17.2探究电动机的转动原理
一、
1.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及磁场的方向都有关系。
2.知道通电导体在磁场中受到力的大小跟电流强弱和磁场强弱有关。
3.应用所学知识分析电动机的工作原理,会用磁场对电流的作用力分析解决某些实际问题。
4.知道什么是换向器,换向器的作用。知道电动机的能量转化。
二、
(一)温故知新:
1、学具准备:电源、导线、开关、蹄形磁体、铁架台、电动机模型等。
2、预习提纲:
通读课文,思考课文中的每一个问题和填空,并将你认为重要的句子标示出来。试着回答下列问题:
(1)通电导线在磁场中会受到力的作用,受力的方向与哪些因素有关系?
(2)通电导体在磁场中受到力的大小跟哪些因素有关系?
(3)“换向器”的作用是什么?
(二)自主学习
1.电动机是根据______________ _的原理制成的(制造原理),用直流电源供电的电动机叫做________ _。
2.直流电动机的工作原理是:___________________________
_________________________________________________。
3.磁场对通电导体作用原理的应用十分广泛,看谁列举的多。
三、
(一)实验探究
[议一议]:在图16-7中,当线圈从图(a)所示的位置到图(b)所示的位置时,为什么线圈来回摆动几次就停下来?
你的办法:______________________________________________
[合作探究]活动: 探究换向器的作用
观察图16-8并阅读活动内容,小组讨论回答:
1、线圈来回摆动几次就停下来,线圈的这一位置叫做:_________。
2、在电动机电源的引入处有一个“小机关”——_________,它是由两个彼此绝缘的_______组成。换向器的两个半圆环分别跟________相连接,并通过____ 接到电源的两极上。
3、当线圈越过平衡位置时,由于_____ 的作用,改变了线圈中 _______,使线圈继续转动下去。
(二)典例分析
小张在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关系时 做了如图(a)(b)(c)的三个实验.图中AB表示闭合电路的一部分导线,导线上的箭头表示电流的方向,F表示导线受力的方向,S、N表示蹄形磁铁的南北极.
(1)通过实验(a)和(b)说明,通电导线在磁场中的受力方向与__________的方向有关.
(2)通过实验(a)和(c)说明,通电导线在磁场中的受力方向与____________的方向有关.
实验表明,通电导线在磁场中要受到________的作用,力的方向跟________方向、________方向都有关。
四、
1、 通电线圈在磁场中能够____。当线圈平面与磁感线垂直时,线圈所受到的磁场力作用为一对____力。
2、直流电动机是利用通电线圈在_________的原理制成的,它利用了______装置来自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈连续转动。
3、直流电动机由_____、_____、_____、_____等部分组成。
4、直流电动机工作时把 能转化为 能;它是利用 的现象制成的。并且利用 自动改变线圈中的 使线圈不停地转动。
五、
根据图3甲图中磁场方向、通电导体○中的电流方向及导体在磁场中的受力方向三者关系,将乙、丙、丁三图所缺的内容补充完整. (○表示通电导体的横截面,⊙表示电流方向向外,
表示电流方向向里)
(将概念及结论以填空的形式进行小结)
七、 (共100分)
(1)下列电器,哪个没有应用到电动机【 】(25分)
A、电磁继电器 B、洗衣机 C、动圈式扬声器 D、电风扇
(2)如图1所示,下列实验仪器工作时,不是把电能转化为机械能的仪器是 【 】(25分)
(3)在安装直流电动机模型的实验中,小杰同学按照科学教材的要求安装了一台如图2所示的直流电动机模型。安装完毕,闭合开关后,线圈顺时针方向转动,则能使线圈逆时针方向转动的做法是:【 】(25分)
A.减小一节电池
B.把电源和磁铁的两极同时对调
C.增加一节电池
D.把电源两极对调
(4)上题中,若电动机模型转动太慢,要提高转速下列哪种方法切实可行【 】(25分)
A、增强磁铁磁性 B、增大电源电压
C、增加线圈匝数 D、在电刷与换向器之间加润滑油
你的成绩:_______________________(今天你收获了多少!)
图3
1、通电导线在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流及磁场的方向都有关系。
2、通电导体在磁场中受到力的大小跟电流强弱和磁场强弱有关。
3、电动机的制造原理是:电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的基本原理制成的。
4、直流电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动,同时用换向器及时改变。
图1
A.电流表 B.电压表 C.发电机 D.电动机
图2