去？ （1）将阻碍线圈转动的力变成促使线圈转动的力 （2）让阻碍线圈转动的力消失 ①电流反向 ②磁场反向 停止对线圈供电 想想做做 让线圈转起来 把一段粗漆包线绕成3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周。 用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。 把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。 小小电动机的线圈 小小电动机 把一端线圈的绝缘漆只刮掉半周的目的是什么？ 保证给线圈适时供电或停电，线圈每转一周，只有半周获得动力。 在另半周线圈没有电流通过，线圈不受力，但由于惯性继续转动，当转过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到向同方向转动的力，线圈就可以持续转动下去。 想一想 1.直流电动机的构造 定子（磁体） 转子（线圈） 换向器 电刷 电动机由两部分组成： 　　转子:能够转动的线圈。 　　定子:固定不动的磁体。 电动机基本结构图 电动机 二 2.直流电动机 电动机是把电能转化为机械能的动力机器 使用直流电的电动机叫做直流电动机 磁场对电流的作用是电动机的基本原理 小知识 方向不变的电流叫做直流电，如干电池、蓄电池提供的电流都是直流电。 3.实际电动机 4.电动机的应用 车床 水泵 电风扇 电力机车 洗衣机内部 电能转化成机械能 科学世界 扬声器是怎样发声的 扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得它在一瞬间和下一瞬间受到不同的力，于是带动纸盆振动起来，发出了声音。 1.借助如图所示的实验装置，小明探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（ ） A．将A、B两端对调 B．将滑动变阻器的滑片P向右移动 C．换用磁性更强的蹄形磁体 D．将蹄形磁体的N、S极对调 D 当堂检测 2.下列说法正确的是（ ） A.电动机是把机械能转化为电能的机器 B.电动机是把电能转化为机械能的机器 C.直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的 D.改变线圈中的电流方向，可以改变电动机线圈转动的快慢 B 1.磁场对通电导体的作用 2.电动机 a.电流的方向或磁场的方向发生改变，通电导体在磁场中受力的方向就发生改变 b.电流的方向和磁场的方向同时改变，通电导体在磁场中受力的方向不变 c.换向器的作用：线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。 a.直流电动机工作原理：通电导体（线圈）在磁场中受力（转动）。 b.电动机由两部分组成：转子(能够转动的线圈)，定子(固定不动的磁体)。 通电导体在磁场中要受到力的作用 通电导体在磁场的受力的方向由电流方向和磁感线（磁场方向）决定 能量转化：电能转化成机械能 课堂小结 Lavf57.41.100 $$