人教版物理九年级204电动机课件

人教版物理九年级20.4电动机学习目标学习目标v了解磁场对通电导体的作用；v初步认识直流电动机的构造、原理、应用。看一看看一看想一想想一想(电脑主板风扇电脑主板风扇)(电动车电动车)【实验】【实验】1、把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab,观察它的运动，说出观察到的现象，讨论得出它的结论。2、把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。3、保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。这个小实验，充分表现了通电导线在磁场中的运动情况，这个就是电动机运动的工作原理。这个小实验，充分表现了通电导线在磁场中的运动情况，这个就是电动机运动的工作原理。奥斯特实验实验说明实验说明:通电导线周围存在磁场通电导线周围存在磁场,对磁体有磁力作用对磁体有磁力作用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、磁场对电流的作用一、磁场对电流的作用通电导体在磁场里受到力的作用,所受力的方向跟磁感线的方向和电流的方向有关,它们之间的关系可用左手定则来判定。左手定则左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。实验装置实验装置实验实验v1、闭合开关观察，原来静止在磁场中的导体运动情况、闭合开关观察，原来静止在磁场中的导体运动情况v2、磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场中导体运动方向、磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场中导体运动方向v3、电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场中导体运动方向、电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场中导体运动方向v4、同时改变电流方向、磁场方向，观察磁场中导体运动方向、同时改变电流方向、磁场方向，观察磁场中导体运动方向 实实验验表表明明：磁磁场场对对电电流流作作用用力力的的方方向向跟跟电电流流方方向向和和磁磁场场方方向向有有关关系系，并并且且力力的的方方向向与与电电流流和和磁磁场场的的方方向垂直。向垂直。SNNSNSIIIFFF当电流方向与磁场方向平行时，通电导体不当电流方向与磁场方向平行时，通电导体不受力的作用受力的作用ABC如实验所示，电流从电池正极出，流过金属棒，根据上述的左手定则，张开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。所以拇指指向右边，也就是金属棒的移动方向。所以拇指指向右边，也就是金属棒的移动方向。结论结论:磁场对电流的作用磁场对电流的作用v1.通电导线在磁场中受到通电导线在磁场中受到_的作用的作用v2.通电导线在磁场中受到力的方向和通电导线在磁场中受到力的方向和_ 有关有关v3.通电导线在磁场中受到力的方向和通电导线在磁场中受到力的方向和_有关有关v4.只改变只改变_ 或或_通电导线受到力的方向通电导线受到力的方向_,如果如果_改变电流方向和磁改变电流方向和磁场方向则受到力的方向场方向则受到力的方向_力力电流方向电流方向磁场方向磁场方向电流方向电流方向磁场方向磁场方向改变改变不改变不改变同时同时v思考思考:假如不是一根通电导线而是一个通电线圈假如不是一根通电导线而是一个通电线圈v放在磁场中又会怎样放在磁场中又会怎样?【例例题题】如如图图所所示示的的装装置置中中，当当闭闭合合开开关关、导导体体abab中中有有电电流流通通过过时时，导导体体abab就就会会运运动动起起来来，关关于于这这一一现现象象的的说说法法，正确的是（）正确的是（）A此现象说明磁可以生电B导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关C发电机是利用这一现象来工作的D在该现象中，机械能转化为电能B【例题】如图所示，当开关【例题】如图所示，当开关S闭合，原本静止的轻质硬直导线闭合，原本静止的轻质硬直导线AB会水平向右运动要使会水平向右运动要使AB水平向左运动，下列措施水平向左运动，下列措施中可行的是（）中可行的是（）A将导线A、B两端对调B将蹄形磁体的N、S极对调C换用磁性更强的蹄形磁体D将滑动变阻器的滑片P向左移动B二、电动机二、电动机磁场对通电线圈的作用磁场对通电线圈的作用SIFFN通电线圈在磁场中会发生转动通电线圈在磁场中会发生转动SFFN但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动线圈在磁场中的受力情况v通电导体在磁场中受力转动，最终停在平衡位置。通电导体在磁场中受力转动，最终停在平衡位置。v理解：平衡位置理解：平衡位置通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一对平衡力，此时线通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一对平衡力，此时线圈的位置为平衡位置。圈的位置为平衡位置。通电线圈越过平衡位置的运动情况通电线圈越过平衡位置的运动情况提示提示:怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动?提示提示:如图怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动如图怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动?v靠近靠近S极的线圈受到的力始终向上极的线圈受到的力始终向上v靠近靠近N极的线圈受到的力始终向下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那么线圈就可以持续沿顺时针方向转动.讨论讨论:怎样实现上面的情况怎样实现上面的情况?及时改变电流方向或磁场方向及时改变电流方向或磁场方向(即越过平衡位置即越过平衡位置)从而改变受力方向从而改变受力方向改变电流方向改变电流方向SNFF 如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，立刻改变其中的电流方向如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，立刻改变其中的电流方向线圈就会继续转动下去线圈就会继续转动下去演示演示:让线圈动起来让线圈动起来如图如图:由于靠近由于靠近S极的线圈受力方向始终向上而靠近极的线圈受力方向始终向上而靠近N极的线圈受力方向始终向下极的线圈受力方向始终向下,所以线圈可以连续转动所以线圈可以连续转动通过改变线圈中通过改变线圈中的电流方向的电流方向通电线圈将在磁场中转动通电线圈将在磁场中转动!利用该原理可制成利用该原理可制成电动机电动机电动机的原理电动机的原理:通电导线在磁场中受到力的作用通电导线在磁场中受到力的作用v电动机的基本构造电动机的基本构造:主要主要1.转转 子子2.定定 子子那么电动机的线圈是如何实现连续转动的呢那么电动机的线圈是如何实现连续转动的呢?直流电动机的基本组成部分直流电动机的基本组成部分磁体磁体线圈（电枢）线圈（电枢）换向器换向器转子转子定子定子直流电动机的优点直流电动机的优点 转速可以连续调节转速可以连续调节实际的电动机是利用换向器使它连续转动的实际的电动机是利用换向器使它连续转动的.v1.原理原理:当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流方向当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流方向,从而受力方向改变使线圈连续转到下去从而受力方向改变使线圈连续转到下去.v2.作用作用:当线圈转过平衡位置当线圈转过平衡位置,及时改变线圈电流方向及时改变线圈电流方向,使线圈得以连续转动使线圈得以连续转动.生活中的电动机生活中的电动机v分类分类:直流电动机直流电动机(电动玩具、录音机等电动玩具、录音机等 小型电器小型电器)交流电动机交流电动机(电风扇、洗衣机等电风扇、洗衣机等 家用电器家用电器)电动机的优点：结构简单、控制方便、电动机的优点：结构简单、控制方便、体积小、效率高体积小、效率高电动机电动机:把电能把电能动能动能小结1、通电的导体在磁场中受到力的作用，力的方向与_及_有关。2、通电线圈在磁场中将会_利用该原理可制成_。电流方向电流方向磁场方向磁场方向受到力转动受到力转动电动机电动机习题一一、填空题、填空题 1.1.电动机主要由电动机主要由_和和_组成组成,是利用是利用_线圈在里受力而转动的原理制成的线圈在里受力而转动的原理制成的 2 2如果只改变磁场方向或电流方向，通电导线受到的力；如果同时改变电流方向和磁场方向，则通电导线如果只改变磁场方向或电流方向，通电导线受到的力；如果同时改变电流方向和磁场方向，则通电导线受力将受力将转子转子定子定子通电通电磁场磁场改变改变不改变不改变 3通电导体在磁场中受力而运动时（）通电导体在磁场中受力而运动时（）消耗了电能，产生了机械能消耗了电能，产生了机械能消耗了机械能，产生了电能消耗了机械能，产生了电能消耗了机械能，产生了内能消耗了机械能，产生了内能消耗了化学能，产生了电能消耗了化学能，产生了电能4线圈线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（）所受磁场力的方向（）A相同，是由于磁场方向、流过相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变的电流方向都没改变B相同，是由于磁场方向、流过相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了的电流方向都改变了C相反，是由于流过相反，是由于流过ab的电流方向相反了的电流方向相反了D相反，是由于磁场方向相反了相反，是由于磁场方向相反了C5.小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示，闭合开关小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示，闭合开关S后，发现线圈只能偏转后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动为使线圈持续转动，下列措施中可行的是（）至水平位置、不能持续转动为使线圈持续转动，下列措施中可行的是（）A换用电压更大的电源换用电压更大的电源B换用磁性更强的磁体换用磁性更强的磁体C重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去D在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈D课堂思考课堂思考v通电导体在磁场中的受力大小与什么因素有关通电导体在磁场中的受力大小与什么因素有关?v提示提示:通电导体相当于一个磁体通电导体相当于一个磁体与导线垂直的磁场的大小（一定是垂直的）、导线中电流的大小、导线的长度（在磁场中的）知识点总结知识点总结：v1 1通电导体在磁场里会受到力的作用。通电导体在磁场里会受到力的作用。v2 2通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。v3 3通电线圈在磁场中受力转动，在平衡位置时静止。通电线圈在磁场中受力转动，在平衡位置时静止。v4 4通电导体在磁场中运动消耗了电能，得到了机械能。通电导体在磁场中运动消耗了电能，得到了机械能。课堂练习课堂练习1、电动机是一种高效率、低污染的设备、电动机是一种高效率、低污染的设备,广泛应用于日常生活和生产实践中广泛应用于日常生活和生产实践中,下列家用电器中应用了电动机的是下列家用电器中应用了电动机的是()A.电饭锅电饭锅B.洗衣机洗衣机 C.电热水壶电热水壶 D.电热毯电热毯2、小红安装好直流电动机模型小红安装好直流电动机模型,通电后电动机正常运转通电后电动机正常运转,她还想使电动机的转速加快她还想使电动机的转速加快,可采用的方法是可采用的方法是()A.增大电流增大电流 B.减小电流减小电流 C.对调电源正负两极对调电源正负两极 D.对调磁体南北两极对调磁体南北两极 B A3 3、关于通电导体在磁场中的受力方向、关于通电导体在磁场中的受力方向,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()()A.受力方向与电流方向一致受力方向与电流方向一致 B.受力方向与磁感线方向一致受力方向与磁感线方向一致 C.受力方向与电流方向和磁感线方向平行受力方向与电流方向和磁感线方向平行 D.受力方向与电流方向和磁感线方向互相垂直受力方向与电流方向和磁感线方向互相垂直 D4、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（、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（）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 C谢谢谢谢谢谢！