2021-2022学年度沪粤版九年级物理下册课件 17.1 关于电动机转动的猜想 17.2 探究电动机转动的原理(共33张PPT)

(共33张PPT)
第十七章　电动机与发电机
九年级物理沪粤版·下册
17.1 关于电动机转动的猜想 17.2 探究电动机转动的原理
授课人：XXXX
新课引入
观察图片并回答：
上列的这些交通工具都是由什么来提供动力的？
电动自行车
无轨电车
高速列车
电动机
学习目标
知道电动机的结构，根据实验猜想电动机转动的原因。
1
通过实验探究磁场对电流的作用。
2
知道电动机的工作原理。
3
了解电动机的应用。
4
知识讲解
一、了解电动机的结构
活动1 让电动机转起来
参照图17-2（a）所示的电路，用导线把图17-2（b）中的电源、开关和模型电动机连接起来。闭合开关，看看电动机是否转动。若不转动，仔细查找原因。
知识讲解
注意
电动机不转的原因及处理方法
不转的原因 处理方法
安装错误 检查电路的正确性
电路不通或电流过小 ①电源电压太低，应换用能产生较大电压的电源
②滑动变阻器阻值过大，应减小滑动变阻器的阻值
③电路未连接好，重新检查电路
④线圈或电路中有断路现象，重新检查电路
磁场力太小 ①磁铁的磁性不够强，应换更强的
②线圈的匝数太少，应增加匝数
摩擦阻力太大 检查线圈轴与支架之间以及电刷与换向器之间的接触情况
线圈处于平衡位置 拨动线圈，让它通过平衡位置，电动机即可转动
知识讲解
活动2 探究电动机的内部结构
电动机模型
磁体（定子)
线圈（转子)
知识讲解
知识讲解
知识讲解
1.电动机的主要部件是_________和___________。
定子
转子
注意
1.电动机分为直流电动机和交流电动机。
使用直流电的电动机叫做直流电动机；使用交流电的电动机叫做交流电动机。
2.电动机是把电能转化为机械能的动力机器。
强化训练
如图所示，没有用到电动机的家用电器是(　　)
B
知识讲解
二、电动机转动原因的猜想
电动机内磁铁与线圈之间并无接触，但线圈通电就会转动，这说明磁铁的磁场对线圈有力的作用。
所以电动机的转动，可能跟________和________有关。磁场可能会对通电线圈产生力的作用，电动机才会转动起来。
磁场
电流
1.关于电动机为什么会转动的猜想
知识讲解
2.要验证猜想，需要对电动机的结构做合理的简化
电动机转子上的线圈组
转子上的一组线圈
一个线圈中的一段直导线
一组线圈中的一个线圈
知识讲解
电动机定子简化过程的示意图
注意
　　“简化”是科学探究中常用的一种方法。
“简化”，指把影响事物发展与变化不大的因素（次要因素）忽略掉，而将影响事物发展与变化较大的因素（主要因素）抽取出来的做法。
知识讲解
根据电动机的主要构造，请用如图所示的器材，制作一台简易电动机。
试一试：
（1）它能不能转动？
（2）改变线圈中电流的方向，转动情况有什么变化？
3.制作一台简易电动机
知识讲解
知识讲解
三、探究磁场对电流的作用
活动1 探究磁场对电流的作用
（1）电路闭合时，蹄形磁铁中的金属棒AB是否动起来呢？使金属棒AB动起来的原因是什么？
（2）如果将蹄形磁铁移开，通电金属棒AB还会动吗？这个现象说明什么？
（3）改变电流方向，金属棒AB的运动方向是否改变？
（4）保持电流方向不变，改变磁场方向，金属棒AB运动的方向是否改变？
知识讲解
实验录像：
实验结论：
通电导体在磁场中会受到__________;
力的方向跟______方向和_______方向都有关系。
力的作用
电流
电流
知识讲解
1.通电线圈在磁场中是怎样运动的？
开始时，线圈平面与磁感线平行，如图甲所示。接通电路后，黑色边和白色边的电流方向不同，其受力的方向相反，线圈便转动起来；
当线圈转到如图乙所示的位置时，黑色边和白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。线圈的这一位置叫做平衡位置，此时线圈的平面恰好与磁感线垂直。
图甲
图乙
知识讲解
2.换向器的作用
当线圈由于惯性刚越过平衡位置时，如果立刻改变线圈中的电流方向，线圈就能够继续转动下去了。在电动机上能够完成这一任务的装置叫做换向器。
（1）最简单的换向器由两个彼此绝缘的金属半圆环组成，如图所示。
（2）换向器的两个半圆环分别跟线圈的两端相连接，并通过电刷连接到电源的两极。当线圈刚越过平衡位置时，由于换向器的作用，改变了线圈中电流的方向，使线圈继续转动下去。
强化训练
有关直流电动机的换向器的作用，下列说法中正确的是(　　)
A.当线圈平面与磁感线平行时，自动改变电流方向
B.当线圈平面与磁感线垂直时，自动改变电流方向
C.当线圈平面与磁感线平行时，自动改变磁感线方向
D.当线圈平面与磁感线平行时，自动改变线圈转动方向
B
知识讲解
四、电动机的工作原理
1.电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的基本原理制成的。
2.用直流电源供电的电动机叫做直流电动机。
3.基本构造
A、B是电刷
作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
E、F是换向器（两个半圆铜环）
作用：当线圈由于惯性转过平衡位置时，及时改变线圈中的电流方向，使线圈受力方向总是相同，从而一直转动下去。
知识讲解
知识讲解
4.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。
5.应用
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，都用到了这一原理。
知识讲解
知识讲解
当线圈中通有电流时，线圈受到磁铁的作用而运动；当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
强化训练
(兰州中考)电动机的工作原理是__________________________________________，只改变线圈中的电流方向，电动机的转动方向________(填“会”或“不会”)发生改变。电风扇、洗衣机、抽油烟机等家用电器中都装有电动机，这些用电器是________联接入家庭电路的。
通电线圈在磁场中受力转动
会
并
知识总结
课堂练习
1.在安装直流电动机模型的实验中，为了使实验能顺利进行，安装时应尽量减小轴与轴架之间的________，按电路图连接好电路，合上开关，假定电动机按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，可采取的方法有_______________或______________。若要提高电动机的转速，可采用_______________________________的方法。
摩擦
只改变电流方向
只改变磁场方向
适当增大电流或增强磁场
课堂练习
2.(徐州中考)如图所示，给直导线通电，直导线周围产生了________，蹄形磁体对通电直导线有________的作用，根据这个原理可以制成________机。
磁场
力
电动
课堂练习
3.电动机是一种高效率、低污染的动力设备，被广泛地应用在日常生活和生产中。如图所示，下列电器设备中使用了电动机的是(　　)
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
D
课堂练习
4.(泰安中考)在制作简易电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，可以(　　)
A.将电源的正负极对调
B.改变通电电流的大小
C.换用磁性更强的磁铁
D.增加电动机的线圈匝数
A
课堂练习
5.（宜昌中考）(多选题)收音机、电视机、音响等家庭电路中使用的有扬声器(如图)的用电器中，扬声器的工作原理是(　　)
A.线圈中通入的是方向变化的电流，所以锥形纸盆来回振动，产生声音
B.磁场对通电导线有力的作用
C.电流周围存在磁场
D.电流的热效应
AB