(共26张PPT)
20.4 电动机
通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢?
S
N
I
+
_
磁体周围存在什么?
通电直导体周围存在什么?
磁场
磁场
磁体间通过磁场相互作用
想想议议
一、磁场对通电导线的作用
N
S
F
N
S
S
N
F
F
甲
乙
丙
甲乙:磁场方向一定,电流方向改变,通电导体运动方向改变。
乙丙:电流方向一定,磁场方向改变,通电导体运动方向改变。
甲丙:电流方向和磁场方向都改变,通电导体运动方向不变。
三者关系:
一变二不变
通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
通电线圈在磁场中会不会也受到力的作用呢?
演示2
二、电动机
通电线圈可以在磁场里转动过一定角度,但不能持续转动。
为什么线圈不能持续转动呢
通电线圈在磁场中两边受力,但方向相反,发生顺时针转动。
二、电动机
演示3
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。
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。
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。
如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间,立刻改变其中的电流方向,线圈就会继续转动下去。
答:通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
两个
铜半环
电刷
换向器
如何使线圈在后半周也能获得向同方向转动的里呢?
换向器的作用:
线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向,使线圈连续转动。
二、电动机
0°
90°
180°
270°
360°
平衡位置
平衡位置
直流电动机工作原理:通电导体(线圈)在磁场中受力(转动)。
直流电动机转一周电流改变2次
直流电动机的构造
定子(磁体)
转子(线圈)
换向器
电刷
电动机由两部分组成:
转子:能够转动的线圈。
定子:固定不动的磁体。
二、电动机
电动机基本结构图
直流电动机
电动机是把电能转化为机械能的动力机器
使用直流电的电动机叫做直流电动机
磁场对电流的作用是电动机的基本原理
小知识
方向不变的电流叫做直流电,如干电池、蓄电池提供的电流都是直流电。
实际电动机
二、电动机
4.电动机的应用
车床
水泵
电风扇
电力机车
洗衣机内部
电能转化成机械能
扬声器
扬声器:
将电信号转化为声信号的装置。
工作原理:
通电导线在磁场中受到力的作用。
电信号
声信号
演示4
知识小结
1.磁场对通电导体的作用
2.电动机
a.电流的方向或磁场的方向发生改变,通电导体在磁场中受力的方向就发生改变
b.电流的方向和磁场的方向同时改变,通电导体在磁场中受力的方向不变
c .换向器的作用:线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向,使线圈连续转动。
a.直流电动机工作原理:通电导体(线圈)在磁场中受力(转动)。
通电导体在磁场中要受到力的作用
通电导体在磁场的受力的方向由电流方向和磁感线(磁场方向)决定
三者关系:一变二不变
(思想方法:控制变量法)
能量转化:电能转化成机械能
课堂小结
1.磁场对通电导体的作用
2.电动机
a.电流的方向或磁场的方向发生改变,通电导体在磁场中受力的方向就发生改变
b.电流的方向和磁场的方向同时改变,通电导体在磁场中受力的方向不变
c .换向器的作用:线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向,使线圈连续转动。
a.直流电动机工作原理:通电导体(线圈)在磁场中受力(转动)。
b.电动机由两部分组成:转子:能够转动的线圈。
定子:固定不动的磁体。
通电导体在磁场中要受到力的作用
通电导体在磁场的受力的方向由电流方向和磁感线(磁场方向)决定
三者关系:一变二不变
(思想方法:控制变量法)
能量转化:电能转化成机械能
1.如图所示的几个实验,演示磁场对通电导体有力的作用的是( )
D
A B
C D
2.如图所示是研究通电导体在磁场中的受力情况的实验装置,通电后导体AB向右运动,若使AB向左运动,下列办法可行的是( )
A.将滑动变阻器的滑片向左滑动
B.将滑动变阻器的滑片向右滑动
C.改变导体中的电流方向,同时改变磁场方向
D.将磁体的磁极对调
D
3.新能源电动汽车被越来越多的家庭所接受,其核心部件是电动机。下图能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
D
4.如图是直流电动机的结构示息图,要改变直流电动机的转向,应采取的办法是( )
A.只改变线圈中的电流方问或磁场方向
B.同时改变线圈中的电流方问和磁场方向
C.适当改变线圈中的电流大小
D.适当升高或降低电源电压
A
A.扬声器工作时是将机械能转化为电能
B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力
C.扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力
D.扬声器的工作原理与发电机的工作原理相同
5.如图所示是扬声器(喇叭)的结构图。当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时,线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声。下列说法中正确的是( )
B
A. a接正极、b接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流;
B. b接正极、a接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流;
C. a接正极、b接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流;
D. b接正极、a接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流。
6乙线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是 ( )
A
B
C
D
S
N
S
N
S
N
S
N
BC
如果在线圈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,线圈不就可以持续转下去了吗?
学做小小电动机。
想想做做
A
A.当将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉,通电后在一个半周内受到磁场力的作用而转动,另一个半周内没有电流通过,不受磁场力的作用,利用惯性转动,这样才能使线圈在磁场中持续转动下去,故A正确;
B.如果左、右转轴上、下两侧的绝缘漆都刮掉,线圈每转过半圈,受力方向发生变化,会来回摆动,故B错误;
C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉,左、右转轴不能同时接通电源,始终无法形成闭合回路,电路中无电流,不会转动,故C错误;
D.仅将一个转轴上的绝缘漆全部刮掉,电路中无电流,不会转动,故D错误。
磁场方向可以用下面的符号来表示
点表示磁场方向垂直纸面指向外
叉表示磁场方向垂直纸面指向里
(离我而去)
(朝我而来)
圈叉表示电流方向垂直纸面指向里
电流方向可以用下面的符号来表示
圈点表示电流方向垂直纸面指向外
(离我而去)
(朝我而来)
N
S
N
S
S
N
S
N
F
F
F
F