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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,直,流电动机,第十四章 磁现象,直流电动机第十四章 磁现象,1,体验,直流电动机的原理,活动:准备两节电池、漆包线一段、磁体、金属丝支架。,活动,1,:如图,将漆包线绕成矩形线圈,,将漆包线的两端的漆层全部刮掉,按图,连接电路,观察线圈的转动情况。,活动,2,:将漆包线一端的漆层全部刮掉,,另一端的漆层只刮去半周,接通电路,观察线圈的转动情况。,体验 直流电动机的原理,2,(1),活动,1,和活动,2,中线圈,_(,选填“能”或“不能”,),转,动,原因是,_,。,(2),活动,1,中,线圈,_(,选填“能”或“不能”,),持续转,动。活动,2,中,线圈,_(,选填“能”或“不,能”,),持续转动。,提示:,(1),能 通电导体在磁场中受到力的作用,(2),不能 能,(1)活动1和活动2中线圈_(选填“能”或“,3,PPT,模板:, PPT,课件:, 直流电动机的原理,5,直流电动机习题ppt课件(有答案),6,1.,在“体验”活动中,接通电路后,线圈为什么能转动?,提示:,接通电路后,线圈中有电流通过,上下两个边的漆包线,中电流方向相反,通电线圈在磁场中受到磁场力的作用,两个,边受到的磁场力方向相反,于是线圈开始转动。,参考答案:,通电线圈在磁场中受到磁场力的作用。,1.在“体验”活动中,接通电路后,线圈为什么能转动?,7,2.,按照甲、乙两图接通电路,通电线圈转过,_,度时受力平,衡,分析线圈静止时的受力情况,线圈为什么不连续转动,?,提示:,通电线圈上下两个边在磁场中受到的力的方向不同,当,这两个力作用在一条直线上时,线圈所处的位置称为平衡位,置,线圈到达平衡位置时由于惯性会冲过平衡位置,在平衡位,置附近来回摆动几次后停止运动。,参考答案:,90,线圈在平衡位置上下两个边受到的力大小相,等,方向相反,作用在一条直线上,2.按照甲、乙两图接通电路,通电线圈转过_度时受力平,8,3.,分析甲图和乙图,线圈中电流方向发生了怎样的变化,转到,图乙位置时线圈为什么还能继续转动一点?,提示:,在图甲中,换向器,F,与电刷,A,接触,换向器,E,与电刷,B,接,触,线圈的,ab,边内电流由,b,向,a,,受到向上的磁场力,,cd,边内电,流由,d,向,c,,受到向下的磁场力,于是线圈开始沿顺时针方向转,动;图乙是平衡位置,此时线圈中没有电流,线圈不受磁场力,的作用,线圈由于具有惯性会冲过该位置。,参考答案:,甲图中线圈,ab,边内电流由,b,流向,a,,,cd,边内电流由,d,流向,c,,图乙线圈中没有电流图乙中没有电流,线圈不受力的,作用,由于具有惯性冲过平衡位置,从而还能继续转动一点。,3.分析甲图和乙图,线圈中电流方向发生了怎样的变化,转到,9,4.,对比图丙和图甲,线圈中电流的方向发生了怎样的变化,线,圈的受力方向及其转动方向又如何呢?丁图又重新回到了平衡,状态,综合分析线圈转动一周过程中,线圈中电流方向改变了,几次实现了线圈继续重复转动?,4.对比图丙和图甲,线圈中电流的方向发生了怎样的变化,线,10,提示:,在图乙中,线圈由于惯性冲过平衡位置后,,E,与,A,接触,,F,与,B,接触,线圈的,ab,边内电流由,a,向,b,,受到的力变为向下,,cd,边内电流由,c,向,d,,受到的力变为向上,于是线圈就继续沿顺时,针方向转动。图丁线圈中电流消失,处于平衡状态,由于惯,性,会冲过平衡位置,继而回到图甲状态,重复旋转。在整个,转动过程中,依靠换向器与电刷配合,每转动半周,线圈中电,流方向就改变一次,实现了线圈连续转动;线圈中的电流方向,是发生变化的,变得与原来相反,转动半圈电流方向就改变一,次,使线圈受力方向变得相反。,提示:在图乙中,线圈由于惯性冲过平衡位置后,E与A接触,,11,参考答案:,E,与,A,接触,,F,与,B,接触,线圈的,ab,边内电流由,a,向,b,,,受到的力变为向下,,cd,边内电流由,c,向,d,,受到的力变为向上,,继续顺时针转动 两次,参考答案:E与A接触,F与B接触,线圈的ab边内电流由a向b,12,5.,电路中是通过,_,改变线圈中的电流方向的。,提示:,在线圈转动过程中,依靠换向器与电刷配合,每转动半,周,线圈中电流方向就改变一次,使线圈受力方向变得相反,,实现电流方向改变的是换向器。,参考答案:,换向器,5.电路中是通过_改变线圈中的,13,一、直流电动机的原理,1.,平衡位置,:,线圈转动过程中,两个边受力方向,_,在,_,上的位,置。,2.,运动情况,:,通电线圈在磁场中,_,发生转动,到达平衡位置时,由于,_,它能冲过平衡位置。,相反,同一条直线,受到力,惯性,一、直流电动机的原理相反同一条直线受到力惯性,14,3.,换向器和电刷,:,(1),构造,:,换向器,:,由两个半圆形,_,组成。,电刷,:,由两根弹性金属片组成,一端接导线,另一端紧贴,_,。,(2),作用,:,每当线圈刚转过,_,时,换向器在,_,的配合,下,能自动改变线圈中的,_,使线圈持续转动下去。,铜制半环,换向器,平衡位置,电刷,电流方向,3.换向器和电刷:铜制半环换向器平衡位置电刷电流方向,15,二、实用的电动机,1.,构造,:,主要由,_,和,_,组成。,2.,原理,:,利用,_,发生转动而制成。,3.,能量转化,:,把,_,转化成,_,。,4.,类型,:,(1),直流电动机,:,由,_,电源供电。例如,起重机、电动玩具、,录音机、影碟机等。,(2),交流电动机,:,由,_,电源供电。例如,电扇、洗衣机、电冰,箱等。,定子,转子,通电线圈在磁场中受力,电能,机械能,直流,交流,二、实用的电动机定子转子通电线圈在磁场中受力电能机械能直流交,16,【,拓展延伸,】,电动机使用时能量的转化,电动机在使用时将电能转化为机械能,同时,线圈通电时,由于,电流热效应的存在,电流流经线圈时也会将部分电能转化为热,能,所以在电动机使用时,要及时将产生的热量散发出去,常见,的是在电动机中安装风扇或散热片等。,【拓展延伸】电动机使用时能量的转化,17,考点,直流电动机的工作原理,【,典例,】,如图甲是直流电动机模型,图乙是自制简易电动机模,型。现在主要讨论图乙简易电动机的制作与操作问题,:,考点 直流电动机的工作原理,18,(1),绕制线圈的铜丝外表有漆皮,必须对线圈引出线的两端,(,搁,置于铜质弯钩的部位,),进行刮漆处理,刮漆方法见放大图。按这,种方法刮漆,目的是使线圈能够,因此这一部位就相当于,图甲中的,(,填某一部件的名称,),。,(2),如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做,哪些尝试,?(,说出两点即可,),_;,_,。,(1)绕制线圈的铜丝外表有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁,19,【,思路导引,】,解决本题的关键点,【思路导引】解决本题的关键点,20,【,精讲精析,】,本题考查直流电动机的工作原理。,(1),对线圈引出线的两端,(,搁置于铜质弯钩的部位,),进行刮漆处,理,这样就相当于加了两个换向器,线圈就能连续转动了;,(2),线圈不动的原因可能有线圈正好停止在平衡位置、线圈受,到的磁场力较小等,所以,如果线圈转到平衡位置不动时,可,以用手给它一个力,使其越过平衡位置继续转动;如果不是在,平衡位置,说明受到的磁场力较小,可以增强磁体磁性、增加,电池的个数以增大线圈中电流,使线圈受到的磁场力增大。,【精讲精析】本题考查直流电动机的工作原理。,21,答案:,(1),导电,(,或接触良好,),换向器,(2),将线圈旋转一定角度 增大电源电压,(,或换一块磁性,更强的磁体,),答案:(1)导电(或接触良好)换向器,22,【,方法归纳,】,直流电动机不转的四类原因及解决措施,原因种类,具体故障,处理方法,电路原因,电刷与换向器接触不良,将换向器、电刷表面氧化层刮去,使二者接触良好,电流太小,增大电源电压,线圈内部开路,更换线圈,换向器变形,电刷同时接触同一个换向器片,使线圈被短路,调好换向器位置,【方法归纳】直流电动机不转的四类原因及解决措施原因种类具体故,23,原因种类,具体故障,处理方法,磁场原因,磁体的磁性弱,换强磁体,机械原因,线圈被卡住,电刷与换向器接触太紧或线圈转轴受到的摩擦力太大,调节松紧,减少摩擦,位置原因,线圈刚好处在平衡位置,用手转动线圈使其转过平衡位置,原因种类具体故障处理方法磁场原因磁体的磁性弱换强磁体机械原因,24,1.,下列哪种设备是根据如图所示的实验原,理制成的,(),A.,电熨斗,B.,电动机,C.,电磁铁,D.,发电机,1.下列哪种设备是根据如图所示的实验原,25,【,解析,】,选,B,。本题考查电动机的原理。本题图中探究的是通,电导体在磁场中受力运动,这就是电动机的原理,故,B,选项正,确;电熨斗的原理是电流的热效应,电磁铁的原理是电流的磁,效应,发电机的原理是电磁感应,故,A,、,C,、,D,选项均错。,【解析】选B。本题考查电动机的原理。本题图中探究的是通,26,2.,如图所示四个实验现象中,揭示了电动机原理的是,(),2.如图所示四个实验现象中,揭示了电动机原理的是(),27,【,解析,】,选,B,。本题考查电动机的原理。,A,实验是奥斯特实验的,实验装置;,B,实验是研究通电导体在磁场中受力运动的实验装,置,也是电动机的原理图;,C,实验是探究电荷间相互作用规律,的实验装置;,D,实验是研究电磁铁磁性的实验装置。,【解析】选B。本题考查电动机的原理。A实验是奥斯特实验的,28,3.,如图所示是直,流电动机的模型,闭合开关后线圈,顺时针转动。现要线圈逆时针转动,,下列方法中可行的是,(),A.,只改变电流方向,B.,只改变电流大小,C.,换用磁性更强的磁铁,D.,对换磁极同时改变电流方向,3.如图所示是直,29,【,解析,】,选,A,。本题考查通电导体在磁场中受力方向的影响因,素。通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有,关,只改变其中一个因素,导体受力方向发生改变,两个因素,同时改变则导体受力方向不发生改变,故,A,正确,,D,错误;,B,、,C,两个因素只会改变导体受力的大小。,【解析】选A。本题考查通电导体在磁场中受力方向的影响因,30,4.,直流电动机工作时,当线圈转到什么位置时,换向器改变,线圈中的电流方向,(),A.,线圈转动到任意位置,B.,线圈平面与磁感线垂直,C.,线圈平面与磁感线平行,D.,线圈平面与磁感线成,45,角,【,解析,】,选,B,。本题考查换向器的作用。直流电动机内的线圈,转到线圈平面与磁感线垂直时,由于受到平衡力的作用,线圈,会静止,这时换向器改变线圈里的电流方向,从而改变线圈的,受力方向,于是线圈受到非平衡力的作用,继续转动下去。,4.直流电动机工作时,当线圈转到什么位置时,换向器改变,31,5.,如图所示的两个实验中,闭合开关后,能,观察到导体,ab,运动的是,_,图,这个现象说明磁场对,_,有力的作用。,5.如图所示的两个实验中,闭合开关后,能,32,【,解析,】,图甲中有电源,导体,ab,处于磁场中,闭合开关,导体,中有电流通过,磁场对电流有力的作用,能观察到导体,ab,运,动,也就是通电导体在磁场中受力运动;图乙中无电源,闭合,开关,导体,ab,不会运动。,答案:,甲 电流,【解析】图甲中有电源,导体ab处于磁场中,闭合开关,导体,33,6.,如图所示,在直流电动机的工作过程中,换向器起了关键的,作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机,工作时是把电能转化为,能,实际使用的直流电动机由,和,两部分组成,如图所示的线圈为,。,6.如图所示,在直流电动机的工作过程中,换向器起了关键的,34,【,解析,】,本题考查线圈平衡位置的特点。直流电动机是根据通,电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,它是一种将电能转化,为机械能的机器。为了让电动机能够持续转动,在制作电动机,时增
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