17.2 探究电动机转动的原理
学习目标
1、知道磁场对通电导体有作用力。
2、了解直流电动机的结构和工作原理。
3、知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。
4、知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。
学习重点:直流电动机的工作原理和换向器的作用。
学习难点:电动机的工作过程。
导学指导
一、知识链接
1、通电导线在磁场中要__________,受力的方向跟__________、__________都有关系。
2、通电线圈在磁场中会__________,利用这个原理制成了__________。
二、探究新知
(一)探究磁场对电流的作用
1、磁场对通电导线的作用
(1)演示实验:把一段导线放在磁场里,接通电源,让电流通过导线,观察它的情况。
实验表明:__________________________________________________。
(2)演示实验:只改变刚才的实验中的电流的方向,再做一次实验,观察导线的运动方向。
实验表明:__________________________________________________。
(3)演示实验:保持刚才的实验中的电流的方向不变,但把蹄形磁体两极调换一下,使磁场方向与原来相反,观察导线的运动方向。
实验表明:__________________________________________________。
(4)总结得出:通电导线在磁场中要___________,受力的方向跟____________________、__________有关。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__________。
该现象中把___________能转化成了___________能。
(5)想一想:如果电流和磁感线的方向都变得相反时,通电导线受力方向会怎样?
答:____________________________________________________________。
那么,通有电流的线圈放在磁场中,它会怎样运动?
演示实验:把线圈放在磁场中,接通电源,观察它的运动情况。
实验表明:__________________________________________________。利用这个原理我们制作出了__________。
结论:通电导线在磁场中受到___________的作用,力的方向跟___________的方向、___________的方向都有关系,当___________的方向或___________的方向变得相反时,通电导线受力方向也变得___________。
2、讨论探究:如果把一个通有电流的线框放到磁场中,它会怎样运动?
结论:线圈在磁场中___________。
(二)电动机的工作原理
1、直流电动机:利用_________电源供电的电动机叫作直流电动机;
2、原理:利用_________线圈在_________里受力而转动;实际的直流电动机是通过_________来实现的;
3、当线圈转到与磁场方向垂直的位置时,它的两条边受力__________、__________所以不能转动,这个位置是线圈的__________。
4、直流电动机有让它每转动半周就改变一次电流方向的换向器。它由两个_________和两个________组成。
生活中的电动机
电动机通电时转子转动,_________能转化为_________能;
家用电器中的电动机,多数是_________电动机,也是靠着_________来运转的;
优点:⑴_________;⑵_________;
4、应用:机床、电车、电力机车等
(四)扬声器是怎样发声的
(1)扬声器的构造:扬声器是把_________转换成_________的一种装置。构造如图,它由__________、_________、_________构成。
(2)扬声器的工作原理:当线圈中有图中所示的电流时,线圈受到磁铁的吸引向右运动,当线圈中通过相反方向的电流时,线圈受到磁铁的_________向_________运动。由于通过线圈中的电流是__________,它的方向__________,线圈就不断的__________,带动纸盆也_________于是扬声器就发出了声音。
课堂练习
1.完成课本P30页的1、2题。
2.通电导体在磁场中要_________的作用,它受力的方向跟_________方向和_________方向有关。电动机工作时是_________能转化为_________能,用_________电源供电的叫直流电动机,它是利用__________原理制成的。
扩展训练
1、如图所示,导体AB受到力的方向水平向左,为了使它受力的方向向左,为了使它受力的方向水平向右,可采用的办法是( )
A.改变导体中的电流方向 B.换用磁性更强的磁铁
C.增大电路中的电流 D.改变电流方向,同时改变磁场方向
2、在下列所示的图片中,选择恰当的图片序号填入空格中。
⑴用来研究通电直导线在磁场中受到力的作用的实验装置是_________;
⑵用来表示通电导线周围存在磁场的实验装置是_________;
⑶能说明电动机工作原理的是_________;
⑷直流电动机的模型图是_________。