20.4电动机导学案 ----2024-2025学年人教版物理九年级上学期

君兰中学 九年级（上）物理导学案 主备人：XX 审核：九年级物理备课组 20.4电动机导学案 班级________ 姓名________ 学号_______ 组别_______ 等级_________ 【学习目标】 1、通过实验理解通电导线在磁场中将受到磁场力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关系。 2、了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。 【学习重点】探究磁场对通电导线的作用。 【学习难点】直流电动机的构造和工作原理。 【基础部分】 （1） 磁场对通电导体的作用： 1.把一段直导体放在磁场里，接通电源，让电流通过导体，观察到的现象是： ，说明了 。 2.改变电流方向，导体的运动方向也 ，说明导体的受力方向与 的方向有关，改变磁场方向，导体的运动方向也 ，说明导体的受力方向与 的方向有关。 3.上述实验现象实现了电能向 能转化，利用这一现象制成了 机。 4.电动机的工作原理是： 。 强化训练： 1.如图所示的装置中，当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来，关于这一现象的说法，正确的是（　　） A．此现象说明磁可以生电 B．同时改变磁场方向和电流方向不能改变受力方向 C．电动机是利用这一现象来工作的 D．在该现象中，机械能转化为电能 2.在“研究通电导体在磁场中受力”的实验中（如上图），若要改变导体的受力方向，则以下方法可行的是( ) A．只改变磁场的强弱 B．只改变电流的大小 C．只改变电流的方向 D．同时改变磁场方向和电流方向 3.如上图所示，导体棒ab向右运动，下列操作能使导体棒向左运动的是（   ） A、调换磁极       B、取走一节干电池 C、将导体棒a、b端对调  D、向左移动滑动变阻器滑片 （二）电动机 1.构造：电动机由两部分组成：　能够转动的线圈，也叫 。　固定不动的磁体，也叫 。 2.原理分析： （1）如图甲所示，线圈abcd在磁场中，通电后，ab与cd的电流方向是 （相反或相同），因而ab与cd受力方向也 （相同或相反），也就是ab受向上的力，则cd受向 的力，这样线圈abcd在磁场中能按 （顺时针或逆时针）转动。 （2）如图乙，当线圈abcd转到如图乙位置时，ab受向上的力，则cd受向下的力，这样线圈abcd （能或不能）转动，所以线圈abcd会停留在该位置，通常把线圈转到该位置叫 位置。 （3）如图丙，线圈abcd转到平衡位置后，由于 要继续转过一定的角度，此时由于线圈ab和cd的电流方向没有改变，磁场方向也没有改变，所以受力的方向 （改变或不改变），即线圈在该位置所受到的力是 （阻碍或驱使）它顺时针转动，这样线圈 （能或不能）转下去。 （4）要使线圈能够连续转动下去，就要在线圈刚转过平衡位置时，改变ab和cd的受力方向，而要改变线圈的受力方向方法有： ① ；② （5）现实中的电动机增加了一个部件叫 。它的作用是在线圈刚转过平衡位置时，改变 方向，使得线圈ab受力方向由向上变成向下，线圈dc受力方向由向下变成向上，这样线圈abcd就能继续转动下去。即换向器的作用就是线圈每转过 （半或1）周时，改变电流方向1次，线圈就能连续转动。 强化练习： 1.如图所示，线圈abcd位于磁场中，当开关接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上。此时，cd段导线受磁场力（ ） A. 方向向下 B. 方向向上 C. 为零，因为线圈处于水平位置 D. 为零，因为ab段导线向上转动 2.直流电动机模型如图所示，通电后沿顺时针方向转动，现在想改变电动机的转动方向，可以 A．改变通电电流的大小 B．将电源的正负极对调 C．将两磁极对调 D．增加电动机的线圈匝数 3.如图所示，甲、乙两图中的矩形线圈，现给它通，则下列说法正确的是（ ） A.甲中线圈转动，乙中线圈不转动 B.乙中线圈转动，甲中线圈不转动 C.甲、乙中的线圈都会转动 D.甲乙中的线圈都不会转动 （三）制作电动机 如图所示制作的小小电动机能够连续转动是通过把转轴两端各刮掉漆皮的半周，这样线圈转过半周后，处于断路状态，线圈是依靠惯性转过半周后再通电受力再转半周，这样线圈半周受力半周依靠惯性达支连续转动的目。 强化练习： 1.将通电线圈放在磁场中，通电线圈会受力转动。如图所示，其中图甲标出了通电线圈的转动方向，和图甲线圈的转动方向相同的： A．只有图乙的线圈 B．只有图丙的线圈 C．只有图丁的线圈 D．图乙和图丙的线圈 2.小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，则小华应将（　　） A．电池的正、负极对调一下 B．在线圈正上方增加磁体 S 极 C．左转轴上下侧、右转轴下侧绝缘漆刮掉一半 D．左右转轴绝缘漆全部刮掉 （四）扬声器 原理分析：线圈通过交流电时，它相当于一个N、S极交潜变化的磁体，因而会受到永磁体的吸引或排斥而左右振动，从而带动纸盘振动发出声音。 重点：扬声器的原理与电动机的工作原理相同 强化训练： 1，扬声器工作原理与 机相似，它工作电流是 （直流或交流）， 它在工作过程中不涉及到知识有：（ ） ①电流磁效应；②振动发声；③通电导体在磁场中受力作用；④电磁感应 2.收音机、电视机、音响里都有扬声器，如图，其工作原理是（ ） A．电磁感应现象 B．磁场对通电导线有力的作用 C．电流周围存在磁场 D．机械能转化为电能 综合练习： 1.在安装直流电动机模型的实验中，安装完毕后闭合开关，线圈沿顺时针方向转动，要想使线圈沿逆时针方向转动，正确的做法是 A．减少一节电池 B．把电源正、负极和磁铁南、北极同时对调 C．调换磁性更强的磁铁 D．把电源正、负极对调或磁铁南、北极对调 2.如图所示，在直流电动机的工作过程中，“ ”起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的　 　，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时是把电能转化为　 　能， 3.如图是某同学在综合实践活动中制作的简易电动机模型。 （1）将线圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半。这样做的目的是为了让线圈能　　 ； （2）实验过程中，把电池的正负极位置对调，这样操作可以探究　　 和 　　 是否有关。 4.为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机   (1)要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施 是：  、 ；(写出两点) (2)开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是： 、 (写出两点)   （3)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是 ，并在出实验电路图 5.如图所示，通过开关S控制电动机，使电动机既能正转又能反转（电动机符号是M，请在图中虚线内填上电池和电动机符号（电流方向改变时，电动机转动方向改变）。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$