20.4电动机（课件）(共26张PPT) -2023-2024学年九年级物理全册同步精品讲与练（人教版）

(共26张PPT)
第二十章 电与磁
第4节 电动机
-
第二十章
1.了解磁场对通电导线的作用；
学习目标
2.知道换向器在直流电动机中的作用；
3.知道电动机的构造和工作原理。
导入新课
问题
玩具四驱车跑得很快，原因是装有一个转的很快的小电动机。
电动机
家中的洗衣机、电风扇、电动自行车等都是电动机来驱动的。
为什么给电动机通电,它就能转动呢
导入新课
磁体通过磁场对小磁针有力的作用，奥斯特实验中，电流的磁场对磁针有力的作用。说明电流周围有磁场。
问题
磁体的磁场对电流的磁场是否有力的作用？
磁场
磁场
讲授新课
磁场对通电导线的作用
演示实验
① 闭合开关，观察铜制直导体运动。
金属导轨
直导体
+
-
② 改变电流方向或改变磁场方向。
讲授新课
磁场对通电导线的作用
1.把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab,观察它的运动。
N
I
F
甲
S
实验现象：接通电源，导线ab向里运动。
实验结论：通电导体在磁场中受到力的作用。
讲授新课
磁场对通电导线的作用
2.把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。
实验结论：说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
实验现象：合上开关，导线ab向里运动，与刚才运动方向相反。
I
F
乙
N
S
讲授新课
磁场对通电导线的作用
3.保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。
实验结论：表明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关。
实验现象：磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变。
I
乙
F
N
S
讲授新课
磁场对通电导线的作用
知识拓展：并不是所有的通电直导线在磁场中都受到力的作用，当通电直导线与磁感线方向平行时，此时通电的直导线不受力的作用。
实验表明：通电导线在磁场中受到力的作用，受力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关。
问题
如果把一个通电的线框放到磁场中，又会怎样运动？
当电流方向或磁场的方向一个改变时，通电导线受力的方向也会改变；若二者同时改变方向时，通电导线受力的方向不变。
讲授新课
磁场对通电导线的作用
演示实验
把线圈放在磁场中，接通电源，让电流通过，观察它的运动，并分析线框的受力情况。
通电线框在磁场中可以转过一个角度，但
不能持续转动。
实验现象：
线圈为什么不能持续转动？
问题
从通电线圈的受力情况来分析
讲授新课
磁场对通电导线的作用
　　通电线圈在磁场中两边受力，但方向_____，发生顺时针转动。
相反
讲授新课
磁场对通电导线的作用
　　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。这时由于惯性，线圈还会继续转动。
讲授新课
磁场对通电导线的作用
　　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。
讲授新课
让线圈转起来
把一段粗漆包线绕成3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周。
分析：线圈越过平衡位置后，右端接触到没有刮掉绝缘漆的部分，电路中没电流，不受力的作用，由于惯性，线圈继续转动。
这就是一台小小的电动机
把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
讲授新课
在“小小电动机”的实验中，采用刮去引线漆皮的办法来控制电路的通断，只有半周获得动力，如果不停止给线圈供电，有什么办法使线圈在后半周也获得动力，线圈将会更平稳、更有力地转动下去？
如果在线圈越过平衡位置后，设法改变线圈中电流的方向，来改变线圈的转动方向，线圈就能沿原来方向继续转下去。
讲授新课
电动机的基本构造
定子（磁体）
换向器
1.转子：能够转动的部分。
2.定子：固定不动的部分。
3.换向器
(1) 两个铜制的彼此绝缘的半环E、F。
(2)换向器的作用：当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，从而实现了线圈的持续转动。
转子（线圈）
电刷（A、B）
4.直流电动机：
利用直流电源供电的电动机叫做直流电动机
讲授新课
电动机的基本构造
5.直流电动机的工作过程：
通电线圈在磁场中两边受力，发生顺时针转动。
线圈转到平衡位置，电刷接触到换向器中间绝缘部分，不受力，利用惯性转过平衡位置
线圈越过平衡位置后，利用换向器改变电流的方向，受力方向改变。仍然顺时针转动。
利用惯性转过平衡位置后，又改变了电流的方向和受力方向。
讲授新课
电动机的基本构造
通电线圈在磁场中受力而转动。
6.电动机的原理：
7.能量转化：把电能转化为机械能
8.实际的电动机：
实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
实际的直流电动机的转子
定子
转子
讲授新课
扬声器是怎么发声的？
讲授新课
扬声器是把______转换成_______的一种装置.它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成.
电信号
声信号
讲授新课
利用线圈在磁场中受力运动的原理工作，通过变化的电流，线圈受到变化的力，从而带动纸盆随电流的变化而振动发声。
随堂练习
1.如图所示为研究磁场对通电导线作用的实验装置。当接通电源，有电流由a至b通过导线ab时，它将受到磁场力作用而向左运动，则（ ）
A. 当磁场方向改变时，导线ab将向右运动，机械能将转为电能
B. 当电流方向改变时，导线ab将向左运动，电能转化为机械能
C. 当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向左运动
D. 当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向右运动
C
随堂练习
2.关于电动机的工作原理，下列说法正确的是(　　)
A．电动机是根据电磁感应原理工作的
B．电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的工作原理工作的
C．电动机是根据电流的磁效应工作的
D．电动机是根据电流的热效应工作的
B
3．有关直流电动机的换向器的作用，以下说法正确的是(　　)
A．当线圈平面与磁感线平行时，自动改变电流方向
B．当线圈平面与磁感线垂直时，自动改变电流方向
C．当线圈平面与磁感线平行时，自动改变磁感线的方向
D．当线圈平面与磁感线平行时，自动改变线圈转动方向
B
随堂练习
　　
3．一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后电动机不转。用手拨动一
下转子后，线圈转子就正常转动起来。则该直流电动机模型开始时不转的
原因是(　　)
A
A．线圈正好处于平衡位置
B．线圈中的电流太小
C．换向器与电刷接触不良
D．线圈内部断路
课堂小结
电动机
磁场对通电导线的作用
电动机的基本构造
谢 谢 观 看！