20.4 电动机 2025-2026学年人教版九年级全一册物理

第二十章 电与磁 20.4 电动机 新课导入 日常生活中哪些地方用到了电动机? 你知道电动机转动的原理吗? 机床 电梯 电力机车 学习目标: 1、了解通电导线在磁场中会受到力的作用。(重点) 2、知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。 3、了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转换。(难点) 1 磁场对通电导线的作用 N S 磁体周围存在什么? 通电直导体周围存在什么? 磁场 磁场 磁体间通过磁场相互作用 通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢? 1 磁场对通电导线的作用 金属导轨 直导体 + - 1、演示实验 ① 闭合开关,观察铝制直导体运动。 ② 只改变电流方向,再次实验,观察现象; ③ 只改变磁场方向,再次实验,观察现象; ④ 同时改变电流方向和磁场方向,再次实验, 观察现象。 非磁材料的导体 1 磁场对通电导线的作用 3.若电流方向或磁场方向改变,导线受力方向 。 2、总结规律:判断导体受力方向 1.由图1、2可知:通电导体在磁场中受到力的 方向跟_有关。 2.由图1、3可知:通电导体在磁场中受到力的 方向跟_有关。 电流方向 磁场方向 改变 4.若电流方向和磁场方向同时改变,导线受力方向 。 不变 1 磁场对通电导线的作用 结论: 通电导体在磁场中受到力的作用(电动机原理), 受力方向与电流方向和磁感线方向有关。 能量转换:电能转化为机械能 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。 一变都变, 都变不变。 课堂本P102 例1 图3是小华在做“探究磁场对通电导体的 作用”实验时观察到的现象,其中箭头代表导体运动的方向。 (1)断开开关时,导体静止,闭合开关后,导体才开始运动,这说明_。 (2)从图甲、乙中可以发现,通电导体在磁场中的受力方向与_有关。 磁场对通电导线的作用 知识点 磁场对通电导体有力的作用 电流方向 (3)从图_中可以发现,通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。 (4)同时改变磁场方向和通电导体中的电流方向,通电导体的受力方向_(选填“改变”或“不变”)。 图3 甲、丙 不变 2 通电线圈在磁场中转动 为什么线圈不能持续转动呢? 2 通电线圈在磁场中转动 1、线圈不能持续转动的原因 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。 现象分析 2 通电线圈在磁场中转动 1、线圈不能持续转动的原因 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。 现象分析 2 通电线圈在磁场中转动 2、线圈持续转动的方法 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,线圈就可以持续转下去了。 一端的漆皮全部刮掉,另一端的漆皮只刮上半周或下半周。 2 通电线圈在磁场中转动 2、线圈持续转动的方法 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? 2 通电线圈在磁场中转动 2、线圈持续转动的方法 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 换向器由两个彼此绝缘的金属半圆环组成。 3 电动机的工作原理 与半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。 2、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。 1、电刷(A、B)作用: 3 电动机的工作原理 3、线圈电流方向: a b,c d 4、线圈受力方向: ab 向上,cd 向下 5、线圈转动情况: 顺时针 3 电动机的工作原理 7、线圈受力方向: 8、线圈转动情况: 无电流 不受力 由于惯性继续转动