第二十章《电与磁》第4节《电动机》讲义 ---2025-2026学年人教版物理九年级

第 4节 电动机

 

目录​

【学习目标】​

【重点难点】​

【思维导图】​

【知识梳理】​

知识点 1：电动机的构造与工作原理​

知识点 2：影响电动机转动的因素​

知识点 3：直流电动机的换向器​

知识点 4：电动机的实际应用​

【方法技巧】​

方法技巧 1：电动机工作原理的实验探究技巧​

方法技巧 2：电动机转动方向与快慢的判断方法​

【巩固训练】​

【学习目标】​

分类​	具体要求​
核心概念​	1.掌握电动机的构造（定子、转子、换向器等）； 2.理解电动机的工作原理（通电导体在磁场中受力运动）； 3.明确影响电动机转动方向和快慢的因素； 4.知道换向器的作用及直流电动机的工作特点。​
能力素养​	1. 能区分电动机与发电机的原理差异（电生磁 vs 磁生电的反向应用）； 2. 能设计实验探究 “通电导体在磁场中受力的方向与电流、磁场方向的关系”； 3. 能结合实例分析电动机转动快慢或方向的改变方法； 4. 能解释生活中电动机的应用场景，说明其能量转化（电能→机械能）。​

【重点难点】​

重点：​

1.电动机的工作原理：通电导体（线圈）在磁场中受到力的作用而运动；​

2.影响电动机转动的因素：电流方向、磁场方向（影响转动方向）；电流大小、磁场强弱（影响转动快慢）；​

3.换向器的作用：使线圈在平衡位置时自动改变电流方向，保证线圈持续转动。​

难点：​

1.理解 “通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的垂直关系”；​

2.解释换向器的工作过程（为何能让线圈持续转动）；​

3.区分电动机与发电机的原理、能量转化及应用场景。​

【思维导图】​

​

【知识梳理】​

知识点 1：电动机的构造与工作原理​

1.构造组成：​

定子：固定不动的部分，通常是永磁体（如条形磁体）或电磁铁，作用是提供稳定的磁场；​

转子：能够转动的部分，由线圈（绕在铁芯上，增强磁性）组成，线圈两端连接换向器；​

换向器：由两个彼此绝缘的铜半环组成，与线圈两端相连，外部与电刷接触（电刷固定不动，换向器随线圈转动）；​

其他部件：电刷（传导电流）、转轴（带动外部设备转动）、支架（固定整体结构）。​

2.工作原理：​

核心规律：通电导体在磁场中会受到力的作用（这是电动机的根本原理，与电流的磁效应不同，是 “电受力” 而非 “电生磁”）；​

受力方向：与电流方向、磁场方向都垂直（可用左手定则判断，初中阶段了解即可）；​

能量转化：电能转化为机械能（线圈转动时带动外部设备工作，如电风扇扇叶转动）。​

3.工作过程简化：​

线圈通入电流→在定子磁场中受到力的作用→线圈绕转轴转动→转到平衡位置时，换向器自动改变电流

方向→线圈继续向同一方向转动（循环往复）。​

典例 1 关于电动机的构造和工作原理，下列说法正确的是（　　）​

A．电动机的定子是线圈，转子是磁体​

B．电动机的工作原理是电磁感应现象​

C．电动机工作时，电能转化为机械能​

D．电动机不需要电源即可工作​

【答案】C​

【详解】A．电动机的定子是磁体（固定），转子是线圈（转动），故 A 错误；B．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，电磁感应是发电机的原理，故 B 错误；C．电动机工作时消耗电能，获得机械能，能量转化为电能→机械能，故 C 正确；D．电动机需要电源提供电流，才能在磁场中受力转动，故 D 错误。故选 C。​

变式 1 电动机的核心工作原理是______，其能量转化过程是______能转化为______能。​

【答案】通电导体在磁场中受力运动；电；机械​

【详解】电动机的本质是利用 “电受力” 原理工作，区别于发电机的 “磁生电”，能量转化为电能转化为机械能。​

知识点 2：影响电动机转动的因素​

1.影响转动方向的因素：​

关键结论：转动方向由电流方向和磁场方向共同决定；​

规律：​

只改变电流方向（磁场方向不变），转动方向反转；​

只改变磁场方向（电流方向不变），转动方向反转；​

同时改变电流方向和磁场方向，转动方向不变。​

2.影响转动快慢的因素（控制变量法）：​

因素 1：电流大小（磁场强弱、线圈匝数不变）→ 电流越大，线圈受力越大，转动越快（如串联滑动变阻器，滑片移动改变电流）；​

因素 2：磁场强弱（电流大小、线圈匝数不变）→ 磁场越强，线圈受力越大，转动越快（如更换磁性更强的磁体）；​

因素 3：线圈匝数（电流大小、磁场强弱不变）→ 匝数越多，总受力越大，转动越快（如增加线圈匝数）。​

典例 2 要改变直流电动机的转动方向，下列方法可行的是（　　）​

A．增大线圈中的电流