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(共19張PPT)
17.2 探究電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的原理
知識(shí)回顧
1.電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，可能跟磁場(chǎng)和電流有關(guān)。
2.磁場(chǎng)對(duì)線圈或直導(dǎo)線有力的作用
3.通過(guò)觀察線圈或直導(dǎo)線是否運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證猜想
一、探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
思考
S
N
I
+
_
磁體間通過(guò)磁場(chǎng)相互作用，通過(guò)電直導(dǎo)線受力運(yùn)動(dòng)。
磁體周圍存在什么？
通電直導(dǎo)體周圍存在什么？
磁場(chǎng)
磁場(chǎng)
活動(dòng)1
探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
結(jié)論 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到 ，力的方向跟 方向和 方向有關(guān)
1.閉合開(kāi)關(guān),金屬棒________,移開(kāi)磁鐵，金屬棒 ，說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)通電金屬棒有力的作用.
2.改變電流方向，金屬棒的運(yùn)動(dòng)方向 。
3.保持電流方向不變，改變磁場(chǎng)方向 ，金屬棒運(yùn)動(dòng)方向 。
實(shí)驗(yàn)分析
運(yùn)動(dòng)
不動(dòng)
改變
力的作用
改變
電流
磁場(chǎng)
練一練
A
1.如圖所示，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，導(dǎo)體棒AB水平向右運(yùn)動(dòng)；若同時(shí)對(duì)調(diào)電源與磁體的兩極，再次閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，導(dǎo)體棒AB的運(yùn)動(dòng)方向是（　　）
A．水平向右 B．水平向左
C．豎直向上 D．豎直向下
解析：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)，同時(shí)對(duì)調(diào)電源與磁體的兩極，即同時(shí)改變電流的方向和磁場(chǎng)的方向，則導(dǎo)體受力方向不變。
思考
通電線圈在磁場(chǎng)中是怎樣運(yùn)動(dòng)的？
當(dāng)線圈處于該位置時(shí)，ab邊和cd邊中的電流方向相反，所以受到的力的方向相反且不在同一條直線上，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)這個(gè)平衡位置時(shí)，線圈受到的兩個(gè)力將阻礙它沿原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)下去。
線圈為什么不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？
思考
兩個(gè)彼此絕緣的金屬半環(huán)
探究換向器的作用
解釋：當(dāng)線圈剛好越過(guò)平衡位置時(shí)，換向器改變了線圈中電流的方向，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
二、換向器的作用
活動(dòng)2
電刷將換向器和電源連接
1.如圖甲所示，使線圈位于兩磁極間。
（1）通電后，圖甲中ab段導(dǎo)線的電流方向是由 （選填“由a到b”或“由b到a”）。
（2）圖甲中ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力的方向向上，用箭頭標(biāo)示出圖丙中ab段導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向。
（3）用安裝 的辦法可使線圈轉(zhuǎn)過(guò)圖乙所示位置時(shí)靠磁場(chǎng)力繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
練一練
a到b
換向器
三、電動(dòng)機(jī)的工作原理
線圈處于此位置時(shí)，電流從電刷4—半環(huán)2—半環(huán)1—電刷3。線圈的c邊受到一個(gè)向上的力，a邊受到一個(gè)向下的力，線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。
線圈轉(zhuǎn)至平衡位置時(shí)，兩電刷跟兩個(gè)半環(huán)間的絕緣部分接觸，線圈中無(wú)電流，不再受力的作用。由于慣性，線圈會(huì)越過(guò)平衡位置轉(zhuǎn)動(dòng)。
線圈越過(guò)平衡位置后，電流從電刷4—半環(huán)1—半環(huán)2—電刷3。線圈的c邊受到一個(gè)向下的力，a邊受到一個(gè)向上的力，線圈仍繞軸沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)用換向器及時(shí)改變線圈里的電流方向，以保持線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用及轉(zhuǎn)動(dòng)原理
練一練
1.矩形銅線框在某磁場(chǎng)中的位置如圖所示，ab、bc、ed和fe段都受到該磁場(chǎng)的作用力，下列哪兩段受到該磁場(chǎng)的作用力方向相同（　?。?br/>A．a(chǎn)b段與bc段 B．a(chǎn)b段與ed段
C．a(chǎn)b段與fe段 D．fe段與ed段
解析：ab電流向下、ef電流向上、cb電流向上、de電流向下，ab和ed電流方向相同，受到磁場(chǎng)作用力方向相同，ef和cb電流方向相同，受到磁場(chǎng)作用力方向相同。
B
2.白熾燈是一種電流通過(guò)燈絲，燈絲發(fā)熱發(fā)光的照明電器，將強(qiáng)磁體靠近通電白熾燈的燈絲，如圖所示，可以觀察到燈絲 ，說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中 ，由此原理可以制成 。
抖動(dòng)
受力運(yùn)動(dòng)
電動(dòng)機(jī)
解析：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，所以將磁體靠近發(fā)光的燈泡時(shí)，燈泡中有電流通過(guò)，并且是交流電，所以會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用，并且方向在時(shí)刻改變，所以燈絲會(huì)抖動(dòng)；電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的。
課堂小結(jié)
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力的作用
力的方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān)
電動(dòng)機(jī)的工作原理
平衡位置：線圈受平衡力的作用
探究電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的原理
線圈越過(guò)平衡位置，換向器及時(shí)改變線圈中的電流方向
通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)

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