内容正文:
第4节 电动机
第二十章 电与磁
·物理
01
学习目标
02
课前预习
03
课堂导学
04
重难易错
05
随堂小测
C NTENTS
·物理
(2022年版)课程标准 学习目标
通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,并知道力的方向与哪些因素有关. 1.(重点)了解磁场对通电导线的作用.
2.(难点)了解直流电动机的结构和工作原理.
知识链接:电流的磁效应、磁场对磁体的作用.
·物理
阅读教材P133~P136,可知:
一、磁场对通电导线的作用
1.通电导线周围有 ,因此通电导线相当于一个磁体.实验表明,通电导线在磁场中要受到 的作用.它的受力方向跟 的方向和 的方向有关.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
磁感线
电流
力
磁场
·物理
二、电动机的基本构造
2.电动机由两部分组成:能够转动的 (转子)和固定不动的 (定子).
3.电动机是利用 在 中受力转动的原理制成的,它把 能转化为 能.
机械
电
磁场
通电线圈
磁体
线圈
·物理
4.当直流电动机的线圈转动到 位置时,线圈就不再转动,只有改变线圈中的 方向,线圈才能继续转动下去.这一功能是由 实现的,它是由一对铜半环构成的,通过与电刷的接触,在 时改变电流的方向.
5.电动机的应用:电冰箱、吹风机、电风扇、洗衣机、电动玩具等.
转过平衡位置
换向器
电流
平衡
·物理
知识点一 磁场对通电导线的作用
【例1】[教材演示实验]如图是探究磁场对通电导线的作用的实验.
(1)把铜导线放在磁场里,接通电源,让电流从A向B方向通过铜导线,观察现象.
现象:铜导线 ,这说明通电导体在 中受到
的作用.
力
磁场
运动
·物理
(2)步骤a中,铜导线AB向左运动.保持磁极的位置不变,改变电流的方向,使电流从B流向A,观察铜导线的运动方向.
现象:铜导线向 运动,说明导线的受力方向与步骤a_______
(选填“相同”或“相反”).
结论:通电导线在磁场中受力的方向与 有关.
电流方向
相反
右
·物理
(3)在步骤b的基础上,保持铜导线中的电流方向不变,把蹄形磁体的磁极上下对调,使磁场方向与原来相反,通电,观察铜导线的运动方向.
现象:铜导线向 运动,这说明导线的受力方向与步骤b______
(选填“相同”或“相反”).
结论:通电导线在磁场中受力的方向与 有关.
磁场方向
相反
左
·物理
知识点二 电动机的基本构造
【例2】[教材图片]小明在研究电动机的工作过程:
(1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用.图甲中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是通过ab和cd的电流方向 .线圈从图示位置再转动 度后,将恰好到达平衡位置,并最终停在该位置.
(2)图乙中的线圈可以持续转动,是因为它加装了 ,该装置能在线圈 (选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向.
刚转过
换向器
90
相反
通电导线
·物理
模型建构
·物理
易错点 对电动机中换向器改变线圈中电流方向的原理不清楚
【例3】关于直流电动机线圈中的电流和外电路的电流,下列叙述中正确的是( )
A.线圈中的电流方向不变,外电路的电流方向改变
B.线圈中的电流方向改变,外电路的电流方向不变
C.线圈中的电流方向和外电路的电流方向都改变
D.线圈中的电流方向和外电路的电流方向都不变
B
·物理
易错辨析:电动机中换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时,自动改变通入线圈中的电流方向,使线圈连续转动.电动机有直流电动机和交流电动机两种,直流电动机和交流电动机的工作原理相同,这里的“直流”和“交流”是相对外电路而言的,外电路供电的电源为直流电源的即为直流电动机,外电路供电的电源为交流电源的即为交流电动机,而内电路(即线圈)中的电流方向都改变.所以在解题时,不要误认为直流电动机中,无论外电路还是内电路中的电流方向都不变.
·物理
1.下列用电器中,属于利用“通电导线在磁场中受力的作用”原理工作的是( )
A.电炉 B.白炽灯 C.电热毯 D.电风扇
D
·物理
A B C D
2.某通电直导体在磁场中受力作用的情况如图所示, 表示电流方向垂直纸面向里, 表示电流方向垂直纸面向外.则选项中通电直导体在磁场中受力作用的方向跟它相同的是( )
D
·物理
(2)在正确完成(1)的操作后,闭合开关,发现导体棒AB在磁场力作用下向左运动,若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动,你采取的方法是 或 .
(3)如图乙,通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,则ab段导线所受磁场力的方向是 ,这两个力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力.
不是
竖直向上
将磁体N、S极对调
3.利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”.
(1)应在M、N之间接入 ,装置中的导体棒应选用轻质的 _
(选填“铁棒”或“铝棒”).
将电源正、负极对调
铝棒
电源
·物理
4.[教材想想做做]如图,小明自制了一个电动机,他把一段粗漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3 cm.然后,用小刀刮两端引线的漆皮,用硬金属丝做两个支架.两个金属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.
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,刮线的要求
是 (选填字母).
A.两端全刮掉
B.一端全部刮掉,另一端只刮半周
(2)可以通过改变 的方向或 的方向,
改变线圈的转动方向.
(3)线圈在转动过程中将 能转化为 能.
机械
电
磁场
电流
B
·物理
A.扬声器工作时是将机械能转化为电能
B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
C.锥形纸盆振动得越快,响度越大
D.扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力
5.[新课标P18例4]如图所示是扬声器的结构图,当扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流时,线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸
盆振动发声,下列说法正确的是( )
B
·物理
$$