九年级物理下册 17.2 探究电动机转动的原理课件2 粤教沪版.ppt

17 2探究电动机的转动原理 1 电动机的主要部件 带有磁体的定子和带有线圈的转子 3 电动机转动的猜想 电动机的转动可能与磁场和线圈电流有关 磁场可能会对通电线圈产生力的作用而使线圈转动 一组线圈 一个线圈 一段导体 线圈组 2 线圈的简化 复习回顾 本节课就来探究磁场是否对电流有作用力 上节课后同学们对猜想的验证实验方案进行了设计 这些方案可归纳为以下三种 下面我们选择方案 b 进行实验验证 n s 活动1 探究磁场对电流的作用 一 探究磁场对电流的作用 现象分析 结论 实验探究一 1 电路闭合时 导体ab是否动起来 使导体ab动起来的原因是什么 断开开关呢 2 若是把磁铁移去 电源接通 导体ab还会动吗 这个现象说明了什么 导体ab由静止运动起来 说明是受到了力的作用 若是电源断开 发现导体虽在磁场中 却不动 若是把磁铁移去 电源接通 导体也不动 通电导体在磁场里要受到力的作用 3 改变电流方向 导体ab的运动方向是否改变 实验探究二 通电导体在磁场里受到的力的方向与什么有关呢 4 保持电流方向不变 改变磁场方向 导体ab的运动方向是否改变 现象 导体运动方向发生改变 说明 受力方向与电流方向有关 现象 导体运动方向发生改变 说明 受力方向与磁场方向有关 结论 通电导体在磁场中受到力的作用 力的方向与电流方向 磁场方向有关 如果把一只通电线圈放到磁场中 它又将怎样呢 通电后由于线圈左右两边通过的电流方向相反 因此它们的受力方向相反 因而线圈沿逆时针方向转动 当线圈的平面与磁场垂直时 通电线圈上下两边受到的力大小相等 方向相反 作用在同一直线上 因而线圈受到的力为平衡力 我们把这个位置称为平衡位置 这时由于惯性 线圈还会转动 当线圈靠惯性转过平衡位置时 由于上边受到的力方向向上和下边受到的力的方向向下 线圈的受力方向与线圈的运动方向相反 所以线圈受到的力将变成阻碍线圈运动的力 这时 线圈将逐渐停止转动 通电线圈最后静止在平衡位置 电动机通电时为什么会连续转动呢 能够完成改变导体中的电流方向这一任务的装置叫做换向器 二 换向器的作用 当线圈靠惯性转过平衡位置时 如果立即改变线圈中的电流方向 线圈就能够继续转动下去了 两个铜半环 电刷 换向器 通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次 换向器作用 每当线圈刚转过平衡位置 换向器就能自动改变线圈中电流的方向 使线圈继续转动下去 电刷 绝缘的两个半圆环 活动2 探究换向器的作用 换向器的结构 由两个彼此绝缘的金属半圆环组成 使用直流电源供电的电动机叫做直流电动机 小知识方向不变的电流叫做直流电 如干电池 蓄电池提供的电流都是直流电 电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的 三 电动机的工作原理 电动机的基本构造 磁体线圈换向器电刷 a b是电刷作用 与半环接触 使电源和线圈组成闭合电路 e f是换向器 两个半圆铜环 作用 及时改变线圈中的电流方向 使线圈一直转动下去 直流电动机工作原理 顺时针 无电流 不受力 由于惯性继续转动 顺时针 无电流 不受力 由于惯性继续转动 直流电动机的工作原理 通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动 同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向 以保持线圈的持续转动 磁场对通电导体作用原理的应用 1 磁电式电流仪表 2 动圈式扬声器 喇叭 这些电动玩具也都需要电动机 电动机为这些交通工具提供动力 实际电动机 电动机的实质 将电能转化成机械能的用电器 使用电动交通工具的优点 效率高 噪声小 无尾气排放 无污染 2 一台组装齐全的直流电动机模型 接通电源后 线圈不转 用手拨动一下转子后 线圈就正常转动起来 则该电动机模型开始不转动的原因可能是 a 1 已知a图中通电导体的受力方向 请判断b c图中导体的受力方向 a 线圈正好处于平衡位置 b 电刷与换向器接触不良 c 磁铁的磁性或线圈中电流不够大 d 线圈内断路 课堂练习 3 在磁场中的通电导体 a 一定受到磁场力的作用b 可能受到磁场力的作用c 一定不受磁场力的作用d 以上说法均不正确 4 关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系 下列说法中错误的是 a 电流方向改变时 导体受力方向改变 b 磁场方向改变时 导体受力方向改变 c 电流方向和磁场方向同时改变 导体的受力方向改变 d 电流方向和磁场方向同时改变 导体的受力方向不变 b c 5 小刚学习了直流电动机后 他在家自己装配了一个玩具直流电动机 研究了直流电动机的转向与磁场方向 电流方向的关系后 接着研究影响直流电动机的转速的因素 研究时记录的现象如右表 分析上表记录可推测影响电动机的转速的因素可能是 要想使一台直流电动机的转速增大 可采用的方法是 a 增大线圈中的电流b 增加电动机的供电电压c 使磁性增强d 改变磁极的位置 a b c 电流大小 磁场强弱 6 电动机是利用 在磁场中受力转动的原理制成的 在直流电动机中 每当线圈转过平衡位置时 能自动改变线圈中的电流方向 7 如图所示 直导线通电时发生偏转 说明 对电流有力的作用 可以利用这个原理制作 电动机 发电机 如果只改变电流方向 直导线偏转