人教版物理九年级下册 第20章第4节电动机课件(共30张PPT)

(共30张PPT)
电动机
九年级下册 RJ
初中物理
第二十章 第4节
1.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关
2.了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化
生活中离不开电动机，但为什么电动机通电后，它就能够转动呢？
水泵
玩具四驱车
电风扇
电力机车
洗衣机
知识点 1 磁场对通电导线的作用
磁场的介绍中，磁场对小磁针有力的作用；
奥斯特实验中，电流对小磁针有力的作用。
磁场对通电导线是否有力的作用？
① 闭合开关，观察直导体的运动。
②只改变磁场的方向，观察直导体的运动。
③只改变电流的方向，观察直导体的运动。
④同时改变磁场和电流的方向，观察直导体的运动。
+
-
实验探究：通电导线在磁场中受到力的作用
实验现象
导线向左运动。
导线向右运动，与原来运动方向相反。
闭合开关，导线向左运动。
导线向右运动，与最开始运动方向相反。
N
I
F
S
I
F
N
S
I
F
N
S
I
N
S
F
通电导线在磁场中受到力的作用。
通电直导线在磁场中受到的力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
当电流的方向或磁场的方向与原来相反时，通电直导线受力的方向也相反；
当电流的方向和磁场的方向同时改变时，通电直导线受力的方向不变。
现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快、命中率高等特点，其原理是利用磁场对通电导体有力的作用。下图中与此工作原理相同的是（ ）
C
电流的热效应
金属导轨
直导体
+
-
触点
A B C D
电可以生磁
磁场对通电导线有力的作用
电磁继电器
实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。
如果把一个通电线圈放在磁场中，它又会怎样运动呢？
现象 及 解释
通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。
当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动
线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。
通电线圈摆动几次后，最终静止在平衡位置。
通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。
这样，线圈转动越过平衡位置后，停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈就可以持续转下去了。
一端漆皮全部刮掉，另一端只刮上半周或下半周。
在“小小电动机”的实验中，采用刮去引线漆皮的办法来控制电路的通断，只有半周获得动力。怎样使线圈后半周也有动力持续转动呢？
线圈受到的力使它顺时针转动。
线圈由于惯性会越过平衡位置。
线圈受到的力阻碍线圈顺时针转动。
如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？
？
换向器
知识点 2 电动机的基本构造
定子（磁体）
转子（线圈）
换向器（半环+电刷）
两个铜半环EF
电刷AB
当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，从而实现线圈持续转动。
换
向
器
电动机的工作过程
电动机的原理：通电线圈在磁场中受力而转动。
电动机的能量转化：把电能转化为机械能。
电动机的优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高，对环境污染小。
实际的电动机为了转动平稳，转子由多组线圈组成。
实际的直流电动机的转子
如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是（ ）
A
A. 改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
B. 电动机通电后不转，一定是电路断路
C. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D. 线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
处在平衡位置
换向器
通电导体在磁场受到力的作用
构造：定子+转子（+换向器）
实质：电能→机械能
电动机
力的方向与电流方向、磁场方向有关
扬声器
实质：电信号（电能）→声信号（机械能）
1. 如图所示，在一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的白炽灯放到U形磁体中间，惊讶地发现灯丝在晃动，关于这个现象正确的说法是（ ）
D
A．灯丝晃动是灯丝发热后热胀冷缩引起的
B．灯丝晃动是内能转化为机械能
C．灯丝晃动是受到磁体的吸引作用
D．灯丝晃动是磁场对电流的作用
2. （2021·成都中考）下列用电器使用了电动机的是（　　）
电风扇
电水壶
C. 台灯
D. 手电筒
A
3.关于通电导体在磁场里的受力方向，下列说法中错误的是（ ）
A.只改变电流方向时，导体受力方向改变
B.只改变磁场方向时，导体受力方向改变
C.电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变
D.电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变
C
不变
4.(2021·河南中考) 如图所示为小琴做的小小电动机．矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，小小电动机由两节干电池供电．线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈中的电流为 0.67 A，则线圈快速稳定转动1 min 内电路消耗的电能约为（ ）
A．150 J B．120 J
C．90 J D．60 J
B
W=UIt=3V×0.67A×60s=120.6J