資源簡介

(共16張PPT)
第十四章 磁現(xiàn)象
第6節(jié) 直流電動機
通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，那么通電線圈在磁場中會怎樣運動呢？
新課引入
活動1：如圖，將漆包線繞成矩形線圈，將漆包線的兩端的漆層全部刮掉，按圖連接電路，通入如圖所示電流，觀察線圈的運動情況。
分析原因：由左手定則判定，下邊受力向外，上邊受力向里，兩個力方向相反且不在同一直線，于是就使線圈開始轉(zhuǎn)動。
新知講解
直流電動機的原理
一
但是當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過90度角，即線圈平面與磁場垂直時，觀察到：
現(xiàn)象：線圈來回擺動最終靜止在該位置，不能持續(xù)轉(zhuǎn)動
分析原因：轉(zhuǎn)過90°時，由左手定則判定，這兩個力變成在一條直線上，這個位置叫作平衡位置。線圈的慣性使它可以沖過平衡位置，但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動。
活動2：將漆包線一端的漆層全部刮掉，另一端的漆層只刮去半周，接通電路，觀察線圈的轉(zhuǎn)動情況。
④
①
②
③
現(xiàn)象：線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動起來
分析原因：線圈由①位置轉(zhuǎn)過90度角到②位置時，帶漆層的部分接觸支架，瞬間線圈中無電流，線圈的慣性使得它轉(zhuǎn)過②③④位置，接下來刮去漆層的部分接觸支架，線圈受力轉(zhuǎn)動到下一個循環(huán)。
電動機就是根據(jù)通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動制成的。
線圈
定子
換向器
電刷
如圖所示，是一個教學(xué)用的電動機.先讓線圈處于水平位置，然后通電，將看到它能夠連續(xù)地轉(zhuǎn)動.
想一想：為什么這種裝置能夠使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動？換向器和電刷起了什么作用？
銅半環(huán)F
銅半環(huán)E
當(dāng)線圈每轉(zhuǎn)到平衡位置時，自動改變線圈中電流方向，從而實現(xiàn)線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動。
換
向
器
電刷AB
與半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。
觀看直流電動機轉(zhuǎn)動視頻
甲
直流電動機的工作過程是：
如圖甲所示是開始通電的狀態(tài)，換向器F與電刷A接觸，換向器E與電刷B接觸。線圈ab邊內(nèi)電流由b指向a，ab邊受到向上的磁場力，cd邊內(nèi)電流由d指向c，cd邊受到向下磁場力。
乙
轉(zhuǎn)過90°就到了圖乙的狀態(tài)，這是平衡位置。在這一瞬間，換向器與電刷斷開，線圈中沒有電流，線圈不受磁場力。線圈的慣性使它沖過平衡位置。
丙
線圈沖過平衡位置，于是換向器就改變了所接觸的電刷，E與A接觸、F與B接觸，如圖丙所示。這時線圈ab邊內(nèi)電流由a指向b， ab邊受力方向變成向下，cd邊內(nèi)電流由c指向d， cd邊受力方向變成向上，于是線圈就繼續(xù)沿順時針方向轉(zhuǎn)動90°。
轉(zhuǎn)到如圖丁所示的平衡位置時，線圈又靠慣性沖過去，回到了圖甲的狀態(tài)。
丁
總之，依靠換向器與電刷的配合，每轉(zhuǎn)動半周，線圈中的電流方向就改變一次，這樣線圈就能夠連續(xù)不停地沿同一方向轉(zhuǎn)動下去。
甲
乙
丙
丁
實際使用的直流電動機由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。
轉(zhuǎn)子的線圈有許多組，并且嵌在圓柱形鐵芯上。
換向器是由許多對銅片組成的。
定子由機殼和電磁鐵組成，轉(zhuǎn)子安裝在定子里。
兩個電刷是用石墨與銅粉壓制而成的。
電刷
換向器
定子
轉(zhuǎn)子
從能量轉(zhuǎn)化來看，電動機是把電能轉(zhuǎn)化為機械能。
實用電動機
二
生活中的電動機
直流電動機(電動玩具、錄音機等小型電器)
交流電動機(電風(fēng)扇、洗衣機等家用電器)
電動機優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、體積小、效率高
1．（多選）要改變直流電動機轉(zhuǎn)向，可以采用 （ ）
A．改變電流方向，其他不變
B．改變磁場方向，其他不變
C．增大電流強度
D．同時改變電流方向和磁場方向
A B
當(dāng)堂檢測
2. 關(guān)于直流電動機工作時的電流方向，下列說法正確的是(　　)
A. 線圈中電流方向不變，外部電路的電流方向不變
B. 線圈中電流方向改變，外部電路的電流方向改變
C. 線圈中電流方向不變，外部電路的電流方向改變
D. 線圈中電流方向改變，外部電路的電流方向不變
3. 要使直流電動機的轉(zhuǎn)速加快，下列采取的措施不可靠的是(　　)
A．增大線圈中的電流
B．更換電壓較高的直流電源
C．將磁鐵的兩極對調(diào)
D．再增加一個磁鐵，使該磁鐵的磁場與原有的磁場方向一致
D
C
直流電動機的原理
構(gòu)造
工作原理：通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動
直流電動機的工作過程
換向器與電刷的作用
直流電動機的應(yīng)用
實用的電動機
能量轉(zhuǎn)化
直流電動機
課堂小結(jié)

展開更多......

收起↑