电动机_课件

九年级物理
精品 课件
第二十章 电与磁
电动机
人教版
初三物理
第二十章 电与磁
《 电动机》
人教版
教学目标
通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知 道力的方向与电流方向和磁场方向有关。
了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。
教学重点 磁场对通电导线的作用。
教学难点 直流电动机的构造和工作原理。
直流电动机工作原理
电刷（A、B）作用：
与半环接触，使电源 和线圈组成闭合电路 。换向器（两个半圆铜 环E、F）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 线圈电流方向： a → b，c → d 线圈受力方向： ab 向上，cd 向下 线圈转动情况： 顺时针
直流电动机工作原理 线圈电流方向： 无电流 线圈受力方向： 不受力 线圈转动情况： 由于惯性继续转动
练习
探究:磁场对通电导线的作用
（1）探究实验1：观察图所示的实验：当开关断开时，导线 ab 静止不动，而一旦闭合开关，你将看到的现象导是线_运___动______ ，说明通_电__导__线___在__磁__场__中___受__到__力__的___作__用___。
练习
（2）探究实验2:留心的同学还会注意到,闭合开关时,金属棒相 对于蹄形磁铁向里运动,而如果对调电源的两极,那么将看到金 属棒相对于蹄形磁铁外向____运动，这一现象说明 ___通__电__导__线___在__磁__场__中___受__力__的__方___向__与__磁__感___线__的__方__向___有__关_。
换向器 换向器的构造和工作原理是什么？
实际电动机的基本构造
电动机 转子
定子
电动机概念梳理
工作原理： 通电线圈在磁场 中受力而转动 能量转化： 电能转化为机械能
基本构造： 转子、定子
电动机概念梳理 直流电动机 （电动玩具、刮胡刀等小型电器）
分类： 交流电动机 （电风扇、洗衣机等家用电器）
优点： 结构简单、控制方便、体积小、效率高、无污染
四指→电流 磁感线→穿手心 大拇指→受力
示意图（B 代表磁场）
磁场对通电导线的力的作用 磁场对通电导线是否有力的作用？ 力的方向与哪些因素有关？ 左手定则的内容是什么？
磁场对通电线圈的作用
为什么线圈是转动而不是直线运动呢？
由于导线两边的电流方向是不一样的，所以它们受到 的力也就不一样，就像一个框被方向相反的力扭动一 样，所以只能是转动的。
练习 通电导线在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟哪些因素有关？
练习
电动机主要由哪两部分构成？ 电动机换向器的构造大体是怎样的？它有什20V，额定功率是 5.5kW，它正 常工作时的电流有多大？连续工作 2h 耗电多少？
练习 设计一个电路，使电动机在人的操作下既能正转，也能反转。
磁体周围存在磁场，通电直导体周围存在磁场，磁体间通 过磁场相互作用，通电导线是不是也会受到磁场的作用力 呢？
探究磁场对电流的作用
1、电源断开，发现导 体虽在磁场中，却不动
2、闭合开关，原来静止 在磁场中的导体发生运 动3、若是把磁铁移去， 电源接通，导体也不 动 结论：通电导体在磁场中受到力的作用
磁场对通电线圈的作用 通电线圈在磁场中怎样运动？
为什么线圈不能持续转动呢?
磁场力使线圈顺时针转
由于惯性继续转动
为什么线圈不能持续转动呢? 怎样才能让线圈持续转动呢？
磁场力使线圈逆时针转
静止在平衡位置
使线圈持续转动的方法
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，线圈就可以持续转下去了 。
日常生活中哪些地方用到了电动机？
车床
水泵
洗衣机内部
奥斯特实验中，小磁针受力转动起来，在这个过程中导 线受到小磁针的力吗？
受到，因为物体间力的作用是相互的。
怎样使导线动起来？
可以将小磁针换成大磁铁。
磁体周围存在磁场，通电直导体周围存在磁场，磁体间通 过磁场相互作用，通电导线是不是也会受到磁场的作用力 呢？
知识回顾 以下实验说明什么？ 通电导体周围存在磁场
知识回顾：安培定则
用__右____手握住螺线管，让四指指向螺线管中电___流___的方向 ，则拇指所指的那端就是螺线管的N______极。
日常生活中哪些地方用到了电动机？
电力机车
风扇
过山车
日常生活中哪些地方用到了电动机？
电脑风扇
电动车
电动汽车
探究磁场对电流的作用
只改变磁场方向，导 体运动方向发生了改 变。 结论：受力方向与磁场方向有关
探究磁场对电流的作用
只改变电流方向，导体 运动方向发生了改变。 结论：受力方向与电流方向有关
探究磁场对通电导线的作用
结论：通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方 向和磁感线方向有关。
只改变_电___流__方__向___或_磁__场___方__向___通电导线受到力的方向 改变 ______同___时,如果________改变电流方向和磁场方向则受到不力改的变方向 ________。
探究磁场对通电导线的作用
通电导线在磁场中所受力的方向跟磁场方向、电流方向之间 有怎样的关系呢？你能用简洁的方法表示这个关系吗？
左手定则
内容： 伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且 都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中让 磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向 电流方向，那么，大拇指所指的方向就是直 导线所受力的方向。
学做小小电动机 视频中的电动机怎样制作的？
直流电动机工作原理
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，线圈将会 更平稳、更有力地转动下去。
如左图怎样实现上面的情况?
线圈越过平衡位置（与磁感线_垂__直___的 位置）时及时改变_电__流___方向,即让靠近 S极的导线中电流方向始终垂直纸面向 ___里___，受到的力始终向____上_____。
直流电动机工作原理 线圈电流方向： d → c，b → a 线圈受力方向： cd 向上，ab 向下 线圈转动情况： 顺时针
直流电动机工作原理 线圈电流方向： 无电流 线圈受力方向： 不受力 线圈转动情况： 由于惯性继续转动
换向器
由两个彼此__绝___缘____ 的金属半圆环组成。
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。