資源簡介

(共27張PPT)
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1.4 電動機　
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電動機
二
工作時有什么共同點呢？
通電時轉動
電動機
研究問題：
為什么電動機通電后會轉動呢？
生活、生產中、科學技術中有很多都離不開電動機。
電能
機械能
通電導體周圍存在磁場
磁體周圍存在磁場
思考一下
如果把一根通電導線放入磁場中時，那么通電導線是不是也會受到磁場的作用力呢？
實驗：研究通電導線在磁場中是否受到力的作用
把直導體ab放在軌道上，置于蹄形磁體的磁場中央，直導體ab與開關串聯接入電源上。
導體向左運動
通電導線在磁場中受到力的作用
操作：閉合開關，觀察。
實驗結論：
實驗現象：
猜想：
（2）磁場的方向
（1）導體中的電流方向
思考：通電導線在磁場中受力方向和什么因素有關呢？
【實驗方案】
控制變量法
2.電流方向一定，探究通電導體受力方向與磁場方向的關系。
1.磁場方向一定，探究通電導體受力方向與電流方向的關系。
控制不變
改變
通電導體運動方向
對調磁體的極位
控制不變
觀察
改變
對調電源正負極
通電導體運動方向
觀察
猜想：
（2）磁場的方向
（1）導體中的電流方向
【探究2】通電導體在磁場中受力方向可能與哪些因素有關。
探究通電導線在磁場中的受力方向跟電流的方向之間的關系
通電導體向左運動
通電導體向右運動
操作：控制 不變，改變 。
實驗結論：
通電導線在磁場中的受力方向跟電流的方向 關。
改變電流方向
磁場的方向
導體中的電流方向
有
2.探究通電導線在磁場中的受力方向跟磁場方向之間的關系
操作：控制 不變，改變 的方向。
實驗結論：
通電導線在磁場中的受力方向跟磁感線的方向 關。
改變磁感線方向
通電導體向右運動
通電導體向左運動
通電導體中的電流方向
磁場
有
思考一下
若同時改變電流方向和磁場方向，通電導體在磁場中的受力方向會改變嗎？
丁
N
S
F
【視頻欣賞】
N
甲
S
I
F
I
通電導體在磁場中受到力的作用
一
1.通電導線在磁場中受到力的作用，力的方向跟電流的
方向和磁場的方向都有關系。
當只改變電流方向或只改變磁場方向時，通電導體受到磁場的力方向發生改變。
同時改變電流方向和磁場方向時，通電導體受到的磁場的力的方向不變。
2.通電導體在磁場中受力運動的過程，是
能轉化為 能的過程。
電
機械
想一想：實驗中的直導線運動一段距離就會離開磁場，很難持續地運動。實驗如何改進？
思考：如果把一個通電線圈放在磁場中，它又會怎樣運動呢？
2.磁場對通電線圈的作用
【視頻欣賞】
線圈轉過90°后，不能繼續轉動下去，而是擺動幾下后就停在了如圖甲所示的平衡位置。
①在如圖所示位置時，發生轉動。
②當線圈的平面與磁場垂直時，不能繼續轉動下去，而是擺動幾下后就停止了（平衡位置）。
想一想：為什么通電線圈不能在磁場中持續轉動？
思考：如何使線圈持續地轉動下去？
（1）將阻礙線圈轉動的力變成促使線圈轉動的力
（2）讓阻礙線圈轉動的力消失
①電流反向
②磁場反向
停止對線圈供電
視頻欣賞《讓線圈轉起來》
把一端線圈的絕緣漆只刮掉半周的目的是什么？
想一想：
保證給線圈適時供電或停電，線圈每轉一周，只有半周獲得動力。
在另半周線圈沒有電流通過，線圈不受力，但由于慣性繼續轉動，當轉過這半周后，又回到原來的狀態，線圈又受到向同方向轉動的力，線圈就可以持續轉動下去。
　　如果在線圈轉動的后半周，不是停止給線圈供電，而是設法改變后半周的電流方向，不就可以使線圈轉的更加平穩了嗎？
電動機的工作原理
磁場對通電線圈的作用
當線圈轉到平衡位置時，改變電流的方向，觀察線圈的轉動情況。
電動機由兩部分組成：
1
直流電動機
直流電動機的組成
　　能夠轉動的線圈，也叫
轉子；固定不動的磁體，也叫定子；電動機工作時，轉子在定子中飛快地轉動。
定子（磁鐵）
轉子（線圈）
換向器
電刷
兩個銅半環E、F
電刷A、B
換向器
換向器主要構造：兩個電刷A、B，兩個銅半環E、F。
換向器的作用：
當線圈每轉到平衡位置時，自動改變線圈中電流方向，從而實現了線圈的持續轉動。
直流電動機的基本構造
換向器的工作過程
當線圈每轉到平衡位置時，自動改變線圈中電流方向。
換向器使靠近磁體S極一邊線圈中的電流方向永遠向里，從而使該邊線圈的受力方向始終向上，而另一邊的受力方向始終向下，從而使線圈持續轉動。（線圈靠近S極一邊受力的方向始終豎直向上）


通電線圈在磁場中，ab、cd兩邊電流方向相反，受力方向相反，順時針轉動。
線圈轉到平衡位置，電刷接觸到換向器中間絕緣部分，不受力，利用慣性轉過平衡位置。
2
1

線圈越過平衡位置后，利用換向器改變了電流方向，受力方向改變，仍然順時針轉動。
3
線圈利用慣性轉過平衡位置后，又改變了電流的方向和受力方向，繼續轉動。
直流電動機的工作原理
3
4
視頻欣賞《換向器與電動機的工作原理》
①換向器的作用：
當線圈每轉到 時，自動改變線圈中 方向（每半周改變一次），從而實現了線圈的持續轉動。
②電動機的工作原理： 。
③電動機工作時將 能轉化為 能。
總結
4
電動機的優點：
直流電動機
平衡位置
電流
通電線圈在磁場中受力轉動
電
機械
構造簡單、控制方便、體積小、效率高，而且對環境污染很小。
實際的電動機有多個線圈，每個線圈都接在一對 上，以保證每個線圈在轉動過程中受力的方向都能使它朝同一方向轉動。
直流電動機的結構
實際的電動機：
5
換向器
轉子
換向片
家用電器中的電動機：
6
觀看小視頻《電動機模型》
①通電導體在磁場中受到力的作用
電動機
電動機
④能量轉化：把電能轉化為機械能
②基本組成：換向器、轉子、電子
磁場對通電
導體的作用
①原理：通電線圈在磁場中受力而轉動
②影響作用力的方向
③換向器作用：線圈轉到平衡位置時，自動
改變線圈中電流方向
電流的方向
磁場的方向

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