物理九年级第二十章第四节-电动机课件-人教版

第二十章电与磁第四节电动机,学习目标,了解磁场对通电导线的作用；初步认识直流电动机的构造、原理及应用。初步认识科学与技术之间的关系。,【实验】1、把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab,观察它的运动，说出观察到的现象，讨论得出它的结论。,2、把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。,3、保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。,实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。,这个小实验，充分表现了通电导线在磁场中的运动情况，这个就是电动机运动的工作原理。,奥斯特实验,实验说明:通电导线周围存在磁场,对磁体有磁力作用,通电的导线能使磁体偏转（运动），说明磁体受到磁力的作用,逆向思维磁体能否使通电的导线运动呢？,一、磁场对电流的作用,通电导体在磁场里受到力的作用,所受力的方向跟磁感线的方向和电流的方向有关,它们之间的关系可用左手定则来判定。,左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。,实验装置,实验,1、闭合开关观察，原来静止在磁场中的导体运动情况2、磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场中导体运动方向3、电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场中导体运动方向4、同时改变电流方向、磁场方向，观察磁场中导体运动方向,实验表明：磁场对电流作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关系，并且力的方向与电流和磁场的方向垂直。,当电流方向与磁场方向平行时，通电导体不受力的作用,A,B,C,如实验所示，电流从电池正极出，流过金属棒，根据上述的左手定则，张开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。,所以拇指指向右边，也就是金属棒的移动方向。,结论:磁场对电流的作用,1.通电导线在磁场中受到_的作用2.通电导线在磁场中受到力的方向和_有关3.通电导线在磁场中受到力的方向和_有关4.只改变_或_通电导线受到力的方向_,如果_改变电流方向和磁场方向则受到力的方向_,力,电流方向,磁场方向,电流方向,磁场方向,改变,不改变,同时,思考:假如不是一根通电导线而是一个通电线圈放在磁场中又会怎样?,【例题】如图所示的装置中，当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来，关于这一现象的说法，正确的是（）,A此现象说明磁可以生电B导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关C发电机是利用这一现象来工作的D在该现象中，机械能转化为电能,B,【例题】如图所示，当开关S闭合，原本静止的轻质硬直导线AB会水平向右运动要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（）,A将导线A、B两端对调B将蹄形磁体的N、S极对调C换用磁性更强的蹄形磁体D将滑动变阻器的滑片P向左移动,B,二、电动机,磁场对通电线圈的作用,通电线圈在磁场中会发生转动,但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动,线圈在磁场中的受力情况,通电导体在磁场中受力转动，最终停在平衡位置。理解：平衡位置通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一对平衡力，此时线圈的位置为平衡位置。,通电线圈越过平衡位置的运动情况,提示:怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动?,提示:如图怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动?,靠近S极的线圈受到的力始终向上靠近N极的线圈受到的力始终向下,那么线圈就可以持续沿顺时针方向转动.,讨论:怎样实现上面的情况?,及时改变电流方向或磁场方向(即越过平衡位置)从而改变受力方向,改变电流方向,如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，立刻改变其中的电流方向,线圈就会继续转动下去,演示:让线圈动起来,如图:由于靠近S极的线圈受力方向始终向上而靠近N极的线圈受力方向始终向下,所以线圈可以连续转动,通过改变线圈中的电流方向,通电线圈将在磁场中转动!,利用该原理可制成,电动机,电动机的原理:通电导线在磁场中受到力的作用,电动机的基本构造:主要,1.转子2.定子,那么电动机的线圈是如何实现连续转动的呢?,?,?,?,直流电动机的基本组成部分,磁体,线圈（电枢）,换向器,转子,定子,直流电动机的优点转速可以连续调节,实际的电动机是利用换向器使它连续转动的.,1.原理:当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流方向,从而受力方向改变使线圈连续转到下去.2.作用:当线圈转过平衡位置,及时改变线圈电流方向,使线圈得以连续转动.,生活中的电动机,分类:,直流电动机(电动玩具、录音机等小型电器),交流电动机(电风扇、洗衣机等家用电器),电动机的优点：结构简单、控制方便、体积小、效率高,电动机:把电能动能,小结,1、通电的导体在磁场中受到力的作用，力的方向与_及_有关。,2、通电线圈在磁场中将会_利用该原理可制成_。,电流方向,磁场方向,受到力转动,电动机,习题,一、填空题1.电动机主要由_和_组成,是利用_线圈在里受力而转动的原理制成的2如果只改变磁场方向或电流方向，通电导线受到的力；如果同时改变电流方向和磁场方向，则通电导线受力将,转子,定子,通电,磁场,改变,不改变,3通电导体在磁场中受力而运动时（）消耗了电能，产生了机械能消耗了机械能，产生了电能消耗了机械能，产生了内能消耗了化学能，产生了电能,4线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（）,A相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变B相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了C相反，是由于流过ab的电流方向相反了D相反，是由于磁场方向相反了,C,5.小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示，闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动为使线圈持续转动，下列措施中可行的是（）,A换用电压更大的电源B换用磁性更强的磁体C重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去D在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈,D,课堂思考,通电导体在磁场中的受力大小与什么因素有关?提示:通电导体相当于一个磁体,与导线垂直的磁场的大小（一定是垂直的）、导线中电流的大小、导线的长度（在磁场中的）,知识点总结：,1通电导体在磁场里会受到力的作用。2通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。3通电线圈在磁场中受力转动，在平衡位置时静止。4通电导体在磁场中运动消耗了电能，得到了机械能。,课堂练习1、电动机是一种高效率、低污染的设备,广泛应用于日常生活和生产实践中,下列家用电器中应用了电动机的是()A.电饭锅B.洗衣机C.电热水壶D.电热毯2、小红安装好直流电动机模型,通电后电动机正常运转,她还想使电动机的转速加快,可采用的方法是()A.增大电流B.减小电流C.对调电源正负两极D.对调磁体南北两极,B,A,3、关于通电导体在磁场中的受力方向,下列说法中正确的是()A.受力方向与电流方向一致B.受力方向与磁感线方向一致C.受力方向与电流方向和