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(共27張PPT)
第4節 電動機
知道通電導體在磁場中受到力的作用，其作用力方向與電流方向和磁場方向有關系。
知道通電矩形線圈在磁場中的轉動情況。
了解直流電動機的結構和工作原理，知道換向器的結構和作用。
知道直流電動機工作過程中能量轉化關系。
為什么電風扇、洗衣機、電動自行車通電后會轉動起來
這些用電器中安裝著電動機，它能把電能轉化為機械能。
一、磁場對通電導體的作用
1.磁場對通電導線的作用
實驗原理
靜止在磁場中的直導線，通電后，若其運動狀態發生改變，則說明磁場對放入其中的通電導體產生力的作用。
實驗器材
電源、開關、導線、磁體、滑動變阻器、導軌、金屬棒。
實驗過程及現象
（1）把金屬棒放在磁場中，當閉合開關使金屬棒通電時，看到的現象是金屬棒________________。
由靜止開始運動
（2）只改變金屬棒中的電流方向，金屬棒運動的方向與原來的運動方向______。
相反
（3）保持金屬棒中的電流方向不變，改變磁場的方向，金屬棒的運動方向與原來的運動方向______。
相反
（4）同時改變導線中的電流方向和磁場的方向，導線運動的方向與原來的運動方向______。
相同
實驗結論
1.通電導線在磁場中會受到力的作用。
2.力的方向與電流方向及磁場方向有關。
3.當電流方向改變，或磁場方向改變時，導線的受力方向發生改變；當電流方向和磁場方向同時改變時，導線的受力方向不變。
2.磁場對通電線圈的作用
（1）使線圈靜止在圖示位置上，閉合開關，發現線圈并沒有運動。這是由于線圈上下兩個邊受力大小一樣、方向卻相反。這個位置是線圈的平衡位置。
（2）使線圈靜止在圖示位置上，閉合開關，線圈受力沿順時針方向轉動，并由于慣性而越過平衡位置，但不能繼續轉下去，最后要返回平衡位置。
線圈轉過平衡位置后，線圈受到阻礙它沿順時針方向轉動的力的作用。
（3）使線圈靜止在圖示位置上，這是剛才線圈沖過平衡位置以后所到達的地方。閉合開關，線圈逆時針轉動，說明線圈在這個位置所受的力阻礙它沿順時針方向轉動。
線圈不能連續轉動，是因為線圈越過了平衡位置以后，受到的力要阻礙它的轉動。
如果在越過了平衡位置后停止對線圈供電，由于慣性，線圈不是就能連續轉下去了嗎
二、直流電動機
1.電動機的構造
電動機由轉子(能夠轉動的線圈)和定子(固定不動的磁體)兩部分組成。
能夠轉動的部分叫轉子，固定不動的部分叫定子。
2.換向器
無論線圈的哪個邊，只要它處于靠近磁體S極的一側，其中的電流都是從讀者這邊朝紙內的方向流去，這時它的受力方向總是相同的，線圈就可以不停地轉動下去了。
兩個半環E和F跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉動，兩半環中間斷開，彼此絕緣。
A和B是電刷，它們分別跟兩個半環接觸，使電源和線圈組成閉合電路。
電刷和換向器接觸，電路接通，線圈中的電流方向為a→b → c → d ，線圈在磁場力的作用下開始轉動。
轉到平衡位置時，電刷和換向器斷開，電路中沒有電流通過，線圈利用慣性繼續向前轉動。
3.直流電動機的工作過程
轉過平衡位置，換向器和電刷接觸，電路接通，線圈中的電流方向變為d→c→b→a。線圈的受力方向隨之變化，線圈受力繼續轉動。
轉到平衡位置時，線圈由于慣性繼續轉動。在換向器的作用下，線圈受到的磁場力始終驅動線圈轉動。
三、裝配直流電動機模型
1.目標
（1）進一步了解直流電動機的構造和工作原理。
（2）練習安裝直流電動機的模型，提高動手操作能力。
直流電動機模型，電池，滑動變阻器，開關，導線等。
2.器材
（1）把直流電動機模型的各個部件安裝成整機。
3.電路圖
4.過程
（2）把直流電動機的模型接入電路。在閉合開關前，先弄清電流從哪一個電刷流入電動機線圈。閉合開關，觀察電動機線圈的轉動方向，記錄結果。
（3）分別對調電源的兩極和兩個磁極，按步驟（2）重復一次，觀察電動機的轉動方向是否改變，記錄結果。
（4）同時對調電源的兩極和兩個磁極，按步驟（2）重復一次，觀察電動機的轉動方向是否改變，記錄結果。
（5）利用滑動變阻器改變通過線圈的電流，觀察轉子轉動的快慢，觀察記錄結果。
5.結果
（1）只改變電流的方向，或只改變磁場的方向，電動機的轉動方向發生改變。
（2）同時改變電流和磁場的方向，電動機的轉動方向不變。
（3）可以通過改變電流大小改變電動機的轉速。
1.下列電器中，利用通電導線在磁場中受力運動原理工作的是 (　　)
A.電熱水器
B.電動機
C.電視機
D.電鈴
B
2. 研究磁場對通電導線作用的實驗裝置如圖所示。接通電源，電流由a至b通過導線ab時，它將受到磁場力的作用而向左運動，則(　　)
A.當磁場方向改變時，導線ab將向右
運動，機械能將轉化為電能
B.當電流方向改變時，導線ab將向左
運動，電能轉化為機械能
C.當電流方向和磁場方向同時改變時，導線ab仍向左運動
D.當電流方向和磁場方向同時改變時，導線ab將向右運動
C
3.安裝直流電動機模型時，要改變直流電動機的轉動方向，可以(　　)
A.將磁體的N、S極對調
B.將電源的正、負極和磁體的N、S極同時對調
C.改變磁性強弱
D.改變磁性強弱和電流大小
A
4.某個直流電動機的模型通電后不能轉動，發生故障的原因可能是(　　)
A.磁鐵磁性太強
B.電源正、負極接反了
C.換向器和電刷接觸不良
D.軸與軸架的摩擦太小
C
磁場對通電導體的作用
直流電動機
裝配直流電動機模型
電動機
磁場對通電線圈的作用
磁場對通電導線的作用
直流電動機的構造
換向器
直流電動機的工作過程
完成教材第20頁的練習。

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