20_4电动机 (课件) (共40张PPT)【2023-2024年度人教版九全物理高效实用备课】

(共40张PPT)
人教九全物理同步精品课件
人教版九年级
第二十章 电与磁
第4节 电动机
学习目标
新课引入
新知学习
课堂小结
1
2
3
4
生活中处处有电动机
新课引入
1.知道磁场对通电导线的作用，及其影响因素。
2.知道电动机的结构及其工作原理。
3.知道换向器的作用。
学习目标
磁体间通过磁场相互作用
通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
新知学习
电动机连续转动起来了，说明通电导体在磁场中受到了力的作用
演示实验（学生实验)
思考：观看实验，你发现了什么实验现象？
一、磁场对通电导线的作用
金属导轨
直导体
+
-
① 闭合开关，观察铝制直导体运动情况。
② 改变电流方向或改变磁场方向。
实验探究 让通电导体在磁场中动起来
实验一：探究通电导体在磁场中受力方向与磁场方向是否有关？
演示实验（学生实验)
F
S
乙
I
N
F
改变磁场方向前
改变磁场方向后
I
F
甲
N
S
结论一：通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关。
实验二：探究通电导体在磁场中受力方向与电流方向是否有关？
演示实验（学生实验)
F
S
丙
I
N
F
F
S
乙
I
N
F
改变电流方向前
改变电流方向后
结论二：通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关。
1.通电导线在磁场中要受到力的作用。
2.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。
F
S
丙
I
N
F
I
F
甲
N
S
如果同时改变电流方向和磁场方向，则受到力的方向_______
不改变
F
S
丙
I
N
F
F
S
乙
I
N
F
F
S
乙
I
N
F
I
F
甲
N
S
只改变电流方向或磁场方向，通电导线受到力的方向_______
改变
观察与思考
在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关时，一位同学做了如图所示的三个实验。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。
针对训练
(1)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)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
导线中电流
磁场
　　通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。
思考：如果把一个通电线圈放在磁场中，它会怎样运动呢？
演示实验（学生实验)
为什么线圈不能持续转动呢
思考
二、电动机的基本构造
1．电动机由两部分组成：
　　能够转动的线圈，也叫转子。
　　固定不动的磁体，也叫定子。
线圈受到的力使它顺时针转动。
通电线圈达到平衡位置后，由于惯性，它会越过平衡位置。
　线圈受到的力又使它逆时针旋转。
为什么线圈不能持续转动
思考
线圈受到的力使它顺时针转动。
通电线圈达到平衡位置后，由于惯性，它会越过平衡位置。
由于惯性，线圈继续转动
转动半周后再继续供电，线圈就可以持续转下去了
方法一：
转过平衡位置后断电
如何才能让线圈持续转动呢？
思考
方法一：
转过平衡位置后断电
如何使线圈转过平衡位置后断电呢
同学们还能想到其他方法吗
如何才能让线圈持续转动呢？
思考
如何才能让线圈持续转动呢？
方法二 ：
转过平衡位置后改变电流方向
线圈受到的力使它顺时针转动。
通电线圈达到平衡位置后，由于惯性，它会越过平衡位置。
线圈受到的力仍然使它顺时针转动。
思考
实验：当线圈转到平衡位置时，改变电流的方向，观察线圈的转动情况。
演示实验（学生实验)
实际的电动机可以通过换向器来实现这一目的
2．换向器
　　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
3．电动机的工作原理
电动机的工作原理：
电动机的能量转化：
通电线圈在磁场中会受力转动
电能转化为机械能
如果通电前线圈停在图乙或图丁的平衡位置上，
那么通电时电动机能够自行启动吗？为什么？
？
在这两个平衡位置，线圈所受的磁场力为零，所以不能自行启动
电动机
转子
定子
实用的电动机
优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高，种类繁多
散热扇
电 钻
水 泵
直流电动机（由直流电源供电）的应用
扬声器是怎样发声的
扬声器的构造
科 学 世 界
通电后扬声器是如何工作的呢？
用学生电源的直流档给扬声器通电，请同学们观察纸盆的运动方向
纸盆向上运动
现象
思考
如果改变通过线圈的电流方向，扬声器纸盆的运动方向会改变吗？说明了什么？
纸盆向下运动
电流方向改变，线圈受力方向也随之改变
现象
分析
思考：当有方向改变的电流通过线圈时，纸盆会怎样运动？
用学生电源的交流档给扬声器通电，请同学们注意观察
纸盆上下振动
现象
扬声器的工作原理：
通电线圈在磁场中受力运动。
在实际工作中，通过线圈的电流大小和方向都会发生改变，纸盆的震动幅度也会随之改变
针对训练
要使直流电动机的线圈不停地转动，要安装换向器，其主要作用是（ ）
A．自动改变线圈转动方向
B．自动改变线圈中的电流方向
C．自动改变线圈的受力大小
D．自动改变磁场方向
B
施力物体：磁场
受力物体：通电导体
影响力的方向
的因素
电流方向
实质：电能转化为机械能
磁场方向
电动机
磁场对通电导线的作用
电动机
课堂小结
1.关于通电导体在磁场里受力方向，下列说法中错误的是 （ ）
A.电流方向改变时，导体受力方向改变
B.磁场方向改变时，导体受力方向改变
C.电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变
D.电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变
C
随堂练习
2.直流电动机工作时，线圈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
3.现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快、命中率高等特点，其原理是利用磁场对通电导体有力的作用。下图中与此工作原理相同的是（ ）
B
谢谢
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