第20章 电与磁 第4节 电动机

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。
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为什么线圈不能持续转动呢?
通电线圈在磁场中两边受 力，但方向相反，发生顺 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。
安装直流电动机模型
有时电动机安装好，并与电源接通后，电 动机不会转动，可能原因有哪些呢？
电动机故障原因：
1、接触不好 2、摩擦太大
3、电流太小 4、卡壳
5、刚好在平衡位置
拓展：磁场对通电导体作用还有 其他的应用吗？
1.磁电式电流仪表
2.动圈式扬声器
3.你还有什么补充？
连接中考
1.如图是探究“通电导线在磁场中受力”的实验装置。瞬间接通
电路，原来静止的导线ab向右运动。要使导线ab向左运动，可
行的措施是（ A ）
A．将磁体的N、S极对调
B．增大电源电压 C．换用磁性更强的磁体
Sb aN
D．将磁体的N、S极对调，同时改变电流的方向
如图8－3－7所示是扬声器构造示意图。
思考： 问题1：当线圈中通过变化的电流时，线圈受到__磁__场__力 的作用，从而带动与线圈相连的纸盆_振__动___，于是扬声器 就发出了声音。 问题2：扬声器是利用_电__流__在_磁__场__中__受__力__把__电_流___信息 转化为_声__音___信息的装置。
使电源和线圈组成闭合电路。这样，无 论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体 S极 的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内 的方向流去，这时它的受力方向总是相同， 线圈就可以不停地转动。
4．实际电动机
电动机有很多的优点：构造简单、控制方便、体 积小、效率高，而且对环境污染很小。
电风扇及其电机
电动机广泛应用于生产生活实际
如果在线圈转动的后半周，不停止给线圈供电，怎样让线圈 更平稳、更有力地转下去？
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
实际的电动机是通过换向器来实现这一目的的。 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
二、电动机的基本构造
1. 电动机组成：能够转动的线圈，叫转子。固定不动
的磁体，叫定子。
定子（磁体）
转子（线圈）
电刷
换向器
2. 换向器（两个半圆铜环）：及时改变线圈中的电流方 向，使受力方向总是相同，线圈一直转动下去。 电刷：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
3．电动机的工作原理
F
S
F I N
S
丙
乙 磁场方向不
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
场中导体运动方向 运动方向也发生
发生了改变。
了改变。
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。其一改变，受力方向改变；都 改变，受力方向则不变。 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？
奥斯特实验
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、磁场对通电导线的作用
演示实验 ① 闭合开关，观察铝制直导体运动。
直导体
+-
金属导轨 ② 改变电流方向或改变磁场方向。
S
F
I
N
甲
闭合开关，原
来静止在磁场中的
导体发生运动。
N
I
通电线圈最后静止在平衡 位置。
如何使线圈持续地转动下去？
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？
将线圈一端的漆皮全部刮掉， 另一端的漆皮只刮掉半周， 从而保证给线圈适时供电或 停电。这种设计，线圈每转 一周，只有半周获得动力， 当线圈靠惯性转过下半周后， 又回到原来的状态，线圈又 受到向同方向转动的力，以 保证线圈继续持续转动下去。