初中物理人教版九年级全一册5

第二十章电与磁§20.4电动机2022年课程标准学习目标1．通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关。2．了解直流电动机的工作原理。3．了解动圈式扬声器结构和原理1．【重点】知道通电导线在磁场中受到力的作用，受力方向跟磁场方向和电流方向有关。2．【重点】分析直流电动机的工作原理和换向器的作用。3．了解动圈式扬声器的结构和工作原理1．磁体在磁场中会受到力的作用。通电导线周围存在磁场，也相当于磁体，把通电导体放入磁场中，请你猜想：_____(选填“会”或“不会”)受到力的作用。要验证这个猜想，需要把一根能够自由移动的导线放入_______中，给导线_______，如果导线运动起来，就说明通电导线在磁场中受到力的作用。想一想知识点1磁场对通电导线的作用会磁场通电2．探究磁场对通电导线的作用。如图，组装仪器，蹄形磁铁提供磁场，导线AB在导轨上可以自由移动。(1)接通电源，让电流从A向B方向通过铜导线，结果铜导线AB向_____运动。说明通电导体在_______中受到_____的作用。做一做左磁场力(2)步骤(2)中。保持磁极的位置不变，改变电流的方向，使电流从B流向A，结果铜导线向_____运动，则导线的受力方向与步骤(1)_______。说明了通电导线在磁场中受力的方向与___________有关。右相反电流方向(3)相对于步骤(2)，在步骤(3)中，保持铜导线中的电流方向不变，把蹄形磁铁的磁极上下对调，就是让磁场方向与原来相反。通电，结果铜导线向_____运动，则此时导线的受力方向与步骤(2)_______。说明了通电导线在磁场中受力的方向与___________有关。左相反磁场方向►结论1通电导线在_______中受到力的作用。通电导线在磁场中受力的方向跟___________和___________有关。磁场电流方向磁场方向3．如图所示，

表示电流垂直纸面向外的通电导线，

表示电流垂直纸面向里的通电导线。根据图甲中通电导体在磁场的受力情况，画出图乙、丙中通电导体受力的。练一练1．把导线绕成线圈，放到磁场中，给线圈通电，线圈会怎样？(1)如图甲所示，线圈ab段的电流方向是从_______，受力方向是竖直向上；线圈cd段的电流方向是从_______，受力方向竖直向_____。这些力使线圈_____时针转动。想一想知识点2直流电动机a到bc到d下顺甲(2)当它转到图乙位置时，线圈ab段和cd段的电流方向___________(选填“发生改变”或“没有改变”)，所以ab段和cd段的受力方向_______(选填“会”或“不会”)改变。此时ab和cd受到的磁场力的方向恰好_______________，而且两个力的大小相等，方向相反，作用在同一物体上。我们把这个位置称为平衡位置。由于惯性，线圈会继续转下去，转到图丙所示位置。乙没有改变不会在同一直线上(3)在图丙，由于线圈ab段和cd段的电流方向___________(选填“没有变化”或“发生变化”)，所以ab段和cd段的受力方向___________(选填“没有变化”或“发生变化”)，请在图丙中标出ab段和cd段受到的磁场力Fab和Fcd，这时线圈受到的力会阻止它继续顺时针转动，反而使它_____时针转回到图乙所示平衡位置，不能持续转动下去。乙没有变化没有变化逆2．有什么办法使线圈持续转动下去呢？方法1：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，线圈不就可以持续转下去了吗？参考图甲乙自制小小电动机：方法2：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，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？在直流电动机中，这一任务是由_________完成的。它是由两个彼此_______的铜半环构成，如图所示，这两个铜半环是和_______固定在一起的。图中的A和B是电刷，它们跟半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在换向器的帮助下，每当线圈转过_______位置时，会自动改变通入线圈的电流_______，从而改变线圈ab段和cd段的受力方向，使线圈获得继续按原来方向转动的动力，于是线圈就可以连续转动下去。换向器绝缘线圈平衡方向►结论2直流电动机——利用直流电源供电的电动机。如：玩具里面的小马达、剃须刀上的电动机……1．构造：由磁体、线圈、换向器、电刷等构成。能够转动的部分，叫做_______；固定不动的部分，叫做_______。2．原理：利用___________________________的原理制成的。3．换向器作用：每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的___________，使线圈连续转动。4．能量转化：_____能转化为_______能。转子定子通电线圈在磁场中受力转动电流方向电机械3．图甲为一台简易电动机，它由一节旧电池、小块铷磁铁(一种强磁体)和线框组成，磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制；图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，磁铁上端为____(选填“N”或“S”)极；已知磁场对线框左边的作用力垂直于纸面向里，则线框右边受到的磁场力垂直于纸面_______(选填“向外”或“向里”)，因此线框就转动起来。线框在转动过程中将_____能转化为_______能。练一练N向外电机械1．扬声器是怎样发出声音的？请观察右侧原理图。当线圈中通过电流时，线圈受到磁铁的作用而运动，当线圈中的电流反向时，线圈向_______(选填“相同”或“相反”)方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈受力方向也就不断变化，使线圈不断地来回振动，带动纸盘也来回_______，于是扬声器发出声音。想一想知识点3动圈式扬声器相反振动►结论3扬声器是把_____信号转换成_____信号的一种装置。电声2．如图所示，在扬声器的线圈两端连接干电池，扬声器_______持续发声，线圈_____持续受到磁场的作用力。(均选填“会”或“不会”)练一练不会会重难点1通电导线在磁场中受到力的作用【典例1】如图所示，通电导线a、b固定不动，左边磁体对a的作用力为Fa，右边磁体对b的作用力为Fb，下列说法正确的是(

)AABCD【典例2】如图所示实验装置中，当给金属棒通电时，观察到金属棒在轨道上运动起来。此实验现象说明______________________________，_________就是利用这个原理制成的。实验中将磁极对调，观察金属棒的运动情况，这样操作是为了探究___________________________________________。当滑动变阻器的滑片向左移动后，观察到金属棒的移动速度变大，这说明通电导体电流越大，受到的力____(选填“越大”“越小”或“不变”)。

通电导线在磁场中受到力的作用

通电导线在磁场中受力方向与磁场方向的关系越大电动机►重难点拨通电导线在磁场中受到力的作用。通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向有关。这类题目先观察清楚电路结构和磁极位置，再判断电路中电流方向和磁场方向，从而判断磁场力的方向。重难点2电动机工作原理【典例3】如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过图甲、图乙所示位置。(1)图甲中ab段导线的电流方向是_________，图乙中ab段导线的电流方向是_________。(均选填“由a到b”或“由b到a”)(2)图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上。请标出图乙中ab段导线所受磁场力的方向。由b到a由a到b【典例4】线圈abcd位于磁场中。如图甲，当K与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上。图丙中的“•”表示导线ab，请在图丙中画出图乙中ab段导线受到的磁场力方向。【典例5】组装直流电动机后，接通电源，若出现下表左边的现象，请分析原因，然后将右边的故障现象填在横线内。(填字母)(1)转动较慢，显得很吃力：____。A．摩擦阻力太大B．换向器与电刷接触不良C．启动前线圈刚好处