20.4 电动机-2025-2026学年人教版物理九年级上学期
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普通
摘要:
该初中物理课件聚焦“电动机”核心知识点,通过生活实例(车床、水泵等)提问导入,结合前知“通电导线对小磁针作用”逆向设问,搭建“磁场对通电导线作用”的探究支架,衔接电与磁知识脉络。
其亮点是以实验探究为主线,通过“磁场对通电导线作用”实验、“小小电动机”制作等活动,培养科学探究与科学思维。如分析线圈不能持续转动的原因,引导理解换向器作用,落实物理观念。学生通过动手提升实践能力,教师可依托清晰实验流程与小结高效教学。
内容正文:
第 4 节 电 动 机
九年级物理下(RJ)
教学课件
第二十章 电 与 磁
电力机车
洗衣机内部
电动机通电后为什么能够转动呢?
车床
水泵
电风扇
前面我们已经学过,通电导线对小磁针有力的作用,那么大家想一想,如果反过来磁场会不会对通电导线有力的作用呢?
想一想,设计什么实验来验证?
金属导轨
直导体
+
-
① 闭合开关,观察铝制直导体运动。
② 改变电流方向或改变磁场方向。
一、磁场对通电导线的作用
4
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。
N
I
F
甲
S
I
乙
F
N
S
I
F
丙
N
S
实验现象
5
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。
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。那么线圈可以持续地转动吗?
问 题
6
1.通电直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的力的方向与电流方向、磁场方向有关。
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。那么线圈可以持续地转动吗?
问题
结论:
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?
演示实验
换向器的作用
当线圈刚越过平衡位置时,换向器自动改变线圈中的电流方向。
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。
二、电动机的基本构造
定子(磁体)
转子(线圈)
换向器
电刷
换向器使电流总是从靠近S极的导线流入,使得线圈的受力方向总是相同,可以持续地转下去。
两个铜半环EF
电刷AB
当线圈每转到平衡位置时,自动改变线圈中电流方向,从而实现线圈持续转动。
换
向
器
探究新知
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探究新知
换向器
我们可采用刮去引线漆皮的办法来控制电路的通断,即一端的漆皮全部刮掉,另一端的漆皮只刮上半周或下半周,从而保证给线圈适时供电或停电。
思考1:通过上面的分析你能说出线圈不能连续转动的原因吗?
因为线圈越过了平衡位置以后,受到的力要阻碍它的转动。
思考2:怎样使线圈继续转动呢?
如果在越过了平衡位置后停止对线圈供电,由于惯性,线圈就能连续转下去了。
思考3:那么用什么方法停止对线圈供电呢?
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做小小电动机
把一段粗漆包线绕成约3cm×2 cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后,用小刀刮两端引线的漆皮,左端全部刮掉,右端只刮上半周或下半周,用硬金属丝做两个支架,固定在硬纸板上。
两个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。这就是一台小小电动机!
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1.组成:能够转动的线圈和固定不动的磁体。
线圈
(电枢)
定子
定子
在电动机里,能够转动的部分叫做转子,固定不动的部分叫做定子。电动机工作时,转子在定子中飞快地转动。
电动机的基本构造
二
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想一想: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电流的方向,使线圈在后半周也获得动力,线圈不就能转得更平稳了吗?
实际的电动机是通过换向器来实现这一目的的。
E
F
A
B
换向器作用:及时改变线圈中的电流方向,使受力方向总是相同,线圈一直转动下去。
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4、关于磁场对电流作用的相关知识,下列说法正确的是( )
A.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向无关
B.通电导体在磁场中的受力方向只与磁场方向有关
C.要改变通电导体在磁场中的受力方向,必须改变电流方向或磁场方向
D.以上说法都不对
C
随堂练习
5、如图为直流电动机的工作原理图,分析正确的是( )
A.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
B.电动机通电后不转,一定是电路断路
C.电动机工作过程中,消耗的电能全部转
化为机械能
D.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
A
随堂练习
永久磁体
锥形纸盆
线圈
扬声器是怎样发声的?
当线圈中通有电流时,线圈受到磁铁的作用而运动;当线圈中的电流反向时,线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。
扬声器的组成
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1.磁场对通电导线的作用:通电导线在磁场中要受到力的作用;与电流方向和磁场的方向有关
3.电动机的基本构造:定子、转子、换向器
2.电动机的工作原理:通电线圈在磁场中受到力的作用
课堂小结
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7.用如图所示的装置“探究磁场对通电直导线的作用”,给铝棒AB通电,观察到AB向右运动。要使AB通电后向左运动,可进行的操作是 ,此实验过程中,是将电能转化为 。
将磁体的N、S极对调
机械能
随堂检测
8.如图甲所示,“×”代表磁场方向垂直纸面向里,导体ab的电流方向向上,导体ab在磁场中受到向左的力作用。若一电子在某一时刻沿图乙所示的方向运动时,则该电子在此刻受到向 (填“左”或“右”)的力。
右
随堂检测
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
电动机
转子
定子
实用的电动机
$