(共12张PPT)
装配直流电动机模型
一、实验目标
1、进一步了解直流电动机的构造和工作原理。
2、通过练习安装直流电动机的模型，培养学生
动手组装能力。
二、实验器材
直流电动机模型、
电池、
滑动变阻器、
开关、
导线等。
三、实验过程
1. 按图 1-45所示，把直流电动机模型的各个部件安装成整机。
组装电动机
安装时要注意 :
1、要掌握好用力的程度，螺丝一般转动到能
固定不动为止。
2、轴与轴之间的摩擦要尽量减少；电刷和换
向器的接触松紧要适当。
3、装配好的电动机模型不能正常转动的原因：
① 接触不好。一般发生在电刷和换向器连接处。
也有可能各个接线柱上存在虚接现象。
② 摩擦太大。主要是在转子和支架处。
③ 电流太小。产生的磁力不足以克服摩擦阻力。
应加大电源电压，或减少变阻器阻值。
④ 卡壳。线圈转动时被铁片卡住。
应调整铁片位置。
2. 把直流电动机的模型接入电路，其电路图如图 1-46所示。在闭合开关前，先弄清电流从哪一个电刷流入电动机线圈。闭合开关，观察电动机线圈的转动方向，把结果记录在表 1-2中。
次数 电流方向 磁极位置 线圈转动方向
（顺时针或逆时针）
1
2
3
4
表1-2 记录表
从A流入，从B流出
左N、右S
电动机转速和转向与什么因素有关？
4. 再把两个磁极位置对调一下，重复实验一次，
观察电动机转动方向是否改变，把观察结果记
录在表 1-2中。
5. 同时对调电源的两极和两个磁极的位置，重复
实验一次，把观察结果记录在表 1-2中。
3. 把电源的两极对调，按步骤 2重复一次，观察
电动机的转动方向是否改变，把结果记录在表
1-2中。
6. 利用滑动变阻器改变通过线圈的电流，观察
转子转动的快慢，把观察结果记录在表 1-3中。
表1-3 记录表
次数 变阻器滑片的
滑动方向 电流变化 线圈转速变化
1
2
讨论：
你装配电动机模型时，有没有发生故障？
你是如何排除的？
向左
向右
思考：
要改变电动机的转动方向，应该怎么办？
要改变电动机的转动速度，应该怎么办？
改变电流方向或者磁感线方向。
改变通过线圈的电流大小。
1865年制造的电动机
自制电动机登陆21世纪教育 助您教考全无忧
电动机 练习题
姓名 学号
一、我学会了
1、通电导体在磁场中受到了 。通电导体在磁场中受力方向与
和 有关。电流方向改变时，通电导体受力方向 。磁场方向
改变时，通电导体受力方向 。但若电流方向和磁场方向同时改变时，通电
导体受力方向 。
2、通电线圈在磁场中会发生 。平衡位置是指线圈平面与磁感线 的位置。
当线圈处在平衡位置时，线圈两边受到一对 的作用。当线圈平面与磁感线
平行时，线圈会发生 。
3、直流电动机的工作原理是：利用 的原理。直流
电动机主要组成部分： 、 、 、 。换向器的
作用：能自动改变线圈中 ，使线圈连续旋转。线圈的转动方向取决于
和 。线圈的转动速度取决于 和 。
4、电动机有许多优点：构造 、控制 、效率 、无污染，广泛地应用在
日常生活和各种生产中。例如： 、 。
二、我理解了
5、如图所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置，当导
线AB中有某方向电流通过时，它受到的磁场力方向向右。
（1）如果仅将磁极对调位置，导线AB受力方向 ______。
（2）如果磁极位置不变，仅改变AB中的电流方向，导线AB受力方向 ______。
（3）若同时对调磁极位置和改变电流方向，导线AB的受力方向 ______。
（4）此实验表明磁场对通电导体作用力的方向与 __________和 __________方向有关。
6、通电直导体在磁场中受到的力的方向----------------------------------（ ）
A．跟磁感线方向平行，跟电流方向垂直 B．跟磁感线方向垂直，跟电流方向平行
C．跟磁感线方向垂直，跟电流方向垂直 D．跟磁感线方向平行，跟电流方向平行
7、关于直流电动机，小宇和他的同学有不同的看法，其中你认为他们的看法正确的是
A、小宇：直流电动机是利用电磁铁的原理制成的 （ ）
B、小丽：直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
C、小明：直流电动机实现了机械能转化为电能
D、小强：直流电动机的换向器是用来改变磁场的方向
8、下列器材的工作原理与电动机的工作原理相同的是-----------------------（ ）
A．电炉 B．电铃 C．磁悬浮列车 D．电流表
9、如图所示,在下列有关电与磁实验的装置图中，能应用于电动机的原理的是--（ ）
10、一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶地发现灯
丝在晃动．关于这种现象，下列说法正确的是--------（ ）
A．灯丝晃动是一种电磁感应现象
B．灯丝晃动是内能转化成了机械能
C．灯丝晃动是受到磁体的吸引作用
D．灯丝晃动是磁场对通电灯丝的作用
11、用下图所示的电路研究“磁场对通电导体的作用”时，
下列做法可以改变导体受力方向的是--------（ ）
A.只改变电流方向 B.增大电流
C.减小电流 D.对调磁极同时改变电流方向
12、小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作。他用手轻轻地碰
了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是-------------（ ）
A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良 B．电源电压太低
C．线圈刚好处于平衡位置 D．线圈中的电流太小
13、为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机（如
图）。他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，
以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮将线圈放
在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动
起来。（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是（ ）
A．改变电流的方向 B．提高电源的电压
C．增加线圈的匝数 D．同时改变磁场和电流方向
（2）开关闭合后，如果电动机不转，原因不可能是（ ）
A．磁铁磁性太弱 B．线圈处于平衡位置
C．通过线圈的电流太大 D．电池电压太低
（3）为了提高电动机转速，可采取的方法是 ；
（4）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是 。
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1、奥斯特实验表明
通电直导体周围存在着磁场；
2、磁场的基本性质
磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。
磁场对放入其中的通电导体有力的作用吗？
磁场
磁 体
力的作用
磁场
通电导体
应该也有力的作用？
（周围也存在着磁场）
（周围存在着磁场）
1、如下图装置中，把 AB 导体放在磁场中，当合上开关使AB导体通电时，看到的现象是
_______________。
AB导体产生运动
2、打开开关时，看到的现象是____________。
AB导体不动
3、移去磁体，合上开关，看到的现象是
___________。
AB导体不动
【结论】：
通电导体在磁场中受到了 。
【分析】：
导体为什么会运动？
力的作用
通电导体在磁场中受到了力的作用，力的作用方向与电流方向、磁场方向有关吗？
1、保持磁场方向，改变通过 AB导体的电流
方向，观察导体运动的方向：________ 。
发生改变
2、保持导体中的电流方向不变，改变磁场的
方向，观察导体运动的方向：________。
发生改变
3、同时改变电流方向和磁场方向，观察导体
运动的方向：________。
方向不变
【结论】：
通电导体在磁场中受力方向与
和 有关。
判定定则：
左手定则
1、伸开左手，拇指与四指垂直。
2、让磁感线垂直穿过手心。
3、四指指向电流方向。
4、那么拇指所指方向就是导体运动方向。
磁场方向
电流方向
一、磁场对通电导体的作用
1、通电导体在磁场中受到了力的作用。
2、通电导体在磁场中受力方向与磁场方向
和电流方向有关。
当只改变电流方向或只改变磁场方向时，
通电导体受到磁场的力方向发生改变。
同时改变电流方向和磁场方向时，通电
导体受到的磁场的力的方向不变。
3、通电导体在磁场中受力运动的过程，是
能转化为 能的过程。
电
机械
如果把通电导体制作成通电线圈，放在磁场中，那么线圈如何受力？
如图 1-43，将矩形线圈放入磁场处于图甲中的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈能否转动：___________。
不发生转动
【分析】：
图甲位置时线圈 ab边和 cd边受到的力的大小相等，方向相反，并与线圈在同一个平面上，使线圈受力平衡。
我们把这个位置称为线圈的平衡位置。
F
F
让矩形线圈处于图乙中的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈的转动情况：________________
_____________________。
顺时针方向转动，
但转过90°后，停止转动。
【分析】：
当矩形线圈处于图乙位置
时，给线圈通电，线圈ab
边和cd边受到的力的大小
相等，方向相反，并且这
两个力都与线圈的平面垂
直，使线圈发生顺时针转动。
线圈转过90°后，不能继续转动下去，而是摆动几下后就停在了如图甲所示的平衡位置。
F
F
1、通电线圈转到平衡位置时，为什么不立即停下来，而是在平衡位置附近摆地动几下才停下来？
通电线圈转到平衡位置前具有一定速度，由于惯性它会继续向前运动，但由于这时受到磁场作用力及摩擦力，又会使它返回平衡位置，所以它要摆动几下后再停下来。
2、线圈处在下列两图所在位置时，能转动的是哪一个？
(线圈平面与磁场方向垂直)
平衡位置
(线圈平面与磁场方向平行)
线圈转动
二、磁场对通电线圈的作用
1、通电线圈在磁场中会发生转动。
2、通电线圈在平衡位置时静止。
实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢？
换向器
由两个铜半环构成。
每当线圈转过平衡位置时，
自动改变线圈中电流的方向。
结构：
作用：
三、直流电动机
利用直流电源供电的电动机。
1、什么是直流电动机
2、直流电动机的构造
①磁体
②线圈
③换向器
④电刷
A、模型
定子
转子
转动部分
固定部分
B、实际
的电动机
3、工作原理
利用通电线圈能在磁场中转动的原理
4、能量转化
电动机把 能转化为 能。
5、电动机的优点
构造简单、
电动机广泛应用在日常生活和各种生产中。
电
机械
无污染。
效率高、
控制方便、
玩具模型
生活和生产中
离不开电动机
四、交流电动机
1、什么是交流电动机
利用交流电源供电的电动机。
也是依靠通电导体在磁场中所受的力来运转的。
2、交流电动机的应用
一、磁场对通电导体的作用
1、通电导体在磁场中受到了力的作用。
2、通电导体在磁场中受力方向与磁场方向
和电流方向有关。
3、通电导体在磁场中受力运动的过程，是
电能转化为机械能的过程。
二、磁场对通电线圈的作用
1、通电线圈在磁场中会发生转动。
2、通电线圈在平衡位置（线圈平面与
磁感线垂直）时静止。
2、电动机原理：
通电线圈在磁场里受力而转动。
1、直流电动机：
利用直流电源供电的电动机。
3、直流电动机的构造：
模型：由磁体、线圈、换向器和电刷组成；
实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成
4、换向器的结构
由两个半环构成
每当线圈转过平衡位置，自动改变线圈中电流的方向
作用：
5、能量转化：
电动机把电能转化为机械能。
三、直流电动机
1、直流电动机能持续转动，主要是因为--（ ）
A. 线圈的作用 B. 电流的作用
C. 磁场的作用 D. 换向器的作用
D
2、下列说法正确的是-------------------------（ ）
A.电动机是把机械能转化为电能的机器
B.电动机是把电能转化为机械能的机器
C.直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的
D.改变线圈中的电流方向，可以改变电动机线
圈转动的快慢
B
3、在磁场中的通电导体--------------------（ ）
A、一定受到磁场力的作用
B、可能受到磁场力的作用
C、一定不受磁场力的作用
D、以上说法均不正确
B
4、直流电动机工作时，线圈平面经过垂直磁感
线的位置时---------------------------------（ ）
A.线圈受力平衡，速度为零
B.线圈受力平衡，速度不为零
C.线圈受力不平衡，速度为零
D.线圈受力不平衡，速度不为零
B
5、通电导体在磁场中的受力方向与__________
和 __________ 有关。如果改变其中一个量的
方向，则受力方向将 _____ ；（填“改变”、
“不变”或“不一定”，下同）如果两个量的方向
同时发生改变，则受力的方向将 ______。
磁场方向
电流方向
改变
不变
6、直流电动机中的换向器起了什么作用？
在线圈转过平衡位置后，立即改变电流方向，受力方向也随着改变，使线圈在磁场力作用
下继续沿原方向转动下去。
