14.6《直流电动机》课件2022-2023学年北师大版九年级物理全一册（共20张PPT）

(共20张PPT)
第六节 《 直流电动机 》
最新最全北师大版初中九年级物理全册第十四章《磁现象》
新课教学课件
第十四章 《磁现象》
§第六节
直流电动机
实验结论：
1、通电导线在磁场中要受到力的作用；
2、磁场对通电直导线的作用力的方向与电流的方向、磁感线的方向都有关系。当磁感线与直导线垂直是，三个方向的关系可以用左手定则判定。
一、复习巩固
问题：
通电导线在磁场中受到力的作用而水平向左或水平向右运动，那么通电线圈在磁场中会怎样运动呢？
二、直流电动机的原理
实验探究：通电线圈在磁场中的运动
器材制作：
①取一根直径约为0.6mm的漆包线，绕成尺寸约为4cm×2.5cm的矩形线圈，圈数6匝。用漆包线的头和尾扎住线圈对边的中央，然后各伸出2cm作为转动轴，用砂纸除去线圈两个轴上的漆层，使它能够导电。
②用金属丝做成两个直径，固定在木板上。
二、直流电动机的原理
实验探究：通电线圈在磁场中的运动
实验器材：
导线
干电池
永磁体
矩形线圈
支架
开关
二、直流电动机的原理
实验探究：通电线圈在磁场中的运动
设计电路：
如图所示，用金属丝做两个支架，固定在木板上。支架间放入一个永磁体，并且让一个磁极朝上，把矩形线圈的轴放在支架上，让线圈的平面处于竖直方向。用导线把两节干电池接到支架上。
二、直流电动机的原理
实验探究：通电线圈在磁场中的运动
实验分析：
☆问题：
如图所示，连接好电路，闭合开关，你看到了什么现象？
线圈开始转动，但是只能转动900角。
☆问题：
永磁体在矩形线圈处的磁场方向向哪方？
竖直向上。
☆问题：
矩形线圈中的电流方向向什么方向？
如图所示，下方水平向右，上方水平向左。
二、直流电动机的原理
实验探究：通电线圈在磁场中的运动
实验分析：
☆问题：
由左手定则判定线圈上下边受力的方向？
下边受力向外，上边受力向里，两边受力方向相反。
☆问题：
上下两边在磁场力的作用下发生转动，为什么不能连续转动？
如图所示，线圈转过900时，线圈平面与磁感线垂直，这一位置叫作平衡位置。线圈由于惯性越过平衡位置后，两边受力的方向不变，这两个力将要阻碍线圈转动，使得线圈不能连续转动。
二、直流电动机的原理
实验探究：通电线圈在磁场中的运动
实验分析：
☆问题：
如何才能使线圈连续转动？
要想线圈由于惯性越过平衡位置后连续转动，必须使越过平衡位置后两边受力的方向发生变化，使这两个力继续使线圈转动。
☆问题：
怎样改变线圈上下两边受力方向？
改变磁场方向或改变电流方向。
二、直流电动机的原理
☆直流电动机线圈在磁场中的运动
如图所示，是一个教学用的电动机，先让线圈处于水平位置，然后通电，你看到了什么现象？
1、观察电动机转动：
☆问题：
线圈能够连续地转动。
☆问题：
电动机的线圈为什么能够连续转动？
线圈越过平衡位置后，线圈受力方向发生了改变。
☆问题：
这一改变是电动机的什么构件的作用？
磁场方向没有改变，可能是图中的换向器与电刷的作用使线圈越过平衡位置后，电流方向发生改变。
二、直流电动机的原理
☆直流电动机线圈在磁场中的运动
如图所示是开始通电的状态，换向器F与电刷A接触，换向器E与电刷B接触。
2、换向器E 、F与电刷A、B的作用：
☆开始通电状态：
☆问题：
线圈ab边内电流由b指向a，cd边内电流由d指向c，由左手定则判定这两边受到的磁场力的方向是什么方向？
ab边受磁场力向上，cd边受磁场力向下
☆问题：
线圈如何转动？
在磁场力的作用下，线圈开始顺时针转动。
二、直流电动机的原理
☆直流电动机线圈在磁场中的运动
如图所示的状态是平衡位置。
2、换向器E 、F与电刷A、B的作用：
☆平衡位置：
问题：
线圈ab与cd边受到磁场力吗？为什么？
没有受到磁场力，因为在这一瞬间，线圈与电源断开，线圈中没有电流
问题：
线圈会不会立即停止运动？为什么？
线圈不会立即停止运动，因为线圈的惯性使线圈可以冲过平衡位置
二、直流电动机的原理
☆直流电动机线圈在磁场中的运动
如图所示的状态是换向位置。线圈靠惯性通过平衡位置后，换向器改变了所接触的电刷，E与A接触，F与B接触。
2、换向器E 、F与电刷A、B的作用：
☆换向位置：
☆问题：
线圈ab边内电流由a指向b，cd边内电流由c指向d，由左手定则判定这两边受到的磁场力的方向是什么方向？
ab边受磁场力向下，cd边受磁场力向上
☆问题：
线圈如何转动？
在磁场力的作用下，线圈继续顺时针转动。
二、直流电动机的原理
☆直流电动机线圈在磁场中的运动
如图所示的状态是平衡位置。线圈又靠惯性冲过去，换向器又一次改变所接触的电刷，E与B接触，F与A接触。回到通电开始状态。
2、换向器E 、F与电刷A、B的作用：
☆平衡位置：
问题：
线圈ab与cd边受到磁场力吗？为什么？
没有受到磁场力，因为在这一瞬间，线圈与电源断开，线圈中没有电流
问题：
线圈会不会立即停止运动？为什么？
线圈不会立即停止运动，因为线圈的惯性使线圈可以冲过平衡位置
二、直流电动机的原理
☆直流电动机线圈在磁场中的运动
2、换向器E 、F与电刷A、B的作用：
换向器与电刷的相互配合，使线圈每转动半周，线圈中的电流方向就改变一次，从而使得线圈所受到的磁场力方向亦随之发生变化，使磁场力的作用能够始终促使线圈转动。这样线圈就能够连续不停地沿同一方向转动下去。
三、实用的电动机
1、直流电动机的基本结构：
①定子：
定子是由机壳和电磁铁（或永磁体）组成
②转子：
转子是由线圈、换向器和电刷组成
三、实用的电动机
2、电动机的工作原理：
通电线圈在磁场中受磁场力转动
3、电动机的能量转化：
电动机工作时，是将电能转化为机械能 。
4、电动机的分类：
电动机工作时，是将电能转化为机械能 。
①直流电动机：
②交流电动机：
电力机车、公交电车、货运电瓶车、轧钢机、起重机、刨床、电动玩具、录音机、影碟机等。
电扇、洗衣机、电冰箱、水泵、农产品加工机械的电动机。
1．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
2．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
3. 要改变直流电动机的转动方向，可以( )
A、增大电流
B、改变线圈中的电流方向或对调磁铁两极
C、同时改变电流方向和磁场方向
D、增强磁铁的磁性
B
4、要想使一台直流电动模型的转速增大一些，下列方法中不可能达到目的的是（ ）
A、增大线圈中的电流强度
B、增加干电池的节数
C、将磁体的磁极对调一下
D、增大磁体的磁性
C
5、安装正确的直流电动机模型。在接通电源，线圈中有电流时，电动机不转，不可能造成这一现象的原因是（ ）
A、线圈刚好处在平衡位置
B、轴受到的摩擦力太大
C、电源的正负极相反
D、电源电压太低
C