(共24张PPT)
第二十章 电 与 磁
第4节 电 动 机
目录
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
课程要求
1. 通过实验,了解磁场对通电导线的作用。
2. 了解直流电动机的结构和工作原理及其能量转化。
知识点精讲
1. 通电导线在磁场中受到________________的作用,力的方向跟_____________的方向和________________的方向都有关系。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变得________________;当电流的方向和磁感线的方向同时变得相反时,通电导线受力的方向________________。
知识点1 磁场对通电导线的作用
力
电流
磁感线
相反
不变
1. 如图20-4-1所示,闭合开关S,静止的导体棒ab在轨道上向右运动,说明了通电导体在磁场中受到________________的作用,若只将电源的正、负极对调,则导体棒ab将向________________(填“左”或“右”)运动。若只将蹄形磁铁的N、S极对调,则导体棒ab将向________________
(填“左”或“右”)运动。
力
左
左
思路点拨:磁场对通电导体有力的作用,力的方向和电流方向、磁场方向有关,改变其中一个方向均可改变力的方向;若二者同时改变,则力的方向不变。
知识点2 电动机
2. 基本构造:电动机由能够转动的________________(转子)和固定不动的________________(定子)两部分组成。
线圈
磁体
3. 工作原理:通电线圈在________________转动。
4. 能量转化:电动机工作过程中把________________能转化成________________能。
5. 换向器的作用:每当线圈刚转过________________时,自动改变线圈中的________________方向,使线圈连续转动。
磁场中受力
电
机械
平衡位置
电流
6. 扬声器工作时把________________信号转换成________________信号。它与电动机的工作原理相同,由于通过线圈的________________是变化的,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是就发出了声音。
电
声
电流
2. 图20-4-2所示为小玲和小辉同学制作的直流电动机模型,他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,磁
体放在线圈下,闭合开关且用
手轻推一下线圈,线圈就会不
停地转动起来。
(1)直流电动机的工作原理是___________________
______________________。
(2)通过改变______________________方向,可以改变线圈的转动方向。
(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,线圈不能连续转动,请你分析可能的原因是____________________________________________。
(4)电动机工作时把________________转化为机械能。
通电线圈在磁
场中受力转动
磁场或电流
磁场太弱或开始时线圈处在平衡位置
电能
3. 图20-4-3所示是一个电动机的模型,闭合开关,通电线圈的ab边和cd边在同一磁场里受到____________的作用,因两边中的电流方向相反,所以两个力的方向________________,且________________(填“在”或“不在”)同一直线上,所以线圈就转动起来了。
力
相反
不在
当转到如图20-4-3乙所示的位置(线圈平面与磁感线垂直)时,这两个力________________(填“在”或“不在”)同一直线上,而且大小________________、方向相反,是一对________________力,这个位置叫做平衡位置。 线圈要能持续转动下去,就需要安装一个________________,来改变线圈中的电流方向。
在
相等
平衡
换向器
思路点拨:通电线圈在磁场中受力转动,转动的方向与电流方向和磁场方向有关,转动的速度与电流大小和磁场强弱有关。
课堂巩固
1. 图20-4-4为直流电动机的基本构造示意图。 以下相关的分析中正确的是( )
A. 电动机工作过程中,线圈中的电流方向保持不变
B. 将磁体的磁极对调可使直流电动机的转速增大
C. 使线圈连续不停地转动下去是靠电磁
继电器来实现的
D. 仅改变磁场的方向可以改变线圈转动的方向
D
2. 图20-4-5所示是矩形线圈的摆放情况,甲图中线圈与磁场方向平行,乙图中线圈与磁场方向垂直,现在给它们通以相同的电流,甲图中导线ab的受力情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲图中导线ab和cd受力方向相反,线圈能转动
B. 乙图中导线ab和cd受力方向相反,线圈能转动
C. 甲图中导线ab和cd受力方向相同,线圈能转动
D. 甲、乙图中导线ab受
到的力的方向不同
A
B
4. 小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图20-4-7)。 接通信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁铁,带动纸盆振动。 为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,下列方法不可行的是( )
A. 改变磁铁的磁极
B. 改变电流的大小
C. 改变磁铁磁性强弱
D. 改变线圈的匝数
A
5. 如图20-4-8所示,线圈abcd位于磁场中,当S与1接通时,ab段导线中电流的方向为________________(填“a→b”或“b→a”),ab段导线受磁场力F1的方向竖直向上,请在图中画出此时cd段导线受到的磁场力F2;当S改为与2接通时,ab段导线受磁场力的方向________________。
a→b
竖直向下
如答图20-4-1所示。
6. 如图20-4-9甲所示是直流电动机模型,图20-4-9乙所示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。
(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)。
持续转动
换向器
(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___________________________。
将线圈拨转一定角度
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
谢 谢