九年级全册物理人教版 第二十章　第4节　电动机 习题课件(共30张PPT)

(共30张PPT)
第4节　电动机
1．了解磁场对通电导线的作用．（重点）
2．了解直流电动机的结构和工作原理．（难点）
1．通电导线周围存在　　　　，电流产生的　　　　方向与　　　 　有关．
2．磁场最基本的性质：磁场对放进磁场的磁体有________　　　　的作用．
磁场
磁场
电流方向
力
3．电磁继电器是利用　　　　　　来控制电路的一种开关．如图是小刚设计的火灾自动报警电路图的一部分．
电磁铁
（1）设计要求：在常温下温控开关S断开，绿灯亮．当发生火灾时，温度升高，达到设定值时S自动闭合，红灯亮，同时电铃响，发出报警信号．（2）当开关闭合时，电磁铁的上端是　　　　极；（3）若闭合开关S，衔铁不向下移动，可以通过　　　　　　　　　　　　　　 　　解决这个问题．
N
增大线圈电流（增加控制电路电源电压）
如图所示，通过实验我们发现，铜丝接通电池和电磁铁后立即开始旋转起来．更换磁铁磁极方向后，铜丝的旋转方向也相应发生改变．为什么会这样呢？
知识点一　磁场对通电导线的作用（磁场对电流的作用）
演示实验1　探究磁场对通电导体的作用
（1）如图所示，把导体ab放在磁场里，接通电源，让电流通过ab，观察它的运动．
（2）保持磁极的位置不变，把电源的正、负极调换，观察到导体ab的运动方向与步骤（1）中导体ab的运动方向
　　　　　．
（3）在步骤（2）的基础上，保持导体ab中的电流方向不变，把蹄形磁铁的磁极上、下对调，观察到导体ab的运动方向与步骤（2）中导体ab的运动方向　　　　　．
相反
相反
分析1：根据步骤（1）可知，导体ab通电后运动，这说明通电导体在磁场中　　　　　　 　；
分析2：根据步骤（2）可知，通电导体在磁场中受到的力运动的方向与　　　　　 　有关；
分析3：根据步骤（3）可知，通电导体在磁场中受到的力运动的方向与　　　　 　　有关．
受到力的作用
电流方向
磁场方向
例1　如图所示的装置中，当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来．关于这一现象的说法，正确的是 （　　）

B
A.此现象说明电流的磁效应
B.改装置可验证导体运动方向与电流方向和磁场方向有关
C.导体ab的电流方向和磁场方向同时改变，受力方向改变
D.在该现象中，机械能转化为电能
变式训练1　如图所示，是灵敏电流计内部结构示意图，它的工作原理是利用通电导体在　　　　中会受到力的作用，使指针发生偏转，此时如果改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向　　　　（选填“会”或“不会”）发生改变．
磁场
会
知识归纳：磁场对电流的作用
1．通电导体在磁场里会受到力的作用，力的方向跟电流方向和磁场方向都有关系．
2．如果同时改变电流方向和磁场方向，通电导线的受力方向将不变．


. .
知识点二　电动机的基本结构
演示实验2　如图所示，把多匝导线绕制而成的线框放在磁场里，接通电源，让电流通过，观察它们的运动．
分析：若左线框受到的力垂直于纸面向外，那么，右边线框受到的力与左边的　　　　（选填“相同”或“相反”）.但由于线框受力　　　　（选填“平衡”或“不平衡”），线框在磁场中会转过一个角度，但　　　　（选填“能”或“不能”）持续转动．
相反
不平衡
不能
演示实验3　研究通电线圈在磁场中的受力及其运动方式
向下
顺时针
向下
平衡
惯性
向下
不平衡
阻碍
换向器：为了使线圈在转过平衡位置后继续转动下去，人们发明了换向器．
①A、B是电刷
作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路．
②E、F是换向器（两个铜制半环）：
换向器的作用：线圈转过平衡位置后及时改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去．
例2　如图所示为直流电动机的工作原理．以下相关的分析中正确的是 （　　）
C
A.将电源和磁铁的两极都同时对调，线圈会反方向转动
B.电动机工作过程中，消耗电能全部转化为机械能
C.电动机工作过程中，线圈中在平衡位置时电流为零
D.电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变
变式训练2　同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3 cm×2 cm矩形线圈，然后，用小刀刮两端引线的漆皮．用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上．两个支架分别与电池的两极相连．把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图所示．给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去．
（1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是（　　）
A.两端全刮掉
B.一端全部刮掉，另一端只刮半周
（2）线圈在转动过程中　　 　能转化为　　 　能．
（3）小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，写出一条可能造成该现象的原因____________________　　　　　　　　　
．
B
电
机械
线圈刚好处于平衡位置（或电流太小）
知识归纳：
1．电动机原理：通电线圈在磁场中受力转动．
2．直流电动机在工作时，线圈转到平衡位置的瞬间，线圈中的电流断开，但由于线圈具有惯性，线圈还可以继续转动，转过此位置后，线圈中电流方向靠换向器的作用而发生改变，从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去．
3．电动机的基本构造：转子、定子．
4．电动机工作的过程中电能主要转化为机械能．
5．生活中的电动机：风扇、洗衣机、电动车马达等．
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知识点三　扬声器
知识归纳：
1．作用：扬声器是把电信号转换成声音信号的一种装置．
2．构造：由永久磁体、线圈、锥形纸盆构成．
3．原理：当线圈中通有电流时，线圈受到永久磁体的作用向左运动，当线圈中通过相反的电流时，线圈受到永久磁体的作用向右运动．由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动锥形纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音．
例3　收音机、电视机、音响里都有扬声器，如图所示，在工作过程中 （　　）
A.通入线圈的是直流电流　　　　　　　　　
B.磁场对通电线圈有力的作用
C.线圈的电流改变，振动的方向不变　　　　　
D.机械能转化为电能
B
变式训练3　小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭（原理如图所示）.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
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
1．（回归课本）如图中的电动机既可以正转，也可以反转．若开关A置于位置1，开关B置于位置3时，电动机正转，那么，若开关A置于位置　　　　，开关B置于位置_______　　　　时，电动机反转．若开关A置于位置1，开关B置于位置4时，电动机　　　　；电动机转动的过程中，
　　　　能转换成　　　　能．
2
4
不工作
电
机械
2．（课本题目改编）一台电动机的额定电压是220 V，额定功率是6.6 kW，线圈电阻为2 Ω.它正常工作时的电流有多大？连续工作10 min消耗的电能是多少？电动机工作10 min产生的电热是多少？
10 min＝600 s　10 min消耗的电能：
W＝Pt＝6 600 W×600 s＝3.96×106 J.
10 min产生的热量：
Q＝I2Rt＝（30 A）2×2 Ω×600 s＝1.08×106 J.