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14.6 直流電動機課件(共17張PPT) 2024-2025學年物理北師版(2024)九年級全一冊

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14.6 直流電動機課件(共17張PPT) 2024-2025學年物理北師版(2024)九年級全一冊

資源簡介

(共17張PPT)
第十四章 磁現象
第6節 直流電動機
為什么電池外的線圈會不停轉動?
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動。
新知講解
直流電動機的原理

但是當線圈轉過90度角,即線圈平面與磁場垂直時,觀察到:
現象:線圈來回擺動最終靜止在該位置,不能持續轉動
分析原因:轉過90度角時,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,但不能持續轉動。
活動2:在活動1的基礎上,我們不把線圈兩端的漆層全部刮掉,而是將一段的磁層全部刮掉,另一端的漆層刮掉半周,進行實驗。觀看下面的演示視頻,回答相關問題。
問題:為什么在這個實驗中線圈能連續的轉動?你還能想到其他的方法讓線圈能連續轉動嗎?
電路接通刮去漆皮的半周,電流導通,線圈轉動,當線圈轉動越過平衡位置后,轉至有漆皮的一端,線圈中沒有電流經過,由于慣性,線圈繼續轉動,轉動半周后再繼續供電,線圈就可以持續轉下去了。
還可以使線圈轉動半周后,改變電流的方向,從而改變受力方向。
電動機就是利用改變電流方向使得線圈能夠持續轉動,從而達到正常工作的目的。
如圖所示,是一個教學用的電動機.先讓線圈處于水平位置,然后通電,將看到它能夠連續地轉動.
想一想:為什么這種裝置能夠使線圈連續轉動?換向器和電刷起了什么作用?
銅半環F
銅半環E
當線圈每轉到平衡位置時,自動改變線圈中電流方向,從而實現線圈持續轉動。



電刷AB
與半環接觸,使電源和線圈組成閉合電路。
觀看直流電動機轉動視頻
過程
分析
開始通電時,換向器F 與電刷A接觸,換向器E與電刷B 接觸。電流方向如上圖,由左手定則可知線圈的ab邊受到向上的磁場力,cd邊受到向下的磁場力,于是線圈開始沿順時針方向轉動。
轉過90°后到達平衡位置。
線圈的慣性使它沖過平衡位置,于是換向器就改變了所接觸的電刷 ,此時ab 邊受力方向變成向下,cd 邊受力方向變成向上,于是線圈就繼續沿順時針方向轉動90°。
轉到圖丁所示的平衡位置時,又靠慣性沖過去,就回到了圖甲的狀態。




通過下面的示意圖分析電動機的工作過程。
總之,依靠換向器與電刷的配合,每轉動半周,線圈中的電流方向就改變一次,這樣線圈就能夠連續不停地沿同一方向轉動下去。




實際的電動機有多個線圈,每個線圈都接在一對換向片上,以保證每個線圈在轉動過程中受力的方向都能使它朝同一方向轉動。
實際的直流電動機的轉子
定子
轉子
實用的電動機

1、電動機的工作原理:
通電線圈在磁場中受磁場力轉動
2、電動機的能量轉化:
電動機工作時,是將電能轉化為機械能 。
3、電動機的分類:
①直流電動機:
②交流電動機:
電力機車、公交電車、貨運電瓶車、軋鋼機、起重機、刨床、電動玩具、錄音機、影碟機等。
電扇、洗衣機、電冰箱、水泵、農產品加工機械的電動機。
1.直流電動機工作時,線圈經過垂直磁感線的位置時(  )
A.線圈受力平衡,速度為零
B.線圈受力平衡,速度不為零
C.線圈受力不平衡,速度為零
D.線圈受力不平衡,速度不為零
B
當堂檢測
2. 關于換向器的作用,下列說法中正確的是(  )
A.直流電動機的換向器既可以改變線圈中的電流方向,又可以改變外部電流方向
B.直流電動機的換向器是將外部電路的直流電變成線圈中的交流電
C.直流電動機的換向器是用來改變電流的大小和方向
D.當直流電動機的線圈剛轉過平衡位置時,換向器能立即改變線圈中的電流方向
D
3.如圖為直流電動機的工作原理圖,分析正確的是(  )
A.線圈連續轉動是靠電磁繼電器來實現的
B.電動機通電后不轉,一定是電路斷路
C.電動機工作過程中,消耗的電能全部轉化為機械能
D.改變磁場方向可以改變線圈轉動的方向
D
1.直流電動機的原理及能量轉化
磁場對通電導體有力的作用。
直流電動機的能量轉化:直流電動機將電能轉化成機械能。
2.實用的電動機
電動機由定子和轉子兩部分組成;
為了使直流電動機持續轉動,必須安裝換向器和電刷。
課堂小結

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