20.4 电动机- 2025-2026学年人教版（2024）九年级全一册物理

20.4电动机 车床 水泵 电风扇 电力机车 洗衣机内部 　　电动机通电后为什么能够转动呢？ 引入课题 电动机 你知道电动机是利用什么原理工作的吗？ 引入课题 1. 将金属棒放入磁场中，接通电源，观察现象。 结论：通电导体在磁场中受到力的作用。 现象：原来静止在磁场中的导体发生运动。 磁场对通电导线的作用 2. 改变电流的方向，观察金属棒的现象。 结论：受力方向与电流方向有关。 现象：磁场中导体运动方向发生了改变。 3. 改变磁场的方向，观察金属棒的现象。 结论：受力方向与磁场方向有关。 现象：磁场中导体运动方向发生了改变。 通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁感线方向有关。 注意： 只改变电流方向或磁场方向，通电导线受到力的方向改变。 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。 总结： 通电导线在磁场中所受力的方向跟磁场方向、电流方向之间有怎样的关系呢？你能用简洁的方法表示这个关系吗？ 内容：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向就是直导线所受力的方向。 左手定则 四指→电流 磁感线→穿手心 大拇指→受力 磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向也发生了改变。 闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。 电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向发生了改变。 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。 归纳总结 思考：通电的直导线在什么情况不受力的作用。 拓 展——左手定则 思考：如何判断通电导线在磁场中受力方向？ 通电导线在磁场中所受的力叫做安培力。伸开左手，使拇指与其他四指垂直且在一个平面内，让磁感线从手心流入，四指指向电流方向，大拇指指向的就是安培力方向。 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。如果把一个通电线圈放在磁场中，它又会怎样运动呢？ 通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。 为什么线圈不能持续转动呢? 想一想： 线圈不能持续转动的原因： 磁场力使线圈顺时针转动 由于惯性越过平衡位置 磁场力使线圈逆时针转动 最终静止在平衡位置 如何实现线圈持续转动呢? 想想议议 　　如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？ 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？ 1、改变磁感线的方向 2、改变线圈中电流的方向 如何实现线圈持续转动呢? 想想议议 电刷 两个铜半环 换向器 实际电动机: 转子 定子 转子：线圈转轴换向器等组成转动部分。 定子：磁极、外壳等组成的固定部分。 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。 2.电动机基本原理： 通电导体在磁场中受力的作用； 将电能转化为机械能。 电动机的基本构造 定子（磁体） 转子（线圈） 讨论：电动机的原理、构造、转动方向、能量转化 原理：通电线圈在磁场中受力转动。 构造：由能够转动的线圈和固定不动的磁体两部分组成。能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子 能量的转化：电动机工作时，将电能转化为机械能。 电动机转动的方向：改变电流方向或磁场方向，电动机的转动方向就随之改变；但如果同时改变它们，电动机的转动方向不变。 　　如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？ 学做小小电动机 想想做做 电动机 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。 　　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？ 想一想 电动机的基本构造： 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 3．电动机的工作原理 利用通电线圈能在磁场里转动的原理制成的。 电动机优点 构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、价格便宜、无污染。 通电导线是不是也会受到力（磁场的作用力）的作用呢？ 磁体间通过磁场相互作用 磁体： 磁体周围存在什么？ 磁场 通电导体： 通电直导体周围存在什么？ 磁场 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？ 想一想： 3.换向器 通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次，实现电动机连续转动。 电刷 两个铜半环 换向器 直流电动机的原理 与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。 换向器(两个半圆铜环E、F)作用： 及时改变线圈中的电流方向，使线圈一直转动下去。 电刷(A、B)作用： 线圈电流方向： a → b，c → d 线圈受力方向： ab 向上，cd 向下 线圈转动情况： 顺时针 线圈受力方向： 线圈转动情况： 无电流 不受力 由于惯性继续转动 线圈电流方向： 线圈受力方向： 线圈转动情况： d → c，b → a cd 向上，ab 向下 顺时针 线圈电流方向： 线圈受力方向： 线圈转动情况： 无电流 不受力 由于惯性继续转动 线圈电流方向： 重复以上步骤 电动机的应用 广泛用于家庭、工农业生产、交通等电动类的工具。 电风扇 车床 电力机车 电动抽水机 电动抽汽车 扬声器是怎么发声的 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。 工作原理：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。 1.在直流电动机的工作过程中，“换向器”起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过 时就自动改变线圈中的电流方向，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动．若要改变电动机线圈的转向，可以改变电流的 ；若要改变电动机线圈的转速，可以改变电流的 。电动机工作时是把电能转化为 。 平衡位置 方向 大小 机械能 检测反馈 2.一台电动机模型通电后不转动，用手轻轻拨动一下就转动起来了，产生这种现象的主要原因是（ ） A．启动时线圈恰好在平衡位置 B．轴与轴架之间的摩擦太大 C．磁极的磁性太弱 D．换向器与电刷接触不良 A 检测反馈 3.关于电动机，下列说法中正确的是（ ） A．电动机在工作时只将电能转化为机械能 B．电动机与其他机械相比具有结构简单、体积小、效率高、便于控制等优点 C．家用洗衣机中使用的是直流电动机 D．电动机是利用电流周围存在磁场的原理工作的 B 检测反馈 4.要改变直流电动机转向，可以采用(           ) A. 改变电流方向，其他不变 B. 改变磁场方向，其他不变 C. 增大电流强度 D. 同时改变电流方向和磁场方向 AB 检测反馈 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 检测反馈 3．图14-44中，向垂直于纸面向里，箭头表示磁感线方向，"⊗"表示通电导线中电流方向垂直于纸面向里，"⊙"表示通电导线中电流方向垂直于纸面向外．根据左手定则判断各导线的受力方向，并在图上用箭头表示出来． 谢谢 Lavf57.77.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$