沪粤版物理九年级下册 17.1 关于电动机转动的猜想--17.2 探究电动机转动的原理(第1课时)课件(共35张PPT)

(共35张PPT)
第十七章　电动机与发电机
17.1　关于电动机转动的猜想
17.2　探究电动机转动的原理(第一课时)
学习目标
课前预习
课堂达标
实验突破
易错辨析
课程标准(2022年版) 学习目标
通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关. 经历实验，了解磁场对通电导体有力的作用，作用力的方向与电流方向、磁场方向有关.
电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具.它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行.电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力.你知道电动机的工作原理吗
电动机工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用.
通电导体在磁场中会受到　 　，力的方向跟
　 　和　 　都有关系.
　电流方向　
　磁场方向　
探究磁场对电流的作用
　力的作用　
【例1】如图所示，闭合开关，在轨道上原来静止的金属杆向左运动，这表明　 　的作用，
如果只改变通过金属杆的电流方向，金属杆将向　 　(选填“左”或“右”)运动.
　右　
　通电导体在磁场中受到力　
【举一反三】
1.如图所示是“探究通电导线
在磁场中运动”的实验装置.
当闭合开关后，导体棒ab在轨
道上向右运动.交换磁极方向
后，闭合开关，导体棒ab向左
运动.这说明磁场中通电导线受力方向与　 　有关；从能量角度来看，磁场对电流有力的作用，表明电能可以转化为　 　.
　机械能　
　磁场方向　
2.(核心教材母题：YH九下P26，RJ九全P133)如图所示是研究磁场对通电导线作用的实验装置.当闭合开关，电流由a至b通过导线ab时，导线ab向左运动.下列说法正确的是( )
A.只改变电流方向时，导线ab向右运动
B.只改变磁场方向时，导线ab向左运动
C.电流方向和磁场方向都不改变，
导线ab也可能向右运动
D.电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向右运动
A
3.探究“通电导体在磁场中受力情况”的实验装置如图所示，闭合开关后铜棒向右摆动，下列操作可使铜棒向左摆动的是( )
A.换用更粗的等长铜棒　
B.将电源正、负极对调
C.向右移动滑动变阻器的滑片
D.将电源正、负极和磁体N、
S极同时对调
B
【归纳总结】
通电导体在磁场中受到力的作用.力的方向和磁场方向与电流方向有关.
换向器：由两个彼此绝缘的　 　组成，当线圈刚越过　 　位置时，改变线圈中的　 　方向，使线圈持续转动下去.
　电流　
　平衡　
换向器的作用
　金属半圆环　
【例2】(教材母题：YH九下P30)如图所示的装置是电动机的工作模型，在工作过程中，　 的作用，是使线圈刚刚转过　 位置时，就自动改变线圈中的 ，
从而实现通电线圈在磁场中的持续转动.
电流方向
　平衡
　换向器
【举一反三】
4.如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc'd'分别表示图乙、丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd'的力，

D
5.直流电动机中使用了换向器，它的作用是( )
A.自动改变线圈外的电流方向　　
B.自动改变线圈的转动方向
C.自动改变线圈中的电流方向　　
D.自动改变磁感线的方向
C
6.如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过甲、乙位置.
(1)图甲中ab段导线的电流方向是　 　(选填“由a到b”或“由b到a”)，图乙中ab段导线的电流方向是　 　(选填“由a到b”或“由b到a”).
由b到a
由a到b
(2)图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上.请标出图乙中ab段导线所受磁场力的方向.
如图所示
(3)本装置是采用　 　的办法使线圈连续转动下去.
(4)装置断电后，线圈并不会立即停止转动，这是由于线圈具有　 　，要保持原来的运动状态.
　惯性　
　改变线圈电流的方向　
【归纳总结】
换向器由两个彼此绝缘的半圆金属环制成的，当线圈转过平衡位置时改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够持续转动.线圈在磁场中每转动一周，就有两次经过平衡位置，所以电流方向改变两次.
直流电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用使
　 　转动，同时通过　 　及时改变线圈中的
　 　，以保持线圈的持续转动.电动机在电路中的图形符号是 　 ；电动机的主要部件是　 　和
　 　；电动机工作时将　 　能转化为　 　能.
　机械　
　电　
　转子　
　定子　
　
　电流方向　
　换向器　
电动机结构
　线圈　
【例3】电动机是利用通电导体在　 　中受力转动的原理制成的.小明同学按照物理教材中实践活动的要求，安装了一台如图所示的直流电动机模型，图中　 　是转子，
　 　是定子.若要这台电动机反向转动，可采用的一种方法是　 　.
　改变电流的方向或者改变磁场的方向　
　蹄形磁体　
　线圈　
　磁场　
【举一反三】
7.利用如图所示实验装置所揭示的
原理可制成( )
A.电动机
B.电磁铁
C.通电螺线管
D.电磁继电器
A
8.如图所示，电动平衡车是一种新型交通工具，被广大青少年所喜爱.图中与电动平衡车驱动原理相同的是( )
C
【归纳总结】
电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的.
实验　探究磁场对电流的作用
【实验设计】实验电路如图所示.
实验步骤 实验现象 实验现象分析
(1)把导线ab放在磁场里，接通电源，观察现象 金属棒ab水平向右运动 ab通电后在磁场中受到
　 　的作用
(2)移开磁铁，观察现象 金属棒ab ________ 金棒ab受到的力是　 _
施加的，即通电导体在磁场中受到力的作用
　磁场
　力　
　静止　
【实验过程】
实验步骤 实验现象 实验现象分析
(3)保持 N极、S极位置不变，改变ab中的电流方向，观察现象 金属棒ab水平向　 _ 运动 电流方向改变后，ab受力方向也改变，即ab受力方向与ab中的　 　有关
(4)保持ab中的电流方向与步骤(1)相同，把磁铁的两极对调，观察实验现象 金属棒ab水平向　 _ 运动 磁场方向改变后，ab受力方向也改变，即ab受力方向与
　 　有关
　磁场方向　
　电流方向　
　左
　左
实验步骤 实验现象 实验现象分析
(5)改变ab中的电流方向同时把磁铁两极对调，观察实验现象 金属棒ab水平向　 _ 运动 电流方向和磁场方向同时改变时，ab受力方向　 _
　不变
　右
【实验结论】
(1)通电导体在磁场中受到　 　的作用，受力方向与
　 　和　 　有关.
(2)通电导体在磁场中受到力的作用而发生运动时，将
　 　能转化成　 　能.
　机械　
　电　
　电流方向　
　磁场方向　
　力　
【基础概念易错辨析】
1.直流电动机的换向器的作用就是改变磁场方向.( )
2.电动机工作时，可以将电能转化为机械能.( )
3.电动机是利用磁场对电流的作用制成的.( )
4.直流电动机用一段时间后会发热，说明电能有一部分转化为内能.( )
√
√
√

【重难易错1】小明借助如图所示
的实验装置探究“磁场对通电导
体的作用”.闭合开关，原本静止
的轻质铜棒ab水平向左运动，说
明磁场对　 　有力的作
用，利用该原理可制成　 　.若一束电子沿着ab方向飞入磁场，电子的运动方向将发生改变，你认为电子会
偏向　 　(选填“左”或“右”)侧运动.
　右　
　电动机　
　通电导体　
易错分析：此题的难点在于电流方向判断.电子带负电，电子定向移动的方向与电流方向是相反的.
【重难易错2】关于换向器，以下说法中错误的是( )
A.直流电动机中的换向器是由两个彼此绝缘的半圆金属环制成的
B.当直流电动机的线圈刚转过平衡位置时换向器能立即改变线圈中的电流方向
C.线圈在磁场内每转动1周，换向器就将线圈中的电流方向改变2次
D.直流电动机的换向器是为线圈提供动力的装置
D
易错分析：线圈在磁场中每转动一周，就有两次经过平衡位置，所以电流方向改变两次.
谢谢大家！