資源簡介

(共28張PPT)
17.3 電動機(jī)為什么會轉(zhuǎn)動
生活中處處有電動機(jī)
水泵
電風(fēng)扇
電力機(jī)車
電動機(jī)利用什么原理工作的？通電后為什么能夠轉(zhuǎn)動呢？
新課導(dǎo)入
1.通過實(shí)驗了解通電導(dǎo)體在磁場中受力作用。
2.通過實(shí)驗了解電動機(jī)轉(zhuǎn)動的原理
學(xué)習(xí)目標(biāo)
實(shí)驗探究一：觀察并研究電動機(jī)的結(jié)構(gòu)
1、提出問題
電動機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)怎樣？
電動機(jī)由哪些部件組成，各起什么作用？
電動機(jī)是怎樣轉(zhuǎn)起來的？
新知講解
(1)將學(xué)生實(shí)驗用的電動機(jī)接入電路，閉合開關(guān)，觀察電動機(jī)的轉(zhuǎn)動。
2、進(jìn)行試驗與收集證據(jù)
換向器
電刷
轉(zhuǎn)子
定子
（2）拆開這臺直流電動機(jī)，觀察它由哪幾部分組成。
1、實(shí)驗器材
金屬軌道、磁鐵、開關(guān)、電池、能夠在軌道上滾動的金屬桿。
實(shí)驗探究二：轉(zhuǎn)動的原理
（1）閉合開關(guān)觀察，原來靜止在磁場中的導(dǎo)體運(yùn)動情況。
（2）磁場方向不變，改變電流方向，觀察磁場中導(dǎo)體運(yùn)動情況。
（3）電流方向不變，改變磁場方向，觀察磁場中導(dǎo)體運(yùn)動方向。
2、實(shí)驗步驟：
（1）閉合開關(guān)觀察，原來靜止在磁場中的導(dǎo)體運(yùn)動情況。
現(xiàn)象：閉合開關(guān)，原來靜止在磁場中的導(dǎo)體發(fā)生運(yùn)動。
（2）磁場方向不變，改變電流方向，觀察磁場中導(dǎo)體運(yùn)動情況。
現(xiàn)象：磁場方向不變，改變電流方向，磁場中導(dǎo)體運(yùn)動方向發(fā)生改變。
（3）電流方向不變，改變磁場方向，觀察磁場中導(dǎo)體運(yùn)動方向。
現(xiàn)象：電流方向不變，改變磁場方向，磁場中導(dǎo)體運(yùn)動方向也發(fā)生了改變。
通電金屬桿在磁場中受到磁場力的作用。
③當(dāng)保持電流方向不變，改變磁場方向時，金屬桿運(yùn)動方向（ ）。
②當(dāng)保持磁場方向不變，改變電流方向時，金屬桿運(yùn)動方向 ( )。
改變
改變
思考：①當(dāng)接通電源時，我們看到金屬桿運(yùn)動起來，這說明了什么？
3、結(jié)論
轉(zhuǎn)動的原理：通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用， 其作用的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。
4、說明
（1）磁場方向和電流方向中有一個方向改變，導(dǎo)體受力的方向就會隨之改變 ；如果磁場方向和電流方向同時改變，導(dǎo)體受力的方向不變。
（2）電流方向與磁場方向平行時，導(dǎo)體不受力的作用。只有當(dāng)電流方向與磁場方向斜交或垂直時，通電導(dǎo)體才會受到力的作用。
導(dǎo)體不受力的作用
通電導(dǎo)體受到力的作用
1、觀察磁場對通電源線圈的作用
通電線圈在磁場中兩邊受力，但方向相反，發(fā)生逆時針轉(zhuǎn)動。
實(shí)驗探究三：電動機(jī)怎樣轉(zhuǎn)動
甲
乙
當(dāng)線圈的平面與磁感線垂直時，通電線圈受平衡力作用，達(dá)到平衡位置。
由于慣性，線圈還會繼續(xù)轉(zhuǎn)動。
線圈靠慣性越過平衡位置后，磁場力作用的結(jié)果使線圈順時針旋轉(zhuǎn)。
丙
丁
最終通電線圈靜止在平衡位置。
2、觀察磁場對通電線圈的作用視頻
由實(shí)驗可知：通電線圈不能在磁場中連續(xù)轉(zhuǎn)動。
這就需要用換向器來改變電流的方向，實(shí)現(xiàn)通電線圈在磁場中持續(xù)地轉(zhuǎn)動。
思考：怎樣才能讓通電線圈在磁場中持續(xù)地轉(zhuǎn)動呢？
電動機(jī)線圈的兩端各連著一個銅制的半環(huán)（圖中E、F），它們之間有一窄縫，彼此絕緣，這兩個相互絕緣的半環(huán)稱為換向器。
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(zhuǎn)動下去。
E
F
A
B
3、直流電動機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動的原理
(1)換向器
a
d
c
b
E
F
A
B
（a）
線圈的AB邊受到一個向上的力，CD邊受到一個向下的力，線圈順時針方向轉(zhuǎn)動。
線圈處于此位置時，半環(huán)E跟電刷A接觸，半環(huán)F跟電刷B接觸，通電后線圈中電流從半環(huán)E流向半環(huán)F。
（2）直流電動機(jī)原理圖分析
線圈不受力的作用，但線圈由于慣性會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，從而越過平衡位置。
d
b
c
a
E
F
A
B
（b）
線圈轉(zhuǎn)至平衡位置時，兩電刷跟兩個半環(huán)間絕緣部分接觸，線圈中無電流。
線圈越過平衡位置后，半環(huán)E變?yōu)楦娝接觸，半環(huán)F變?yōu)楦娝接觸。
由于換向器的作用，線圈中電流變?yōu)閺陌氕h(huán)F流向半環(huán)E。線圈仍然沿順時針方向轉(zhuǎn)動。
b
a
c
d
E
B
F
A
（c）
線圈由于慣性越過平衡位置后，線圈中的電流又從半環(huán)E流向半環(huán)F，其情況又和圖(a)所示一樣。
線圈又轉(zhuǎn)至平衡位置時，其情況跟圖(b)所示相似。
d
b
c
a
E
B
F
A
(d)
（3）直流電動機(jī)轉(zhuǎn)動視頻
每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，半環(huán)就立即改變線圈中的電流方向，線圈兩邊受到的力就會改變，線圈就按照原來的方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去。
機(jī)械能
思考：①電動機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動的原因是什么？
②電動機(jī)工作時消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為什么能？
③電路元件都正常，閉合開關(guān)，電動機(jī)模型不轉(zhuǎn)的原因是什么？
原因可能是線圈處于平衡位置，此時線圈中沒有電流，用手?jǐn)Q一下轉(zhuǎn)軸，線圈就會離開平衡位置致使線圈中有電流通過而轉(zhuǎn)動。
1、磁場對電流作用力的方向與( )方向和 ( )方向有關(guān)。
電流
磁場
2、電動機(jī)的工作原理是( )；電動機(jī)在工作過程中將( )能轉(zhuǎn)化為( ) 能。
機(jī)械
電
通電線圈在磁場中受到磁場力而轉(zhuǎn)動
當(dāng)堂檢測
3、要改變直流電動機(jī)線圈轉(zhuǎn)動的方向，可行的辦法是（ ）
A.改變電流的大小
B.改變磁場的強(qiáng)弱
C.只改變電流的方向
D.同時改變電流的方向和磁場的方向
C
電動機(jī)為什么轉(zhuǎn)動
磁體、電刷、線圈和換向器
電動機(jī)的結(jié)構(gòu)
電動機(jī)的工作原理
通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用.作用力的方向跟電流方向和磁場方向有關(guān).
實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
換向器：結(jié)構(gòu)與作用
工作原理
轉(zhuǎn)動的原理
課堂小結(jié)

展開更多......

收起↑