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 1 1．磁场对通电导线有力的作用 2．知道电动机的基本原理 3．知道换向器的作用 学习目标 2 机床、水泵，需要电动机带动；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。 机床 水泵 洗衣机 给电动机通电，它就能够转动，你知道这是为什么吗？ 新课导入 3 ① 实验器材 蹄形磁体、电源、直导体ab、金属导轨、开关、导线等。 把直导体ab放在轨道上，置于蹄形磁体的磁场__ ，直导体ab与开关串联接入电源上。 中央 磁场对通电导线的作用 一 新知讲解 4 ②探究通电导线在磁场中是否受力 闭合开关，发现通电导体向左运动 通电导线在磁场中受到力的作用 操作：闭合开关，观察 __________。 实验结论： 实验现象： 直导体是否运动 猜想： （2）磁场的方向 （1）导体中的电流方向 思考：通电导线在磁场中是否受力方向和什么因素有关呢？ ③探究通电导线在磁场中的受力方向跟电流的方向之间的关系 通电导体向左运动 通电导体向右运动 操作：控制______________不变，改变__________________。 实验结论：通电导线在磁场中的受力方向跟电流的方向 关。 改变电流方向 磁场的方向 导体中的电流方向 有 ④探究通电导线在磁场中的受力方向跟磁感线方向之间的关系 操作：控制_____________________不变，改变________的方向。 实验结论：通电导线在磁场中的受力方向跟磁感线的方向_ 关。 改变磁感线方向 通电导体向右运动 通电导体向左运动 通电导体中的电流方向 磁感线 有 前面实验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？ 如图把线框放在磁场里，接通电源，让电流通过，观察它的运动，并分析线框的受力情况。 通电 通电线框在磁场里的运动 8 通电线框在磁场中可以转过一个角度，但不能持续转动。 为什么线圈不能持续转动呢? 通电线框在磁场里的运动 9 通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。 通电线框在磁场里的运动 10 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。 通电线框在磁场里的运动 11 线圈靠惯性越过平衡位置的后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。最终通电线圈静止在平衡位置。 通电线框在磁场里的运动 12 我们可采用刮去引线漆皮的办法来控制电路的通断，即一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮上半周或下半周，从而保证给线圈适时供电或停电。 思考1：通过上面的分析你能说出线圈不能连续转动的原因吗？ 因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力要阻碍它的转动。 思考2：怎样使线圈继续转动呢？ 如果在越过了平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈就能连续转下去了。 思考3：那么用什么方法停止对线圈供电呢？ 13 做小小电动机 把一段粗漆包线绕成约3cm×2 cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约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。这就是一台小小电动机！ 14 1.组成：能够转动的线圈和固定不动的磁体。 线圈 (电枢） 定子 定子 在电动机里，能够转动的部分叫做转子，固定不动的部分叫做定子。电动机工作时，转子在定子中飞快地转动。 电动机的基本构造 二 15 想一想：如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周电流的方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？ 实际的电动机是通过换向器来实现这一目的的。 E F A B 换向器作用：及时改变线圈中的电流方向，使受力方向总是相同，线圈一直转动下去。 16 2.直流电动机持续转动的原理 两个铜半环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。这样，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。 换向器 17 原理视频 实际的电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。 换向器 线圈 18 永久磁体 锥形纸盆 线圈 扬声器是怎样发声的? 当线圈中通有电流时，线圈受到磁铁的作用而运动；当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。 扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。 扬声器的组成 19 1.磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中要受到力的作用；与电流方向和磁场的方向有关 3.电动机的基本构造：定子、转子、换向器 2.电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受到力的作用 课堂小结 20 1. 如图所示的电路中,当开关闭合后,若想使电动机转速变慢,应把滑动变阻器的滑片P向______端移动。 a 当堂检测 21 2、如图为电动机和发电机模型,其中图_____（填“甲”或“乙”)为电动机模型,其工作原理是__________________________；电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠_______实现的。 　　 甲 通电导体在磁场中受力运动 换向器 22 3.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 23 4.下列关于电动机说法不正确的是（ 　） A.电动机由定子和转子两部分组成 B.电动机利用通电线圈在磁场中转动原理工作的 C.换向器改变电流的方向 D.电动机将机械能转化为电能 D 24 $$