人教版九年级下册物理 20.4电动机 课件(共32张PPT)

(共32张PPT)
第二十章第4节
电动机
1、生活和生产中那些地方用到了电动机？
一.观察思考
车床
水泵
洗衣机内部
电动机通电后为什么能够转动呢？
　　通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
S
N
I
+
_
磁体周围存在什么？
通电直导体周围存在什么？
磁场
磁场
磁体间通过磁场相互作用
二. 磁场对通电导线的作用
　　磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向也发生了改变。
　　闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。
　　电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向发生了改变。
N
I
F
甲
S
I
乙
F
N
S
I
F
丙
N
S
实验现象
一、磁场对通电导线的作用
磁场方向 电流方向 导体运动方向
上S下N 里到外
改变磁场方向 上N下S 里到外
改变电流方向 上S下N 外到里
改变磁场和电流方向 上N下S
外到里
按下图演示实验，观察、思考：
1、若改变导体中的电流方向，导体的受力的方向如何改变？
2、若改变磁场的方向，导体的受力的方向如何改变？
观察到的现象:
当导体中有电流通过时,导体由静止变运动。
说 明:
通电导体在磁场中受到了力的作用。
受力的方向与什么因素有关
猜想：
探究：
与电流的方向有关；
与磁场的方向有关。
改变电流方向；
改变磁场方向。
磁场方向 电流方向 导体运动方向
上S下N 里到外 向左
改变磁场方向 上N下S 里到外
改变电流方向 上S下N 外到里
改变磁场和电流方向 上N下S
外到里
向右
向右
向左
结论：
(1)通电导体在磁场会受到力的作用，力的方向与电流的方向和磁场的方向都有关。
(2)当只改变电流方向，通电导线受力方向变得相反。
只改变磁场方向，电导线受力方向也变得相反。
若同时改变电流的方向和磁场的方向，导体受力的方向如何改变？
若同时改变电流的方向和磁场的方向，导体受力的方向不改变。
结论：
(1)通电导体在磁场会受到力的作用，力的方向与电流的方向和磁场的方向都有关。
(2)当只改变电流方向，通电导线受力方向变得相反。只改变磁场方向，电导线受力方向也变得相反。
⑶若同时改变电流的方向和磁场的方向，导体受力的方向不改变。
　　通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。
　　为什么线圈不能持续转动呢
三、磁场对通电线圈的作用：
1、通电线圈在磁场中受力作用而绕着转轴转动。
演示实验，观察现象：
1、通电线圈在磁场中受力作用而绕着转轴转动。
三、磁场对通电线圈的作用：
ab段电流方向由a向b，受力方向向上；cd段电流方向由c向d，受力方向向下。
这样就使得线圈abcd沿着轴线顺时针转动。
线圈为什么停止在与磁场方向垂直的位置不动？
2、线圈与磁场（磁感线）方向垂直的位置称为平衡位置。
a
b
c
d
现象：线圈转动，在b位置摆动几下停止。
原因解释：
平衡位置：如图b位置，线圈受力刚好抵消，线圈不能转动。（磁感线与线圈垂直）
思考：
如何让线圈能持续转动下去？
换向器的作用：改变线圈中的电流方向。
2．换向器
　　通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
两个
铜半环
电刷
换向器
直流电动机由转子和定子组成。
直流电动机的结构和工作原理
四.直流电动机的结构及工作原理
定子（磁体）
转子（线圈）
换向器
换向器的作用：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。
电刷
　　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。
　　通电线圈最后静止在平衡位置。
电动机：
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。
电动机的作用：将电能转变成机械能。
五. 生活中的电动机
分类:
直流电动机(电动玩具、录音机等
小型电器)
交流电动机(电风扇、洗衣机等
家用电器)
｛
电动机的优点：结构简单、控制方便、
体积小、效率高
小结
通电导体在磁场里受力的作用
受力方向跟电流的方向，
磁感线的方向都有关
电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动
电动机构造 : 定子 转子 换向器 电刷
电动机的优点
电动机
练习
1．磁场对电流作用力的方向与＿＿＿＿方向和＿＿＿＿方向有关。
电流
磁场
2．电动机的工作原理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿，电动机在工作过程中＿＿＿能转化为＿＿＿＿能。
磁场对电流的作用
电
机械
3．最简单的直流电动机的换向器是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，它的作用是改变通过＿＿＿＿的电流方向，以便电动机能够连续转动。
两个彼此绝缘的金属半环
线圈
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：
＝45A
W＝Pt
＝27千瓦×0.5时
＝13.5千瓦时
I=P/U