資源簡介

(共23張PPT)
14.6 直流電動機
1.了解直流電動機的構造和工作原理及其能量轉化。
2.知道換向器的作用和電動機的應用。
學習目標
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。那么線圈可以持續地轉動嗎？
新課引入
通電線框在磁場中受力轉動，但不是持續轉動，而是來回扭轉，最終靜止在平衡位置。
為什么會這樣呢？
問題1：通電線圈在磁場中會怎樣轉動？
把一段直徑約為0.6mm的漆包線繞成尺寸約為4cm×2.5cm的矩形線圈，圈數6匝.在線圈的兩端各伸出約2cm做轉動軸.然后，用砂紙除去線圈兩個軸上的漆層，使它能夠導電 .用金屬絲做兩個支架，固定在木板上.支架間放入一個永磁體，并且讓一個磁極朝上.把矩形線圈的軸放到支架上，讓線圈的平面處于豎直方向.用導線把兩節干電池接到支架上，閉合開關，觀察現象。
新知講解
直流電動機的原理
一
線圈轉動
轉過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，但不能持續轉動。
活動：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，觀察線圈的轉動情況。
現象：線圈持續轉動起來
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。
你還能想到其他的方法讓線圈能連續轉動嗎？
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？
定子（磁體）
換向器
（1）轉子：能夠轉動的部分。
（2）定子：固定不動的部分。
（3）換向器
①兩個銅制的彼此絕緣的半環E、F.
②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。
轉子（線圈）
電刷（A、B）
電刷的作用：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
線圈電流方向：
b → a，d → c
線圈受力方向：
ab 向上，cd 向下
線圈轉動情況：
順時針
甲
直流電動機的工作過程是：
線圈電流方向：
無電流
線圈受力方向：
不受力
線圈轉動情況：
由于慣性繼續轉動
乙
線圈電流方向：
線圈受力方向：
線圈轉動情況：
丙
a → b，c → d
ab 向下，cd 向上
順時針
線圈電流方向：
無電流
線圈受力方向：
不受力
線圈轉動情況：
由于慣性繼續轉動
丁
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。
電動機
電刷
換向器
定子
轉子
實用的電動機
二
（1）定子是由機殼和電磁鐵（或永磁體）組成
（2）轉子是由線圈、換向器和電刷組成
兩個電刷是用石墨和銅粉壓制而成
換向器是由許多對銅片組成
電刷
換向器
定子
轉子
工作原理：
磁場對通電導線有磁力的作用。
能量轉化：
直流電動機將電能轉化成機械能。
電動機優點：結構簡單、控制方便、體積小、效率高
請同學們相互討論，舉一些生活中用到直流電動機的例子。
公交電車
電力機車
起重機
影碟機
錄音機
電動玩具
1．直流電動機中換向器的作用是（　　）
A．改變直流電源中的電流方向
B．改變電動機線圈的轉動方向
C．改變電動機中的轉動速度
D．以上說法都不對
C
當堂檢測
2．如圖為直流電動機的工作原理圖，下列分析正確的是(　　)
A．改變磁場方向可以改變線圈轉動的方向
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．線圈連續轉動是靠電磁繼電器來實現的
A
3．（多選）下列電器中，應用直流電動機的有________（填序號）
A．收音機　B．復讀機　C．電視機　
D．電冰箱　E．洗衣機　F．吸塵器　
G．電熱器　H．電動剃須刀 L．電鈴
B、H
電動機
基本構造：換向器、電刷、線圈、定子
工作原理：通電線圈在磁場中受力而轉動
能量轉化：電能轉化為機械能
課堂小結

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