人教版九年级物理第二十章电与磁第四节电动机

1、第二十章第二十章 电与磁电与磁第第4 4节节 电动机电动机 人教版九年级物理人教版九年级物理 1 1、理解并掌握通电直导线在磁场中的受力方、理解并掌握通电直导线在磁场中的受力方向、磁感线方向和电流方向的关系。向、磁感线方向和电流方向的关系。 2 2、了解左手定则并能够判断通电直导线在磁、了解左手定则并能够判断通电直导线在磁场中的受力方向。场中的受力方向。 3 3、知道电动机工作的原理。、知道电动机工作的原理。学习目标学习目标通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？SNI+ +_ _磁体周围存在什么？磁体周围存在什么？通电直导体周围存在什么？通电直导体周围存在

2、什么？磁场磁场磁场磁场磁体间通过磁场相互作用磁体间通过磁场相互作用想想议议想想议议金属导轨金属导轨直导体直导体+- 闭合开关，观察铜制直导体运动。闭合开关，观察铜制直导体运动。 改变改变电流方向电流方向或或改变磁场改变磁场方向。方向。一、磁场对通电导线的作用一、磁场对通电导线的作用演示实验演示实验磁场方向磁场方向不变，改变电不变，改变电流方向，磁场流方向，磁场中导体运动方中导体运动方向也发生了改向也发生了改变。变。闭合开关，闭合开关，原来静止在磁原来静止在磁场中的导体发场中的导体发生运动。生运动。电流方向不电流方向不变，改变磁场方变，改变磁场方向，磁场中导体向，磁场中导体运动方向发生了运动方向

3、发生了改变。改变。NIF甲甲SI乙乙FNSIF丙丙NS实验现象实验现象 2通电直导线在磁场中受到力的方向与通电直导线在磁场中受到力的方向与电流电流的方向的方向、磁场的方向磁场的方向有关。有关。通电导线在磁场中的受力方向如何判断呢？通电导线在磁场中的受力方向如何判断呢？问题问题实验结论实验结论1通电导线在磁场中要受到力的作用。通电导线在磁场中要受到力的作用。左手定则：左手定则： 伸开左手，四指并拢，拇指伸开左手，四指并拢，拇指与四指垂直，且在同一平面里。与四指垂直，且在同一平面里。 让磁感线垂直穿过手心（或让磁感线垂直穿过手心（或手心对着手心对着N N极）。极）。 使四指指向电流方向，则大使四指

4、指向电流方向，则大拇指所指的方向就是通电导线所受拇指所指的方向就是通电导线所受磁场力的方向。磁场力的方向。 判定方法判定方法 判定下列通电导线的受力方向。判定下列通电导线的受力方向。练一练练一练注：注：“ ”“ ”表示电流方向为垂直桌面向上表示电流方向为垂直桌面向上 “ ” “ ”表示电流方向为垂直桌面向下表示电流方向为垂直桌面向下FFFF通电线圈可以在磁通电线圈可以在磁场里转过一定角度，但场里转过一定角度，但不能持续转动。不能持续转动。为什么线圈不能持续转动呢为什么线圈不能持续转动呢?演示实验演示实验实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运

5、动。将直导线换为通电线圈，那么线很难持续地运动。将直导线换为通电线圈，那么线圈可以持续地转动吗？圈可以持续地转动吗？通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。生顺时针转动。当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到力作用，达到平衡位置平衡位置。这时由于惯性，线圈还会。这时由于惯性，线圈还会继续转动。继续转动。线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。果使线圈逆时针旋转。通电线圈最后静止在通电线圈最后静止在平衡位置平衡位置。如果在线圈越过

6、平衡位置后停止对线圈供电，如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？线圈不就可以持续转下去了吗？学做小小电动机。学做小小电动机。想想做做想想做做如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？二、直流电动机二、直流电动机想一想想一想通过通过换向器换向器可以使线圈中电流每半周改变

7、一次。可以使线圈中电流每半周改变一次。两个两个铜半环铜半环电刷电刷换向器换向器如何实现线圈在通过平衡位置时，自动改变电流方向？如何实现线圈在通过平衡位置时，自动改变电流方向？A AB BE EF FA AB BE EF FA AB BE EF FA AB BE EF F电动机一个工作循环：电动机一个工作循环：知识归纳：知识归纳：电动机的工作原理：电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动。通电线圈在磁场中受力而转动。利用利用换向器换向器并结合并结合惯性惯性实现持续转动。实现持续转动。电动机的能量转换：电动机的能量转换：机械能机械能电能电能三、三、实际电动机实际电动机1电动机由两部分组成：电动

8、机由两部分组成： 能够转动的线圈，也叫转子。能够转动的线圈，也叫转子。固定不动的磁体，也叫定子。固定不动的磁体，也叫定子。转子转子和和定子定子换向器的作用：换向器的作用：当线圈刚转过当线圈刚转过_位置，能及位置，能及时改变线圈中电流方向。时改变线圈中电流方向。构构 造：造：磁极、线圈、磁极、线圈、_和电刷组成。和电刷组成。换向器换向器平衡平衡2电动机的基本构造电动机的基本构造工作原理：工作原理：利用通电线圈在磁场里受力而发生转动的利用通电线圈在磁场里受力而发生转动的原理工作的。原理工作的。应应 用：用：电动车、电风扇、洗衣机等。电动车、电风扇、洗衣机等。注注 意：意：电动机的转向可由供电电流方

9、向改变；转电动机的转向可由供电电流方向改变；转速可由电流强弱来改变。速可由电流强弱来改变。 如图甲所示，使线圈位于两磁极间。如图甲所示，使线圈位于两磁极间。(1)通电后，图甲中通电后，图甲中ab 段导线的电流方向是段导线的电流方向是_(选选择择“由由a 到到b”、“由由b 到到a”)。图甲中。图甲中ab段导线受磁场力的方向向段导线受磁场力的方向向上，用箭头标示出图丙中上，用箭头标示出图丙中ab段导线所受磁场力的方向。段导线所受磁场力的方向。练习由由a到到b(2)线圈转过图乙所示位置，用线圈转过图乙所示位置，用_的的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈。办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至

10、少半圈。改变电流方向改变电流方向_；要想使；要想使线圈的转动方向与原来的相反，采用线圈的转动方向与原来的相反，采用_或者或者_的方法。的方法。 如图所示是小华同学探究如图所示是小华同学探究“让线圈转起来让线圈转起来”的实验装置图。线圈能的实验装置图。线圈能够转动的原因是够转动的原因是_ _ ，在实验中为了使线圈能，在实验中为了使线圈能持续转动，采取的办法是持续转动，采取的办法是_图2042通电导体在磁场中受通电导体在磁场中受将线圈引将线圈引力的作用力的作用线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周改变电流的方向改变电流的方向改变磁场的方向改变磁

11、场的方向1实验表明，通电导线在磁场中要受到实验表明，通电导线在磁场中要受到_的作用，磁力的的作用，磁力的方向跟方向跟_的方向、的方向、 _的方向都有关系，当电的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线_的方向也变得相反。的方向也变得相反。2通过观察电动机，可以看到它由两部分组成：能够通过观察电动机，可以看到它由两部分组成：能够_的线圈和的线圈和_的磁体。在电动机里，的磁体。在电动机里， _的部分叫转子，的部分叫转子， _的部分叫定子。电动机工作的部分叫定子。电动机工作时，时， _在在_中飞快地转动。中飞快地转动。课堂反馈练习课堂

12、反馈练习磁力磁力磁场磁场电流电流受力受力转动转动不能转动不能转动能转动能转动不能转动不能转动转子转子磁场磁场3观察直流电动机模型的两个电刷，它们分别与观察直流电动机模型的两个电刷，它们分别与_相相接触，使电源和线圈组成电路，又能使线圈由于惯性经过平衡接触，使电源和线圈组成电路，又能使线圈由于惯性经过平衡位置时能自动改变线圈中的位置时能自动改变线圈中的_ 。换向器换向器电流方向电流方向4如图所示，在闭合开关如图所示，在闭合开关K的瞬间，的瞬间，AB棒水平向左运动；若将电棒水平向左运动；若将电池反接并接通开关池反接并接通开关K，AB棒的运动方向是棒的运动方向是 ( )图2043A水平向左B水平向右

13、C竖直向上 D竖直向下B1.1.在磁场中的通电导体在磁场中的通电导体 （ ）A.A.一定受到磁场力的作用一定受到磁场力的作用 B.B.可能受到磁场力的作用可能受到磁场力的作用C.C.一定不受磁场力的作用一定不受磁场力的作用 D.D.以上说法均不正确以上说法均不正确2.2.关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线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，导体受力方向改变磁场方向改变时，导体受力方向改变C. .电

14、流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变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电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变 3.3.电动机是利用电动机是利用制成的制成的.通电导体在磁场里受力转动的原理通电导体在磁场里受力转动的原理B BC C板书设计板书设计电动机电动机1.工作原理：工作原理：利用通电导体（线圈）在磁场里受力利用通电导体（线圈）在磁场里受力转动的原理制成的转动的原理制成的.2.分类分类:直流电动机和交流电动机直流电动机和交流电动机3.直流电动机：直流电动机：（1）特点：）特点：用直流电源供电的电动机用直流电源供电的电动机（2）结构：）结构：磁体（定子）磁体（定子）线圈（转子）线圈（转子） 换向器换向器（3）换向器的作用：）换向器的作用： 改变线圈中电流的方向改变线圈中电流的方向（4）工作过程：）工作过程：板书设计板书设计4.4.电动机的转动方向与电流方向、磁场方向电动机的转动方向与电流方向、磁场方向 有关有关.5 5.电动机的转速与电流的大小有关电动机的转速与电流的大小有关.6 6