20.4 电动机 教学课件-2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第二十章 电与磁 第四节 电动机 初中物理人教版（2024）九年级全一册教学课件 新课导入 1 新课讲解 3 学习目标 2 经典例题 4 课堂练习 5 本课小结 6 目录 新课导入 共享电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。你知道电动机的工作原理吗？ 洗衣机 生活、生产中、科学技术中都离不开电动机，为什么电动机通电后，它就能够转动呢？ 电风扇 电梯 素养目标 1、通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。 2、了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。 3、了解扬声器的工作原理。 一、磁场对通电导线的作用 磁体在磁场中会受到力的作用，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？ 条形磁体对小磁针 有力的作用 通电导线周围有磁场 磁场 设计活动：将金属棒放入磁场中，接通电源，观察现象并分析。 金属导轨 直导体 + - 1.猜想与假设 通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向可能与磁场的方向、导体中电流的方向有关。 2.实验装置 1、闭合开关观察，原来静止在磁场中的导体运动情况 2、磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场中导体运动方向 3、电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场中导体运动方向 4、同时改变电流方向、磁场方向，观察磁场中导体运动方向 3.实验步骤 实验① 实验② 实验③ 4.分析论证 在实验①中，闭合开关，导线ab向左运动。 由实验②可知：只改变导线中的电流方向时，导线ab向右运动，与①运动方向相反。 由实验③可知：只改变磁感线方向，导线ab向右运动，与①运动方向相反。 1．通电导线在磁场中要受到力的作用。 2．通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。 5.实验结论 当电流的方向或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；如果同时使电流方向和磁场方向相反，则受力的方向不改变。 活动：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。如果将通电线圈代替直导线放在磁场中，它又会怎样运动呢？观看演示视频，并分析线框受力情况。 通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。 当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。 线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。 通电线圈最后静止在平衡位置。 二、电动机的构造 电动机由两部分组成： 直流电动机的组成 能够转动的线圈，也叫转子； 固定不动的磁体，也叫定子； 电动机工作时，转子在定子中飞快地转动。 定子（磁铁） 转子（线圈） 换向器 电刷 1.电动机的组成 2.换向器主要构造：两个电刷A、B，两个铜半环E、F 电刷 换向器 两个 铜半环 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的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？ 换向器的作用： 当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，从而实现了线圈的持续转动。 3.换向器工作过程 当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向。 换向器使靠近磁体S极一边线圈中的电流方向永远向里，从而使该边线圈的受力方向始终向上，而另一边的受力方向始终向下，从而使线圈持续转动。（线圈靠近S极一边受力的方向始终竖直向上） （1）实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。 （2）电动机工作时，把电能转化为机械能。 4. 实际的电动机 换向器 转子 直流电动机的结构 （3）家用电器用到的电动机 例如，电吹风、电风扇、洗衣机、剃须刀、空调等都用到了电动机。 三、扬声器 学校的操场上挂着扬声器（喇叭），收音机、电视机、音响中都有扬声器，每天我们都能听到扬声器发出的悠扬声音。 （1）作用：它是把电信号转变为声音信号的装置。 （2）结构：线圈、永久磁体、锥形纸盆。 （3）原理：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，由于线圈中的电流方向是不断的变化，线圈就不断的来回振动，带动纸盆也不断地来回振动，于是扬声器就发出了声音。 典例分析 1. 如图，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（　　） A．换用更细的铜棒 B．将磁体的N、S极对调 C．移动滑动变阻器的滑片 D．将电源正、负极和磁体N、S同时对调 B ABC. 铜棒受力的运动方向与电流的方向和磁场的方向有关，与电阻及电流的大小无关，所以AC错误．不符合题意，B符合题意； D．将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向右运动，故D不符合题意。故选B。 典例分析 2．如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体 ，放在U形磁铁中央， 两端连接着导线。若要探究电动机的工作原理，虚线方框中接入的实验器材是（　　） A．电源 B．电压表 C．灵敏电流计 D．滑动变阻器 电动机是根据通电导体在磁场中会受到力的作用原理制成的，在虚线框中接入电源时，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机的原理相同。 A 典例分析 3. 如图所示是扬声器（喇叭）的结构图。当扬声器的线圈中通入携带声音信息的时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下带动锥形纸盆振动发声。下列说法中正确的是（　　） A．扬声器工作时是将机械能转化为电能 B．扬声器工作时线圈中不会有电流 C．扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力 D．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动 A．扬声器工作过程中消耗电能，把电能转化为机械能，故A错误； B．动圈式扬声器工作时线圈会有地电流，故B错误； C．扬声器中的永久磁体会对线圈有作用力，故C错误； D．扬声器的工作原理是磁场对电流有力的作用，故D正确。 D 课堂练习 1、借助如图所示的实验装置来探究“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 课堂练习 2、如图所示是“研究通电导体在磁场中受力情况”的实验装置。则下列说法错误的是( ) A．磁体产生的磁场和通电导体产生的磁场会发生相互作用 B．闭合开关后，看到ab棒左右运动，说明磁场对通电导体有力的作用 C．该装置将机械能转化为电能 D．根据该装置的原理，人们发明了电动机 C 课堂练习 3、通电线圈在磁场中会转动，但摆动几下后停在某一位置， 这个位置是( ) A．不受磁场力的位置 B．受平衡力的位置 C．电路中无电流的位置 D．线圈所在平面与磁感线平行的位置 B 课堂练习 4、家庭生活中的电冰箱、电风扇、洗衣机等都离不开电动机，电动机是根据下列哪种现象制成的（ ） A．通电导体在磁场中受到力的作用 B．磁场对放入其中的小磁针产生力的作用 C．电流周围存在磁场 D．电流的热效应 A 课堂小结 (一)磁场对通电导线的作用 1．通电导线在磁场中受到力的作用 2．通电导体所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关 (二)电动机 1．结构：定子、转子 2．工作原理：通电线圈在磁场中受力转动 3．换向器：当线圈转过平衡位置时，能够自动改变线圈中的电流方向，使线圈继续转动 （三）扬声器 感谢观看 THANK YOU Lavf59.27.100 $$