2018-2019年沪粤版物理九年级下册课件：17.2 探究电动机转动的原理 (共21张PPT)
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17.2《探究电动机转动的原理》课件 粤沪版物理九年级下册
2. 图17－13是直流电动机的示意图，请在图上标出各 部分的名称。
磁 体
电刷
线圈 转换器
自我评价与作业
3. 如果模型电动机接通电源后不能运转，请你分析其 中的原因可能有哪些。
① 电路不是闭合电路。 ② 电路某处短路。
自我评价与作业
4. 换向器的发明对电机的发展有什么作用? 你对科技 创新在社会发展中的作用有什么认识和体会?
17.2 电探究电动机转动的原理
17.2 电探究电动机转动的原理
提示：EF为两个半铜环，分别与电源的正负极相连， 线圈的两个电刷随线圈转动而与E F交通接触，转过 平衡位置时，电刷由一个半铜环转到另外一个半铜环 上去，线圈中的电流方向发生改变。
17.2 电探究电动机转动的原理
2. 如图所示，通过开关S控制电动机，使电动机既能
正转又能反转(已知电动机的转动方向会随着通过其电
磁场对通电导体作用原理的应用十分广泛，如 磁电式电流仪表和动圈式扬声器(喇叭)，以及电动 玩具和机器人等，都应用了这一原理。
电动机的工作原理
图17－11所示的是动圈式扬声器的结构示意图。下面 两位同学对扬声器的发声原理进行了解释，你有什么看 法?还有什么补充?
电动机的工作原理
随声音变化的电流通过扬声 器的线圈，线圈与纸盆都随 之振动，就会使扬声器发声。
电动机的工作原理
(a) 线圈处于此位置时，电流 从电刷4→半环2 →线图→半环1 →电刷3。线圈的c边受到一个 向上的力，a边受到一个向下的 力。线图沿逆时针方向转动。
电动机的工作原理
(b) 线圈转至平衡位置时，两 电刷跟两个半环间的绝缘部分 接触，线圈中无电流，不再受 力的作用。由于惯性线圈会越 过平衡位置转动。
粤沪版初中物理九年级下册 探究电动机转动的原理 同步课件
直导体 + -
金属导轨
实验2:探究通电导体受力的方向跟哪些因素有关
（1）保持磁场方向不变，改变电流的方向，观察金属棒运动的方向 是否改变。
S
F
I
N
甲
S F
I N
丙
现象：保持磁场方向不变，改变电流的方向，金属棒运动的方向改变。
S
F
I
N
甲
N
I
F
S
乙
（2）保持电流方向不变，改变磁场的方向，观察金属棒运动的方向 是否改变。
运动起来了
（2）如果将蹄型磁体移开，通电
金属棒AB还会动吗？这个现象说明
直导体
+
了什么？
-
将蹄型磁体移开，通电金属棒 AB不动了，这个现象说明了通电导 体在磁场中受到了力的作用。
金属导轨
结论：通电导体在磁场中受到力的作用
实验中，通电金属棒AB 受力的方向并不相同，你认 为是什么原因造成的？（做 出猜想）
（2）当线圈转动到图中的位置 时，线圈红色边和绿色边受到的 两个力有什么特点，为什么？
平衡
因为两个力作用在同一 物体上，大小相等、方向相反， 并在同一直线上，符合二力平 衡的条件。
平衡位置
当线圈的平面与磁场垂 直时，通电线圈受平衡力作 用，达到平衡位置。这时由 于惯性，线圈还会继续转动。
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。
2、（2021新疆）如图所示为小琴做的小小电动机．矩形线圈的左端引线 漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，小小电动机由两节干 电池供电．线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈 中的电流为 0.67 A，则线圈快速稳定转动1 min 内电路消耗的电能约为 （B） A．150 J B．120 J C．90 J D．60 J
探究电动机转动的原理课件沪粤版物理九年级下册(共32张PPT)
C．电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变4次
D．电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好
解：A、电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，但也有少部 分转化为内能，故A错误； B、电动机工作过程中，线圈在磁场中切割磁感线，因此在线圈中也产生感 应电流，故B正确； C、电动机工作过程中，线圈中的电流方向周期性变化，转一周电流方向改 变2次，故C错误； D、电动机中的线圈转动是利用了惯性，但线圈的质量不能太大，太大启动 时也困难，故D错误． 故选B．
典例精析
练习1
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．不正确的是（ C ） A．导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关 B．电动机是利用这一现象来工作的 C．发电机是利用这一现象来工作的 D．在该现象中，电能转化为机械能
课堂探究
二、换向器的作用
（4）保持电流方向不变，改变磁场方向，导体AB的运动方向是否改变？
现象： 导体运动方向发生改变； 说明 ：受力方向与磁场方向有关。
结论：通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向有关。
课堂探究 N
伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面 内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，使四个手指所指方向为电 流方向。那么大拇指所指的方向就是通电导体受力方向。
在探究“通电导体在磁场中受力方向与电流方向的关系”时，控制磁场方向不变的探究方法与下列哪个相同（ ）
如图甲所示，将一对用软磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件--干簧管，以实现自动控制．某同学自
制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图乙所示为工作原理图．与干簧继电器在工作中所利用的电磁现象无关的是
D．电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好
解：A、电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，但也有少部 分转化为内能，故A错误； B、电动机工作过程中，线圈在磁场中切割磁感线，因此在线圈中也产生感 应电流，故B正确； C、电动机工作过程中，线圈中的电流方向周期性变化，转一周电流方向改 变2次，故C错误； D、电动机中的线圈转动是利用了惯性，但线圈的质量不能太大，太大启动 时也困难，故D错误． 故选B．
典例精析
练习1
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．不正确的是（ C ） A．导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关 B．电动机是利用这一现象来工作的 C．发电机是利用这一现象来工作的 D．在该现象中，电能转化为机械能
课堂探究
二、换向器的作用
（4）保持电流方向不变，改变磁场方向，导体AB的运动方向是否改变？
现象： 导体运动方向发生改变； 说明 ：受力方向与磁场方向有关。
结论：通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向有关。
课堂探究 N
伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面 内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，使四个手指所指方向为电 流方向。那么大拇指所指的方向就是通电导体受力方向。
在探究“通电导体在磁场中受力方向与电流方向的关系”时，控制磁场方向不变的探究方法与下列哪个相同（ ）
如图甲所示，将一对用软磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件--干簧管，以实现自动控制．某同学自
制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图乙所示为工作原理图．与干簧继电器在工作中所利用的电磁现象无关的是
2019届沪粤版九年级物理下册课件：17.2 探究电动机转动的原理 (共23张PPT)
3.安培定则：用右手握螺线管，让 四指弯向螺线管中电流的方向，则 大拇指所指的那端就是螺线管的N极
复习三、电磁铁
1、电磁铁通电时_有___磁性，断电时磁 性_消__失___；通过电磁铁的电流越__大__，电 磁铁的磁性_越__强___；当电流一定时，电磁 铁线圈的匝数_越__多__，磁性越__强__.有铁芯磁 性更强 电磁铁的优点
4．一台直流电动机，它的额定电压220伏，电功率27千瓦，正常 工作时电流是多大？工作半小时消耗电能多少千瓦时？
解： I = P = 27000W ＝45A U 220V
W＝Pt ＝27千瓦×0.5时 ＝13.5千瓦时
17.2 探究电动机转动的原理
复习一、奥 斯 特 实 验
现象1：导线通电后使磁针偏转，断 电后磁针回到原位置
说明：通电导线周围存在磁场
现象2：改变电流方向，磁针偏转方向改变
说明：磁场方向跟电流方向有关
复习二、通电螺线管的磁场
１.通电螺线管的外部磁场和条形磁体磁场 相似．
２.通电螺线管的极性与管中电流的方向有 关.
电磁铁磁性有无，可用__通__断__电__来控制
电磁铁磁性强弱，可用_改__变__电__流__大__小__来控制 电磁铁的极性变换，可用_改__变__电__流__方__向__来实现。
电动机通电后为什么能够转动呢？
磁场对电流的作用
S
F IN
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。
伸开左手，使大拇指 跟其余四个手指垂直， 并且都跟手掌在同一 平面内，把左手放入 磁场中，让磁感线垂 直穿过手心，使四个 手指所指方向为电流 方向。那么大拇指所 指的方向就是通电导 体受力方向。
手形
S
复习三、电磁铁
1、电磁铁通电时_有___磁性，断电时磁 性_消__失___；通过电磁铁的电流越__大__，电 磁铁的磁性_越__强___；当电流一定时，电磁 铁线圈的匝数_越__多__，磁性越__强__.有铁芯磁 性更强 电磁铁的优点
4．一台直流电动机，它的额定电压220伏，电功率27千瓦，正常 工作时电流是多大？工作半小时消耗电能多少千瓦时？
解： I = P = 27000W ＝45A U 220V
W＝Pt ＝27千瓦×0.5时 ＝13.5千瓦时
17.2 探究电动机转动的原理
复习一、奥 斯 特 实 验
现象1：导线通电后使磁针偏转，断 电后磁针回到原位置
说明：通电导线周围存在磁场
现象2：改变电流方向，磁针偏转方向改变
说明：磁场方向跟电流方向有关
复习二、通电螺线管的磁场
１.通电螺线管的外部磁场和条形磁体磁场 相似．
２.通电螺线管的极性与管中电流的方向有 关.
电磁铁磁性有无，可用__通__断__电__来控制
电磁铁磁性强弱，可用_改__变__电__流__大__小__来控制 电磁铁的极性变换，可用_改__变__电__流__方__向__来实现。
电动机通电后为什么能够转动呢？
磁场对电流的作用
S
F IN
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。
伸开左手，使大拇指 跟其余四个手指垂直， 并且都跟手掌在同一 平面内，把左手放入 磁场中，让磁感线垂 直穿过手心，使四个 手指所指方向为电流 方向。那么大拇指所 指的方向就是通电导 体受力方向。
手形
S
沪粤版物理九年级下册17.2 探究电动机转动的原理课件(共24张PPT)
1.构造：换向器由两个彼此绝缘的金属半圆环组成。
2.作用：安装换向器后，每当线圈刚越过平衡位置时，它能自动改变线圈中电流的方向，使线圈持续转动下去。
1. 直流电动机的构造：直流电动机主要由磁体、线圈、电刷和换向器组成。2. 直流电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动，同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。
2. 实验结论（1）通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向跟电流方向和磁场方向都有关系。（2）若电流方向和磁场方向有一个变得相反，通电导体的受力方向就会变得相反。
3.通电线圈在磁场中的运动（1）开始时，线圈平面与磁感线平行，如图甲所示。接通电路后，绿色边和红色边的电流方向不同，其受力的方向相反，线圈便转动起来。
3. 直流电动机的工作过程（1）线圈处于此位置时，电流从电刷4→半环2→线圈→半环1→电刷3。线圈的c边受到一个向上的力，a边受到一个向下的力，线圈沿逆时针方向转动。
（2）线圈转至平衡位置时，两电刷跟两个半环间的绝缘部分接触，线圈中无电流，不再受力的作用。由于惯性，线圈会越过平衡位置转动。
（3）线圈越过平衡位置后，电流从电刷4→半环1→线圈→半环2→电刷3。线圈的c边受到一个向下的力，a边受到一个向上的力，线圈仍绕轴沿逆时针方向转动。
（2）当线圈转到如图乙所示的位置时，绿色边和红色边受到的力恰好在同一条直线上，且大小相等，方向相反，线圈来回摆动几次就停在该位置上了。线圈的这一平面叫平衡位置，此时线圈的平面恰好与磁感线垂直。
通过分析发现，通电线圈在磁场中转动到平衡位置时就会停下来，那么，怎样才能使通电线圈在磁场中持续地转动呢？
4. 能量转化：电动机工作时将电能转化为机械能。5. 电动机的优点构造简单、造价低、效率高、污染小、操作方便。6. 磁场对通电导体作用原理的应用磁电式电流仪表、动圈式扬声器、电动玩具和机器人等。
2.作用：安装换向器后，每当线圈刚越过平衡位置时，它能自动改变线圈中电流的方向，使线圈持续转动下去。
1. 直流电动机的构造：直流电动机主要由磁体、线圈、电刷和换向器组成。2. 直流电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动，同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。
2. 实验结论（1）通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向跟电流方向和磁场方向都有关系。（2）若电流方向和磁场方向有一个变得相反，通电导体的受力方向就会变得相反。
3.通电线圈在磁场中的运动（1）开始时，线圈平面与磁感线平行，如图甲所示。接通电路后，绿色边和红色边的电流方向不同，其受力的方向相反，线圈便转动起来。
3. 直流电动机的工作过程（1）线圈处于此位置时，电流从电刷4→半环2→线圈→半环1→电刷3。线圈的c边受到一个向上的力，a边受到一个向下的力，线圈沿逆时针方向转动。
（2）线圈转至平衡位置时，两电刷跟两个半环间的绝缘部分接触，线圈中无电流，不再受力的作用。由于惯性，线圈会越过平衡位置转动。
（3）线圈越过平衡位置后，电流从电刷4→半环1→线圈→半环2→电刷3。线圈的c边受到一个向下的力，a边受到一个向上的力，线圈仍绕轴沿逆时针方向转动。
（2）当线圈转到如图乙所示的位置时，绿色边和红色边受到的力恰好在同一条直线上，且大小相等，方向相反，线圈来回摆动几次就停在该位置上了。线圈的这一平面叫平衡位置，此时线圈的平面恰好与磁感线垂直。
通过分析发现，通电线圈在磁场中转动到平衡位置时就会停下来，那么，怎样才能使通电线圈在磁场中持续地转动呢？
4. 能量转化：电动机工作时将电能转化为机械能。5. 电动机的优点构造简单、造价低、效率高、污染小、操作方便。6. 磁场对通电导体作用原理的应用磁电式电流仪表、动圈式扬声器、电动玩具和机器人等。
17.2 探究电动机转动的原理 课件(共29张PPT) 粤沪版(2024) 九年级下册.ppt
第十七章 电动机与发电机
17.2 探究电动机转动的原理
1、生活和生产中那些地方用到了电动机？ 思考：电动机通电后为什么能够转动呢？
1.知道直流电动机的基本构造、工作原理和能量转化； 2.知道磁场对电流有力的作用,知道通电导体在磁场中
受力方向与哪些因素有关； 3.知道换向器在直流电动机中的作用； 4.了解电动机在生活中的应用。
一 了解电动机的结构
电动机就是现在人们通常所指的马达； 笔记
电动机是把电能转化为机械能的动力机器。
一 了解电动机的结构
一 了解电动机的结构
通过观看视频，思考以下问题： ➢ 1.电动机内部的基本结构有哪些？
换向器
线圈
磁体
电动机的两个最主要的部件是 定子 和 转子 。
二 电动机转动原因的猜想
通过观看视频，思考以下问题： ➢ 2、猜想电动机转动的原因？
2.当线圈平面运动到与磁场垂直时， 通电线圈受平衡力作用，这个位置叫 做平衡位置。这时由于惯性，线圈还 会继续转动，越过平衡位置后，磁场 力又会使线圈逆时针旋转，致使通电 线圈最终静止在平衡位置。
四 换向器的作用
改变力的方向
改变电流的方向 改变磁场的方向
四 换向器的作用 换向器由两个彼此绝缘的半铜环(E、F)组成
几点说明： 1.力的方向与电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直。 （若磁感线与电流方向平行呢？） 2.受力方向与电流方向和磁感线方向有关。（有何 种关系？）
四 换向器的作用
分析通电线圈在磁场中的运动
问题：实验中的通电直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。 那么通电线圈可以持续地转动吗？
1.开始通电线圈在磁场中两边受力方 向相反，线圈顺时针转动；
一个线圈
17.2 探究电动机转动的原理
1、生活和生产中那些地方用到了电动机？ 思考：电动机通电后为什么能够转动呢？
1.知道直流电动机的基本构造、工作原理和能量转化； 2.知道磁场对电流有力的作用,知道通电导体在磁场中
受力方向与哪些因素有关； 3.知道换向器在直流电动机中的作用； 4.了解电动机在生活中的应用。
一 了解电动机的结构
电动机就是现在人们通常所指的马达； 笔记
电动机是把电能转化为机械能的动力机器。
一 了解电动机的结构
一 了解电动机的结构
通过观看视频，思考以下问题： ➢ 1.电动机内部的基本结构有哪些？
换向器
线圈
磁体
电动机的两个最主要的部件是 定子 和 转子 。
二 电动机转动原因的猜想
通过观看视频，思考以下问题： ➢ 2、猜想电动机转动的原因？
2.当线圈平面运动到与磁场垂直时， 通电线圈受平衡力作用，这个位置叫 做平衡位置。这时由于惯性，线圈还 会继续转动，越过平衡位置后，磁场 力又会使线圈逆时针旋转，致使通电 线圈最终静止在平衡位置。
四 换向器的作用
改变力的方向
改变电流的方向 改变磁场的方向
四 换向器的作用 换向器由两个彼此绝缘的半铜环(E、F)组成
几点说明： 1.力的方向与电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直。 （若磁感线与电流方向平行呢？） 2.受力方向与电流方向和磁感线方向有关。（有何 种关系？）
四 换向器的作用
分析通电线圈在磁场中的运动
问题：实验中的通电直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。 那么通电线圈可以持续地转动吗？
1.开始通电线圈在磁场中两边受力方 向相反，线圈顺时针转动；
一个线圈
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为什么线圈不能持续转动呢?
讲授新课
通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生 顺时针转动。
讲授新课
当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力
作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续
转动。
讲授新课
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。
讲授新课
通电线圈最后静止在平衡位置。
二 换向器的作用
通电线圈受磁场力作用，开始顺时针旋转。通电线圈刚 过平衡位置，换向器自动改变线圈中的电流方向。通电线圈 转过平衡位置后，在磁场力的作用下继续顺时针转动。
讲授新课
通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
电刷
换向器
两个 铜半环
讲授新课
直流电动机的结构 转子（线圈）
定子（磁体） 电刷
讲授新课
想想做做
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？
学做小小电动机。
讲授新课
想一想
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？
讲授新课
1.实验探究 探究磁场对电流的作用
① 闭合开关，观察铝制直导体情况。 直导体
+ -
金属导轨 ② 改变电流方向 F I N 甲 闭合开关，原 乙 I S F 丙 磁场方向不 I N
F
电流方向不变， 变，改变电流方 改变磁场方向，磁 向，磁场中导体
来静止在磁场中的
导体发生运动。
换向器
换向器：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电 流方向
讲授新课
三 电动机的工作原理
讲授新课
直流电动机的工作原理是：
通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动，同
时通过换向器及时改变线圈中的电流方向，以保持线 圈的持续转动。
直流电动机的转速可 小知识 由电流大小来控制；转动 方向不变的电流叫做 方向可由电流方向和磁极 直流电，如干电池、蓄电 池提供的电流都是直流电。 的位置来控制。
第十七章 电动机与发电机
17.2 探究电动机转动的原理
导入新课
讲授新课
课堂小结
随堂训练
导入新课
电动机通电后为什么能够转动呢？
车床
水泵
电风扇
电力机车
洗衣机内部
导入新课
学习目标
1.知道磁场对通电导线的作用，及其影响因素。 2.知道电动机的结构及其工作原理。
3.知道换向器的作用。
讲授新课
一 探究磁场对电流的作用
讲授新课
磁场对通电导体的作用应用 1.磁电式电流仪表
2.动圈式扬声器
3.你还有什么补充？
课堂小结
施力物体：磁场
通电导体在磁场 中受到力的作用 受力物体：通电导体 影响力的方向 的因素
电 动 机
电动机
电流方向
磁场方向
实质：电能转化为机械能
换向器：结构与作用
工作原理
随堂训练
见《学练优》课堂达标训练部分
场中导体运动方向
发生了改变。
运动方向也发生 了改变。
讲授新课
归纳与小 结
1.通电导线在磁场中要受到力的作用。 2.通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、 磁场的方向有关。 问题
实验中的直导线运动一段距离就会离开场，很难
持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？
讲授新课
演示实验 通电线圈可以在磁场里转动 过一定角度，但不能持续转动。