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(共36張PPT)
物理 人教版
九年級(jí)全一冊(cè)
第二十章 電與磁
第四節(jié)　電動(dòng)機(jī)
新課導(dǎo)入
車床
水泵
電風(fēng)扇
它們靠什么去工作？
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用。
2.了解直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。
3.知道換向器在直流電動(dòng)機(jī)中的作用。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
教學(xué)重點(diǎn)：
磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用。
教學(xué)難點(diǎn)：
電動(dòng)機(jī)能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因。
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
機(jī)床、水泵，需要電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)；電力機(jī)車、電梯，需要電動(dòng)機(jī)牽引。家庭生活中的電扇、冰箱、洗衣機(jī)，甚至各種電動(dòng)玩具都離不開電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)已經(jīng)應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)生活的各個(gè)方面。
給電動(dòng)機(jī)通電，它就能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。這是為什么？
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
通電導(dǎo)線是不是也會(huì)受到磁場(chǎng)的作用力呢？
S
N
I
+
_
磁體周圍存在什么？
通電直導(dǎo)體周圍存在什么？
磁場(chǎng)
磁體間通過磁場(chǎng)相互作用
磁場(chǎng)
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
如果原來靜止的銅棒突然運(yùn)動(dòng)起來，表明它受到了力的作用
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
改變磁場(chǎng)方向前
改變磁場(chǎng)方向后
結(jié)論：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)。
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
改變電流方向前
改變電流方向后
結(jié)論：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向與電流方向有關(guān)。
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用。
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的方向與磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān)。
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
假如不是一根通電導(dǎo)線而是一個(gè)通電線圈放在磁場(chǎng)中，它又會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
磁場(chǎng)對(duì)線圈的力使線圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
越過平衡位置后，磁場(chǎng)對(duì)線圈的力阻礙線圈繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)
平衡位置
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
通電線圈可以在磁場(chǎng)里轉(zhuǎn)動(dòng)過一定角度，但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
為什么線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)呢
線圈可以持續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)嗎？
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
是否有方法可以讓線圈一直運(yùn)動(dòng)下去？
線圈旋轉(zhuǎn)半圈后，最終會(huì)停在平衡位置
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)二 電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造
想一想：
如果在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的后半周，不是停止給線圈供電，而是設(shè)法改變后半周的電流方向，使線圈在后半周也獲得動(dòng)力，線圈不就能轉(zhuǎn)得更平穩(wěn)了嗎？
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)二 電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造
電動(dòng)機(jī)由兩部分組成：
能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈，也叫轉(zhuǎn)子。
固定不動(dòng)的磁體，也叫定子。
如果在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的后半周，不是停止給線圈供電，而是設(shè)法改變后半周的電流方向，使線圈在后半周也獲得動(dòng)力，線圈就能平穩(wěn)地轉(zhuǎn)下去。可以完成這一任務(wù)的裝置叫換向器。
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)二 電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造
換向器:通過換向器可以使線圈中電流每半周改變一次。
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)二 電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造
換向器工作原理:
當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到另一半和電刷接觸時(shí)就改變了電流方向,從而受力方向改變使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)二 電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造
電動(dòng)機(jī)原理:
通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)。
能量轉(zhuǎn)化：
電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)二 電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造
電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用:
交流電動(dòng)機(jī)：應(yīng)用于電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、抽油煙機(jī)、電冰箱等。
知識(shí)全解
知識(shí)點(diǎn)二 電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造
電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用:
直流電動(dòng)機(jī)：應(yīng)用于電力機(jī)車、起重機(jī)、電動(dòng)玩具等。
當(dāng)堂練習(xí)
1.如圖，以塑料管為連接軸將兩個(gè)玩具的電動(dòng)機(jī)甲和乙連接起來，使其可同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)甲連接一個(gè)小燈泡，電動(dòng)機(jī)乙連接電源，閉合開關(guān)后，下列說法中正確的是（　　）
A．小燈泡不發(fā)光，因?yàn)樾襞菸磁c電源連接
B．甲的工作原理是電磁感應(yīng)
C．乙的工作原理是電磁感應(yīng)
D．甲工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B
當(dāng)堂練習(xí)
解析　
由圖可知，閉合開關(guān)，乙電動(dòng)機(jī)中有電流通過，乙電動(dòng)機(jī)工作，乙的工作原理是通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)，是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。因?yàn)橐业霓D(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)甲的轉(zhuǎn)動(dòng)，甲電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的線圈在內(nèi)部磁場(chǎng)中切割磁感線，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，有電流流過小燈泡，小燈泡會(huì)發(fā)光，此時(shí)甲相當(dāng)于一個(gè)發(fā)電機(jī)，則甲的工作原理是電磁感應(yīng)，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。故ACD錯(cuò)誤，B正確。
故選B。
當(dāng)堂練習(xí)
2.如圖所示，對(duì)于圖中所描述的物理過程，下列分析正確的是（ ）
A．圖甲玻璃筒內(nèi)空氣被壓縮時(shí)，空氣內(nèi)能增大，與四沖程汽油機(jī)的壓縮沖程原理相同
B．圖乙電風(fēng)扇吹風(fēng)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
C．圖丙兩個(gè)底部光滑的鉛柱緊壓結(jié)合在一起說明分子間沒有斥力
D．圖丁是柴油機(jī)的做功沖程，汽缸內(nèi)的氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣體的內(nèi)能增大
A
當(dāng)堂練習(xí)
解析　
A．圖中厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時(shí)，活塞對(duì)空氣做功，瓶?jī)?nèi)空氣的內(nèi)能增加，溫度升高，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，與壓縮沖程的原理是相同的，故A正確；
B．電風(fēng)扇工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；
C．圖丙兩個(gè)底部光滑的鉛柱緊壓結(jié)合在一起只能說明分子之間存在相互作用的引力，并不能說明分子間沒有斥力，故C錯(cuò)誤；
D．圖中汽缸頂部有個(gè)火花塞，是汽油機(jī)，氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)（即做功沖程），內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，氣體的內(nèi)能減小，故D錯(cuò)誤。
故選A。
當(dāng)堂練習(xí)
3.物理學(xué)原理在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用，很多機(jī)器、設(shè)備都是根據(jù)物理學(xué)原理制成的。利用如圖所示實(shí)驗(yàn)的原理可以制成（　　）
A．電磁繼電器
B．電動(dòng)機(jī)
C．內(nèi)燃機(jī)
D．電磁鐵
B
當(dāng)堂練習(xí)
解析　
該實(shí)驗(yàn)裝置中有電源、導(dǎo)軌、磁體和金屬棒，研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)，利用此原理制造了電動(dòng)機(jī)，故B符合題意，ACD不符合題意。
故選B。
當(dāng)堂練習(xí)
4.圖示為直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖。線圈abcd處于向右的磁場(chǎng)中，兩個(gè)銅半環(huán)E和F跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)，兩半環(huán)中間斷開，彼此絕緣；A和B是電刷，它們分別跟兩個(gè)半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。在圖示位置，電流沿dcba流過線圈，dc邊受到磁場(chǎng)的作用力向下，則（　　）
A．線圈在圖示位置時(shí)，ab邊受到磁場(chǎng)的作用力向下
B．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°時(shí)，電流沿dcda流過線圈
C．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°時(shí)，dc邊受到磁場(chǎng)的作用力向下
D．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°時(shí)，ab邊受到磁場(chǎng)的作用力向下
D
當(dāng)堂練習(xí)
解析　
A．根據(jù)題意知道，此時(shí)dc邊受到磁場(chǎng)的作用力向下，由于ab邊中電流方向與dc中電流方向相反，而磁場(chǎng)方向相同，所以ab邊受到磁場(chǎng)的作用力與dc邊受到磁場(chǎng)的作用力相反，即ab邊受到磁場(chǎng)的作用力向上，故A錯(cuò)誤；
B．由圖知道，線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°時(shí)，電流沿abcd流過線圈，故B錯(cuò)誤；
C．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°時(shí)，dc邊中電流的方向反向，則受力方向改變，即dc邊受到磁場(chǎng)的作用力向上，故C錯(cuò)誤；
D．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°時(shí)，ab邊中電流的方向反向，則受力方向改變，即ab邊受到磁場(chǎng)的作用力向下，故D正確。
故選D。
當(dāng)堂練習(xí)
5.電讓我們的生活豐富多彩，關(guān)于下圖所示的情景說法正確的是（　　）
A．甲圖中的通電螺線管，將它自由懸垂，則它的B端靜止時(shí)指向南方
B．乙圖中的手搖發(fā)電機(jī)，它的工作原理是電磁感應(yīng)，可將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
C．丙圖中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，只要給導(dǎo)體通電，導(dǎo)體附近的小磁針就一定會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D．丁圖中所探究的實(shí)驗(yàn)中通電導(dǎo)體受力方向與電流方向和磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)
B
當(dāng)堂練習(xí)
解析　
A．甲圖中的通電螺線管的B端是N極，將它自由懸垂，則它的B端靜止時(shí)指向北方，故A錯(cuò)誤；
B．乙圖中的手搖發(fā)電機(jī)，它的工作原理是電磁感應(yīng)（閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流），可將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故B正確；
C．給導(dǎo)體通電，導(dǎo)體附近的小磁針不一定會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)（小磁針的磁場(chǎng)方向與通電導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)方向一致時(shí)），故C錯(cuò)誤；
D．丁圖中所探究的實(shí)驗(yàn)中通電導(dǎo)體受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，故D錯(cuò)誤。
故選B。
本課小結(jié)
電動(dòng)機(jī)
磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用：
電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造：
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的方向與電流的方向 、磁場(chǎng)的方向有關(guān)
電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
應(yīng)用：電動(dòng)機(jī)
電磁鐵、線圈、換向器、電源
原理：
換向器的作用
能量轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
通電線圈在磁場(chǎng)中受力發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
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