20.4 电动机课件2024-2025学年人教版物理九年级全册

第4节 电动机 目 录 新课引入 2 新知学习 3 课堂小结 4 学习目标 1 随堂练习 5 1. 通过实验，了解磁场对通电导线的作用，并知道其影响因素. 2. 了解直流电动机的构造和工作原理及能量转化. 学习目标 第4节 电动机 电动机在现代生活中应用广泛，如风扇、冰箱、洗衣机、电梯、水泵、机床、电车以及各种电动玩具等都离不开电动机. 新课引入 给电动机通电，它就能够转动，这是为什么呢？ 思考 第4节 电动机 磁体间通过磁场相互作用 新知学习 通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？ 思考 一、磁场对通电导线的作用 第4节 电动机 金属导轨 直导体 + - ① 闭合开关，观察铝制直导体运动情况. ② 改变电流方向或改变磁场方向. 实验探究 让通电导体在磁场中动起来 第4节 电动机 实验一：探究通电导体在磁场中受力方向与电流方向是否有关？ 点击播放视频 第4节 电动机 F S 丙 I N F F S 乙 I N F 改变电流方向前 改变电流方向后 结论一：通电导体在磁场中受到力的作用. 通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关.磁场方向一定，电流方向变得相反时，通电导体受力的方向也变得相反. 第4节 电动机 实验二：探究通电导体在磁场中受力方向与磁场方向是否有关？ 点击播放视频 第4节 电动机 F S 乙 I N F 改变磁场方向前 改变磁场方向后 I F 甲 N S 结论二：通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关. 电流方向一定时，磁场方向变得相反时，通电导体在磁场中受力方向也变得相反. 第4节 电动机 F S 丙 I N F I F 甲 N S 如果同时改变电流方向和磁场方向，则受到力的方向_______. 不改变 F S 丙 I N F F S 乙 I N F F S 乙 I N F I F 甲 N S 只改变电流方向或磁场方向，通电导线受到力的方向_______. 改变 观察与思考 第4节 电动机 例 关于通电导体在磁场中受力方向，下列说法中正确的是( ) A. 电流方向改变时，导体受力方向不变 B. 磁场方向改变时，导体受力方向不变 C. 电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变 D. 电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变 C 通电导线受力方向与电流、磁场方向有关 电流、磁场方向同时改变，通电导线受力方向不变 × √ × × 第4节 电动机 　　通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动. 如果把一个通电线圈放在磁场中，它会怎样运动呢？ 点击播放视频 思考 想一想，如何能让线圈在磁场中转动起来呢？ 思考 第4节 电动机 想想议议 让线圈动起来 自主阅读课本P134页 点击播放视频 第4节 电动机 二、电动机的基本构造 1. 电动机由两部分组成： 　　能够转动的线圈，也叫转子. 　　固定不动的磁体，也叫定子. 第4节 电动机 线圈受到的力使它顺时针转动. 通电线圈达到平衡位置后，由于惯性，它会越过平衡位置. 线圈受到的力又使它逆时针旋转. 为什么线圈不能持续转动? 思考 第4节 电动机 线圈受到的力使它顺时针转动. 通电线圈达到平衡位置后，由于惯性，它会越过平衡位置. 由于惯性，线圈继续转动 转动半周后再继续供电，线圈就可以持续转下去了. 方法一： 转过平衡位置后断电 如何才能让线圈持续转动呢？ 思考 第4节 电动机 方法一： 转过平衡位置后断电 如何使线圈转过平衡位置后断电呢? 同学们还能想到其他方法吗? 思考 第4节 电动机 方法二 ： 转过平衡位置后改变电流方向 线圈受到的力使它顺时针转动. 通电线圈达到平衡位置后，由于惯性，它会越过平衡位置. 线圈受到的力仍然使它顺时针转动. 第4节 电动机 实验：当线圈转到平衡位置时，改变电流的方向，观察线圈的转动情况. 通过换向器来实现这一目的. 点击播放视频 想一想，实际的电动机如何改变电流方向？ 思考 第4节 电动机 2. 换向器 　　通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次. 两个 铜半环 电刷 换向器 第4节 电动机 3. 电动机的工作原理 电动机的工作原理： 电动机的能量转化： 通电线圈在磁场中会受力转动 电能转化为机械能 第4节 电动机 如果通电前线圈停在图乙或图丁的平衡位置上，那么通电时电动机能够自行启动吗？为什么？ 在这两个平衡位置，线圈所受的磁场力为零，所以不能自行启动 思考 第4节 电动机 电动机 转子 定子 4. 实际的直流电动机 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. 第4节 电动机 优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高，种类繁多. 散热扇 电 钻 水 泵 第4节 电动机 应用 驱动系统 电车 无刷直流电动机 吸尘器 电机驱动 第4节 电动机 洗衣机 转筒 泵 有刷直流电动机 无刷直流电动机 第4节 电动机 例 要使直流电动机的线圈不停地转动，要安装换向器，其主要作用是( ) A. 自动改变线圈转动方向 B. 自动改变线圈中的电流方向 C. 自动改变线圈的受力大小 D. 自动改变磁场方向 B 换向器可以使线圈中电流每半周改变一次 第4节 电动机 扬声器是怎样发声的 扬声器的构造 科 学 世 界 点击播放视频 第4节 电动机 通电后扬声器是如何工作的呢？ 用学生电源的直流挡给扬声器通电，请同学们观察纸盆的运动方向. 纸盆向上运动 现象 思考 点击播放视频 第4节 电动机 如果改变通过线圈的电流方向，扬声器纸盆的运动方向会改变吗？说明了什么？ 纸盆向下运动 电流方向改变，线圈受力方向也随之改变 现象 分析 思考 点击播放视频 第4节 电动机 当有方向改变的电流通过线圈时，纸盆会怎样运动？ 用学生电源的交流挡给扬声器通电，请同学们注意观察. 纸盆上下振动 现象 点击播放视频 思考 第4节 电动机 扬声器的工作原理： 通电线圈在磁场中受力运动. 在实际工作中，通过线圈的电流大小和方向都会发生改变，纸盆的震动幅度也会随之改变. 点击播放视频 第4节 电动机 课堂小结 电动机 磁场对通电 导线的作用 内容：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟____的方向、____的方向都有关系，当____的方向或者____的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得____. 电动机的 基本构造 应用：电动机、扬声器等. 基本构造：电动机由两部分组成，能够转动的线圈叫做____；固定不动的磁体叫做____. 换向器：可以及时改变线圈中的________，使线圈一直转动下去. 电刷：与半圆铜环接触，使电源和线圈组成________. 工作原理：磁场对通电导线有__的作用. 能量转化：____转化为______. 电流 磁场 电流 磁场 相反 转子 定子 电流方向 闭合电路 力 电能 机械能 第4节 电动机 1. 如图所示，在探究通电导体在磁场中受力情况的实验中，在闭合开关的瞬间，导体棒ab水平向左运动，则下列说法正确的是(　　)A. 该实验中的能量转化是机械能转化为电能B. 仅对调导体棒a、b，闭合开关，导体棒ab将水平向右运动C. 仅将电源正负极反接，闭合开关，导体棒ab将水平向右运动D. 仅对调磁极，闭合开关，导体棒ab将水平向左运动 电能→机械能 × 电流、磁场方向不变 × 电流方向改变 磁场方向改变 × √ C 随堂练习 第4节 电动机 2. 如图为直流电动机的工作原理图．线圈abcd处于磁场中，A和B是电刷，它们分别跟换向器E和F接触，闭合电路，线圈abcd顺时针转动．下列说法正确的是(　　)A. 线圈abcd转动的工作原理是电磁感应B. 线圈中的电流方向始终不变C. 线圈转动过程中将电能全部转化为机械能D. 若改变电源正负极，线圈转动方向改变 通电导体在磁场中受磁力的作用 × √ D 线圈由图示位置转过180°时，电流通过换向器发生方向改变 × × 一小部分转化为内能 电流方向改变 第4节 电动机 3. 一台电动机的铭牌为“220 V 6.16 kW”，它正常工作时的电流有多大?连续工作3 h耗电多少度? 解：正常工作的电流 耗电W=Pt=6.16 kW×2 h=12.32 kW·h=12.32 度 I= = =28 A 电能W=Pt 电流I= 第4节 电动机 4. (中考新考法·模型建构)在如图的虚线框中设计一个电路，使电动机在人的操作下既能正转，也能反转.电动机的符号是“ ”.(要求：电池一个，单刀双掷开关两个，电动机一个，导线若干) 说明流过电动机的电流方向相反 M S1 S2 第4节 电动机 Lavf56.15.100 Lavf56.15.100 Lavf56.15.100 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 $$