沪科版物理九年级下册 第十七章第三节 科学探究：电动机为什么会转动课件(共24张PPT)

(共24张PPT)
物理九年级全一册 HK
第 十七 章 从指南针到磁浮列车
第三节 科学探究：电动机为什么会转
学点1　直流电动机的结构
问　题：结合电动机的模型图(如图17－3－3甲所示)，标出图乙中电动机示意图中的各部分结构名称。其中1、2是_______，3、4是______，5、6是______，7是______。
图17－3－3
换向器
电刷
磁体
线圈
导学设计
第十七章 从指南针到磁浮列车
学点2　直流电动机转动的原理
阅读教材P150“(二)转动的原理”，完成下列填空：
实验装置：如图17－3－4所示为探究磁场对电流的作用的实验装置。
图17－3－4
第十七章 从指南针到磁浮列车
实验现象：(1)当接通电源时，我们看到金属杆__________。
(2)当保持磁场方向不变，改变电流方向时，金属杆________________。
(3)当保持电流方向不变，改变磁场方向时，金属杆________________。
实验结论：磁场对通电导体有____的作用，其作用的方向与____________和____________有关。
运动起来
运动方向改变
运动方向改变
力
电流方向
磁场方向
第十七章 从指南针到磁浮列车
学点3　电动机怎样转动
阅读教材P151“(三)电动机怎样转动”，完成下列填空：
问题1：电动机基本概念简介
(1)换向器：电动机线圈两端连接的、两个彼此绝缘的钢制半环。
(2)平衡位置：当线圈平面与磁感线垂直时，线圈所受的合力为零。物理学中把线圈的平面与磁感线垂直的位置叫做平衡位置。
第十七章 从指南针到磁浮列车
问题2：电动机的工作原理
4
3
2
1
顺
平衡
无
不受力
惯性
第十七章 从指南针到磁浮列车
图17－3－5
4
3
转向器
1
2
顺
惯性
2
1
第十七章 从指南针到磁浮列车
拓展提升：(1)直流电动机的工作原理是________________ ________________，电动机在工作过程中把______能转化为________能。
(2)换向器的作用是当线圈越过________位置时，自动改变线圈中的________方向，从而使线圈持续稳定地转动下去。
(3)要想改变电动机的转动方向，可以改变________方向或________方向。
磁场对通电导体
有力的作用
电
机械
平衡
电流
电流
磁场
第十七章 从指南针到磁浮列车
(4)要想使电动机转动速度加快，可以采取的措施有：
①__________________________；
②__________________________。
(5)若接通电源后，电动机的线圈不转动，则可能的原因有：
①____________________________________________；
②____________________________________________。
选用磁性更强的磁体
增大线圈中的电流
线圈的起始位置刚好为线圈的平衡位置
电刷与换向器之间接触不良(或摩擦力过大)等
第十七章 从指南针到磁浮列车
类型一　磁场对电流的作用
例1　如图17－3－6所示的实验中，认真观察此图，回答以下问题：
图17－3－6
例题分析
第十七章 从指南针到磁浮列车
(1)闭合开关后，导体棒ab向右运动，这说明________对通电导体有力的作用。
(2)如果把电源的正、负极对调，让通过ab的电流方向与原来相反，闭合开关后，这时导体棒ab的运动方向与原来的运动方向相反，这说明___________________________________________。
(3)若要使导体棒运动的速度减小，不改变现有装置，可采用的方法是____________________________________________________________。
磁场
通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向有关
向左移动滑动变阻器的滑片(或增大滑动变阻器连入电路的电阻)
第十七章 从指南针到磁浮列车
(1)闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对通电导体有力的作用。(2)如果把电源的正、负极对调，让通过ab的电流方向与原来相反，闭合开关后，这时导体棒ab的运动方向与原来运动方向相反，这又说明通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向有关。(3)若要使导体棒ab的运动速度减小，可采用的方法是减小电流，不改变现有装置，可通过增大滑动变阻器连入电路的电阻来减小电流。
解 析
第十七章 从指南针到磁浮列车
类型二　电动机的原理及能量转化
例2　图17－3－7甲是直流电动机模型(主要部件见文字说明)，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：
图17－3－7
第十七章 从指南针到磁浮列车
(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_______________________________________________；
②_______________________________________________。
(3)通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：
①_____________________________________________；
②________________________。
导电(接触良好)
换向器
将线圈拧转一定角度
增大电源电压(或换一块磁性更强的磁体)
只改变电流方向
只改变磁场方向
第十七章 从指南针到磁浮列车
(1)在模型中对线圈采取的刮漆方法是为了达到换向器的作用，一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉一半。(2)线圈不能够转动有两个原因，一是可能线圈正好处在平衡位置，二是线圈受到的力太小，不足以使线圈转动，即电流太小或磁场太弱。(3)通电导线在磁场中的受力与电流的方向以及磁场的方向有关，所以，要想改变线圈的转动方向，只要改变电流方向或改变磁场方向即可，但是，如果两者方向都改变，则线圈的转动方向不变。
解 析
第十七章 从指南针到磁浮列车
知识点1　磁场对电流的作用
1．用如图17－3－8所示的电路研究“磁场对通电导体的作用”时，下列做法可以改变导体受力方向的是 (　　)
A．只改变电流方向
B．增大电流
C．减小电流
D．对调磁极同时改变电流方向
图17－3－8
A
当堂检测
第十七章 从指南针到磁浮列车
通电导体在磁场中的受力方向跟磁场的方向和电流的方向有关，当只改变电流方向或只改变磁场方向时，导体受力的方向也要改变。但若同时改变两者的方向，导体受力的方向不改变。
解 析
2.通电导体在磁场中要受到力的作用，如果磁场方向不变，电流方向相反时，导体的受力方向________；如果电流方向不变，磁场方向相反时，导体的受力方向________；这说明通电导体在磁场中的受力方向跟___________和___________都有关系。
相反
相反
电流方向
磁场方向
第十七章 从指南针到磁浮列车
通电线圈平面与磁感线方向垂直时，线圈两边的受力刚好是一对平衡力，线圈就没有了继续转动的动力，而靠惯性转过此位置。转过后若电流方向不改变，则线圈将减速至零后反向转动，所以在实际的使用过程中使用了换向器来改变电流的方向，从而使线圈能够继续转动下去。
解 析
知识点2　电动机的原理及能量转化
4．在安装直流电动机模型的实验中，要减小电动机的转速，正确的措施是 (　　)
A．调换磁铁的两极
B．改变线圈中的电流方向
C．减小线圈中的电流
D．更换磁性更强的磁铁
C
第十七章 从指南针到磁浮列车
A、B选项都会改变受力方向，从而改变电动机的转动方向但不会减小电动机的转速；改变电动机的转速有两个方法：改变电流大小、改变磁场强度。磁场越强、电流越大，则转速越快。
解 析
第十七章 从指南针到磁浮列车
5．通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生_______时，消耗了______能，得到了________能。
6．如图17－3－9所示为直流电动机模型，直流电动机的工作原理是__________________________；电动机工作时能够使线圈平稳、连续不停地转动下去，是靠________来实现的。
图17－3－9
运动
电
机械
通电导体在磁场中受力而运动
换向器
第十七章 从指南针到磁浮列车
电动机
原理：磁场对电流的作用
能量转化
结构
课堂小结
第十七章 从指南针到磁浮列车