导学案-204电动机

20 4 电动机电动机 学习目标 学习目标 1 通过实验观察知道通电导线在磁场中将受到磁场力的作用 受力方向与电流方向 以及磁感线方向有关 2 知道电动机就是利用上述现象制成的 3 培养 训练学生观察能力和从实验事实中 归纳 概括物理概念与规律的能力 学习重点 学习重点 通电导线在磁场中受力方向与磁场方向 电流方向之间的关系 学习难点学习难点 分析电动机的转动过程 课前预习课前预习 1 奥斯特实验内容 2 磁体磁体的周围存在着 的周围也存在着磁场 3 磁场最基本的性质是 一一 探究磁场对通电导体的作用探究磁场对通电导体的作用 把导体 AB 放在磁场里 接通电源 让电流通过 ab 观察它 的运动 保持磁极的位置不变 把电源的正 负极调换 观察到导体 AB 的运动方向与步骤 中导体 ab 的运动方向 在步骤 的基础上 保持导体 ab 中的电流方向不变 把蹄形 磁铁的磁极上 下对调 观察到导体 ab 的运动方向与步骤 中导体 ab 的运动方向 问题 1 在以上实验中 导体 ab 通电后运动 这说明了什么 问题 2 以上实验中 通电导体在磁场中受到的力的方向和什么有关 知识扩展 左手定则知识扩展 左手定则 1 作用 作用 判断通电导体在磁场中的受力方向受力方向 跟电流方向电流方向和磁磁 感线方向感线方向之间的关系 2 内容 伸开左手 使大拇指与四指在同一平面内并与四指垂内容 伸开左手 使大拇指与四指在同一平面内并与四指垂 直 让磁感线垂直穿入手心 使四个手指所指的方向直 让磁感线垂直穿入手心 使四个手指所指的方向 为电流方向 那么大拇指所指的方向就是通电导体在为电流方向 那么大拇指所指的方向就是通电导体在 磁场中的受力方向 磁场中的受力方向 二二 电动机电动机 一 研究通电线圈在磁场中的受力及其运动方式 填一填 磁场对电流的作用填一填 磁场对电流的作用 1 通电导体在磁场里要 力的方向跟 和 都有关系 2 如果同时改变电流方向和磁场方向 则通电导线受力将 如果同时改变电流方向和磁场方向 则通电导线受力将 实验现象 ab 边受向上的力 cd 边受向下的力 线圈顺时针转动 但转到图乙中的 竖直位置 平衡位置 平衡位置 后 摆动几下就不动了 想想议议 1 1 线圈为什么会这样呢 线圈为什么会这样呢 由于 线圈会在平衡位置平衡位置附近摆动几下 最终 由于 线 圈将停止转动 2 怎样使线圈在转过平衡位置后 能够继续转动下去呢 怎样使线圈在转过平衡位置后 能够继续转动下去呢 线圈转过平衡位置后及时改变线圈中的 方向或 的方向 从而改变线圈的受力方向 就可以使线圈持续转动下去 二 换向器 为了 二 换向器 为了使线圈在转过平衡位置后继续转动下去 人们发明了换向器 使线圈在转过平衡位置后继续转动下去 人们发明了换向器 1 结构结构 2 工作原理 请按图分析研究 三 知识归纳 1 1 电动机原理 电动机原理 线圈在 线圈在 中受力转动 中受力转动 2 当线圈转到与磁场方向垂直的位置时 它的两个边受力 所以 不能转动 这个位置是线圈的 直流电动机在工作时 线圈转到 位置的瞬间 线圈中的电流断开 但由于线圈的 线圈还可以继续转 动 转过此位置后 线圈中电流方向靠 的作用而发生改变 从而改变 线圈的 方向 使线圈持续转动下去 3 电动机的基本构造 能够 的 和 的 能够转动的部分叫做 固定不动的部分叫做 电动机工作时 转子在定子中飞快的转动 4 4 电动机工作的过程中电动机工作的过程中 能主要转化为能主要转化为 能 电动机是纯能 电动机是纯 电阻电路吗 电阻电路吗 5 电动机的优点 构造简单 控制方便 体积小 效率高 功率可大可小 无 污染等 A A B B 是电刷是电刷 作用 作用 与半环接触 使电源和线圈组成闭合电路 与半环接触 使电源和线圈组成闭合电路 E E F F 是换向器 两个铜制半环 是换向器 两个铜制半环 作用 作用 线圈转过平衡位置后及时改变线圈中的电流线圈转过平衡位置后及时改变线圈中的电流 方向 从而改变线圈的受力方向 使线圈持续转动方向 从而改变线圈的受力方向 使线圈持续转动 下去 下去 6 电动机的分类 直流电动机 利用 电源供电的电动机 例如 电动玩具 录音机等小 型电器中的电动机 交流电动机 利用 电源供电的电动机 例如 电风扇 洗衣机等家 用电器中的电动机 课堂练习 课堂练习 1 直流电动机是利用 的原理制成的 它工作时将 能转化为 2 电动机安装完成后 闭合电路电动机不运转 但轻轻的转一下就转动起 来了 出现这种现象的原因是 3 探究通电导体在磁场中受到的力与哪些因素有关时 小丽同学做了如下 三组实验 如下图所示 其中AB是通电导体的一部分 导线上的箭头表示电流 方向 F表示导体受力的方向 N S表示磁体的两极 通过实验 a 和 b 说明 通电导体在磁场中的受到力方向 与 的方向有关 通过实验 a 和 c 说明 通电导体在磁场中的受到力方向 与 的方向有关 4 一台直流电动机的额定电压是 220V 额定功率是 5 5kW 它正常工作时 的电流是多大 连续工作 2 小时耗电多少 达标检测达标检测 1 关于电动机的工作原理 下列说法正确的是 A 电动机是根据电磁感应原理工作的 B 电动机是根据通电线圈在磁场 中受力转动的原理工作的 C 电动机是根据电流的磁效应工作的 D 电动机是根据电流的热效应工作的 2 为了改变电动机的转动方向 下述可采取的措施正确的是 A 改变电源电压的大小 B 改变通过线圈的电流大小 C 改变通过线圈的电流方向 D 同时改变电流方向和磁场方向 3 直流电动机换向器的作用是 A 改变线圈的转动方向 B 改变线圈中的电流方向 C 改变磁感线的方向 D 以上作用同时存在 4 通电导体在磁场中受力而运动时 A 消耗了电能 产生了机械能 B 消耗了机械能 产生了电能 B 消耗了机械能 产生了内能 D 消耗了化学能 产生了电能 5 如图 闭合开关 S 后 导体 ab 发生移动 通电导线在磁场中 受到 的作用 力的方向跟 的方向和 的方向有关 当电流方向或磁感线方向改变时 通电导线的 也随之改变 6 我们的生活赿来赿离不开电机 发电机 电动机的统称 在 生 活中的应用越来越广泛 右图所示简易电机正在实现的能量转 化 是把 能转化为 能 图中的两个分别与线圈两端 相连 而又彼此绝缘的铜制半环 E 和 F 叫做 7 通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动时 消耗了 能 得到了