資源簡介

(共24張PPT)
第4節 電動機
第二十章 電與磁
1．磁場對通電導線有力的作用
2．知道電動機的基本原理
3．知道換向器的作用
學習目標
機床、水泵，需要電動機帶動；家庭生活中的電扇、冰箱、洗衣機，甚至各種電動玩具都離不開電動機。電動機已經應用在現代社會生活的各個方面。
機床
水泵
洗衣機
給電動機通電，它就能夠轉動，你知道這是為什么嗎？
新課導入
① 實驗器材
蹄形磁體、電源、直導體ab、金屬導軌、開關、導線等。
把直導體ab放在軌道上，置于蹄形磁體的磁場__ ，直導體ab與開關串聯接入電源上。
中央
磁場對通電導線的作用
一
新知講解
②探究通電導線在磁場中是否受力
閉合開關，發現通電導體向左運動
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：
直導體是否運動
猜想：
（2）磁場的方向
（1）導體中的電流方向
思考：通電導線在磁場中是否受力方向和什么因素有關呢？
③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
④探究通電導線在磁場中的受力方向跟磁感線方向之間的關系
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
磁感線
有
前面實驗的直導線運動一段距離就會離開磁場，很難持續地運動。那么線圈可以持續地轉動嗎？
如圖把線框放在磁場里，接通電源，讓電流通過，觀察它的運動，并分析線框的受力情況。
通電
通電線框在磁場里的運動
通電線框在磁場中可以轉過一個角度，但不能持續轉動。
為什么線圈不能持續轉動呢
通電線框在磁場里的運動
通電線圈在磁場中兩邊受力，但方向相反，發生順時針轉動。
通電線框在磁場里的運動
當線圈的平面與磁感線垂直時，通電線圈受平衡力作用，達到平衡位置，由于慣性，線圈還會繼續轉動。
通電線框在磁場里的運動
線圈靠慣性越過平衡位置的后，磁場力作用的結果使線圈逆時針旋轉。最終通電線圈靜止在平衡位置。
通電線框在磁場里的運動
我們可采用刮去引線漆皮的辦法來控制電路的通斷，即一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮上半周或下半周，從而保證給線圈適時供電或停電。
思考1：通過上面的分析你能說出線圈不能連續轉動的原因嗎？
因為線圈越過了平衡位置以后，受到的力要阻礙它的轉動。
思考2：怎樣使線圈繼續轉動呢？
如果在越過了平衡位置后停止對線圈供電，由于慣性，線圈就能連續轉下去了。
思考3：那么用什么方法停止對線圈供電呢？
做小小電動機
把一段粗漆包線繞成約3cm×2 cm的矩形線圈，漆包線在線圈的兩端各伸出約3cm。然后，用小刀刮兩端引線的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周，用硬金屬絲做兩個支架，固定在硬紙板上。
兩個支架分別與電池的兩極相連。把線圈放在支架上，線圈下放一塊強磁鐵。給線圈通電并用手輕推一下，線圈就會不停地轉下去。這就是一臺小小電動機！
1.組成：能夠轉動的線圈和固定不動的磁體。
線圈
(電樞）
定子
定子
在電動機里，能夠轉動的部分叫做轉子，固定不動的部分叫做定子。電動機工作時，轉子在定子中飛快地轉動。
電動機的基本構造
二
想一想：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電流的方向，使線圈在后半周也獲得動力，線圈不就能轉得更平穩了嗎？
實際的電動機是通過換向器來實現這一目的的。
E
F
A
B
換向器作用：及時改變線圈中的電流方向，使受力方向總是相同，線圈一直轉動下去。
2.直流電動機持續轉動的原理
兩個銅半環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。這樣，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。
換向器
原理視頻
實際的電動機都有多個線圈，每個線圈都接在一對換向片上，以保證每個線圈在轉動的過程中受力的方向都能使它朝同一方向轉動。
換向器
線圈
永久磁體
錐形紙盆
線圈
揚聲器是怎樣發聲的
當線圈中通有電流時，線圈受到磁鐵的作用而運動；當線圈中的電流反向時，線圈向相反方向運動。由于通過線圈的電流是交變電流，它的方向不斷變化，線圈就不斷地來回振動，帶動紙盆也來回振動，于是揚聲器就發出了聲音。
揚聲器是把電信號轉換成聲信號的一種裝置。
揚聲器的組成
1.磁場對通電導線的作用：通電導線在磁場中要受到力的作用；與電流方向和磁場的方向有關
3.電動機的基本構造：定子、轉子、換向器
2.電動機的工作原理：通電線圈在磁場中受到力的作用
課堂小結
1. 如圖所示的電路中,當開關閉合后,若想使電動機轉速變慢,應把滑動變阻器的滑片P向______端移動。
a
當堂檢測
2、如圖為電動機和發電機模型,其中圖_____（填“甲”或“乙”)為電動機模型,其工作原理是__________________________；電動機工作時,能夠使線圈平穩、連續不停地轉動下去是靠_______實現的。 　　
甲
通電導體在磁場中受力運動
換向器
3.下列說法正確的是( )
A.電動機是把機械能轉化為電能的機器
B.電動機是把電能轉化為機械能的機器
C.直流電動機是利用線圈的轉動而產生電流的
D.改變線圈中的電流方向，可以改變電動機線圈轉動的快慢
B
4.下列關于電動機說法不正確的是（ 　）
A.電動機由定子和轉子兩部分組成
B.電動機利用通電線圈在磁場中轉動原理工作的
C.換向器改變電流的方向
D.電動機將機械能轉化為電能
D

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