九年级物理人教版教学课件：第二十章 第4节 电动机(共14张PPT)

(共14张PPT)
第二十章 电与磁
第 4 节 电动机
一
学习目标
1. 了解磁场对通电导线的作用。
2. 了解直流电动机的结构、工作原理及换向器的作用。
3. 初步认识科学与技术之间的关系。
二
重难点
重点：磁场对通电导线的作用。
难点：电磁继电器的工作原理及应用。
一、引入新课
电动自行车是倍受人们青睐的交通工具。 它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。 电动骑行时,蓄电池对自行车的电动机供电,电动机为自行车提供动力。你知道电动机的工作原理吗
三
教学过程
二、讲授新课
1. 磁场对通电导线的作用
【提出问题】磁体在磁场中会受到力的作用。 磁体间通 过磁场相互作用,通电导线周围存在磁场。 那么通电导 线是不是也会受到磁场的作用力呢 【猜想】通电导线在磁场中会受到力的作用。
【设计实验】在磁场中放一通电直导线,观察直导线是否 受力运动。
【进行实验】连接电路,快速闭合开关再断开,观察现象。
【现象】闭合开关,直导线会运动。 说明通电导线在磁场中受到力的作用。
问题:通电导体在磁场中运动方向是固定的吗 可能与什么因素有关
运动方向不固定。 通电导体在磁场中受到力的作 用,力的方向与电流方向有关,也与磁感线的方向有关。
演示实验:在前面实验基础上,先改变电流方向,再改变 磁感线的方向。 观察导体的运动方向。
【分析总结】当通电导线中的电流方向改变或磁场方向 改变,通电导线受力的方向会发生改变,若同时改变电 流方向和磁感线方向,受力方向不变。
如果把一个通电的线框放到磁场中,它会怎样运动呢
演示:如图所示,利用此装置进行演示实验,发现线圈转动了起来。
为什么线圈是转动而不是直线运动 呢
由于线圈两边的导线中的电流 方向不一样,所以它们受到力的方向也就 不一样,受到方向相反的力,所以转动起 来。
分组实验:“让线圈转起来”,提醒学生刮漆包线的方法及位置。
注意:线圈两端的漆包线,一端的绝缘漆全部刮掉,另一 端只刮半周。 可以看到线圈能连续转动起来。
2. 电动机的基本构造
演示:接通电源,小线圈在磁场中发生转动,转到某位置摆动几下就不动了。
讨论:为什么线圈不能持续转下去 从力的角度对线圈进行分析:
线圈转过平衡位置时改变线圈中电流方 向或磁场方向。
如何让线圈转过平衡位置后,受力方向发生改变而持续转动呢
当线圈平 面转到与磁场垂直时,线圈受到磁场的作用力方向相 反,大小相等,并且在同一直线上,所以这两个力是一对 平衡力,线圈保持平衡状态。本实验中线圈静止时所处的位置叫平衡位置。
在“让线圈转起来”的实验中,线圈只有半圈有电流,如 果在平衡位置时改变电流方向即可实现转动。 那么如 何能及时改变电流方向呢
换向器是当线圈转过平衡位置时,改变线圈中电流的方向,使线圈能持续转动。
展示直流电动机模型。请大家阅读课本上有关换向器工作原理的内容,思考换向器是如何改变线圈中的电流 的。换向器在电动机中起什么作用
实际电动机的结构主要是由能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里,能够转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子。
换向器的构造:两个铜半环 E 和 F跟线圈两端相连,它们彼此绝缘并随线圈一起转动。A 和 B 是电刷,它们跟半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。线圈转动时, 通过换向器使电流方向发生改变,使线圈的受力方向总 是相同,线圈就可以不停地转动下去了。
四、课堂小结
1. 磁场对通电导线有力的作用,作用的方向与电流方向、磁场方向有关,当电流方向或磁场方向改变,作用的方向改变;若同时改变,作用方向不变。
2. 电动机是利用磁场对通电导线的作用来工作的,它把电能转化为机械能。 3. 电动机的线圈在磁场中能持续转动是靠换向器,当线圈转过平衡位置时,换向器能自动改变线圈中电流的方向。