1.1电动机（课件 27张PPT）

(共27张PPT)
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1.4 电动机　
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电动机
二
工作时有什么共同点呢？
通电时转动
电动机
研究问题：
为什么电动机通电后会转动呢？
生活、生产中、科学技术中有很多都离不开电动机。
电能
机械能
通电导体周围存在磁场
磁体周围存在磁场
思考一下
如果把一根通电导线放入磁场中时，那么通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
实验：研究通电导线在磁场中是否受到力的作用
把直导体ab放在轨道上，置于蹄形磁体的磁场中央，直导体ab与开关串联接入电源上。
导体向左运动
通电导线在磁场中受到力的作用
操作：闭合开关，观察。
实验结论：
实验现象：
猜想：
（2）磁场的方向
（1）导体中的电流方向
思考：通电导线在磁场中受力方向和什么因素有关呢？
【实验方案】
控制变量法
2.电流方向一定，探究通电导体受力方向与磁场方向的关系。
1.磁场方向一定，探究通电导体受力方向与电流方向的关系。
控制不变
改变
通电导体运动方向
对调磁体的极位
控制不变
观察
改变
对调电源正负极
通电导体运动方向
观察
猜想：
（2）磁场的方向
（1）导体中的电流方向
【探究2】通电导体在磁场中受力方向可能与哪些因素有关。
探究通电导线在磁场中的受力方向跟电流的方向之间的关系
通电导体向左运动
通电导体向右运动
操作：控制 不变，改变 。
实验结论：
通电导线在磁场中的受力方向跟电流的方向 关。
改变电流方向
磁场的方向
导体中的电流方向
有
2.探究通电导线在磁场中的受力方向跟磁场方向之间的关系
操作：控制 不变，改变 的方向。
实验结论：
通电导线在磁场中的受力方向跟磁感线的方向 关。
改变磁感线方向
通电导体向右运动
通电导体向左运动
通电导体中的电流方向
磁场
有
思考一下
若同时改变电流方向和磁场方向，通电导体在磁场中的受力方向会改变吗？
丁
N
S
F
【视频欣赏】
N
甲
S
I
F
I
通电导体在磁场中受到力的作用
一
1.通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的
方向和磁场的方向都有关系。
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。
2.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
想一想：实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。实验如何改进？
思考：如果把一个通电线圈放在磁场中，它又会怎样运动呢？
2.磁场对通电线圈的作用
【视频欣赏】
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。
①在如图所示位置时，发生转动。
②当线圈的平面与磁场垂直时，不能继续转动下去，而是摆动几下后就停止了（平衡位置）。
想一想：为什么通电线圈不能在磁场中持续转动？
思考：如何使线圈持续地转动下去？
（1）将阻碍线圈转动的力变成促使线圈转动的力
（2）让阻碍线圈转动的力消失
①电流反向
②磁场反向
停止对线圈供电
视频欣赏《让线圈转起来》
把一端线圈的绝缘漆只刮掉半周的目的是什么？
想一想：
保证给线圈适时供电或停电，线圈每转一周，只有半周获得动力。
在另半周线圈没有电流通过，线圈不受力，但由于惯性继续转动，当转过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到向同方向转动的力，线圈就可以持续转动下去。
　　如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周的电流方向，不就可以使线圈转的更加平稳了吗？
电动机的工作原理
磁场对通电线圈的作用
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。
电动机由两部分组成：
1
直流电动机
直流电动机的组成
　　能够转动的线圈，也叫
转子；固定不动的磁体，也叫定子；电动机工作时，转子在定子中飞快地转动。
定子（磁铁）
转子（线圈）
换向器
电刷
两个铜半环E、F
电刷A、B
换向器
换向器主要构造：两个电刷A、B，两个铜半环E、F。
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。
直流电动机的基本构造
换向器的工作过程
当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向。
换向器使靠近磁体S极一边线圈中的电流方向永远向里，从而使该边线圈的受力方向始终向上，而另一边的受力方向始终向下，从而使线圈持续转动。（线圈靠近S极一边受力的方向始终竖直向上）


通电线圈在磁场中，ab、cd两边电流方向相反，受力方向相反，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。
2
1

线圈越过平衡位置后，利用换向器改变了电流方向，受力方向改变，仍然顺时针转动。
3
线圈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，继续转动。
直流电动机的工作原理
3
4
视频欣赏《换向器与电动机的工作原理》
①换向器的作用：
当线圈每转到 时，自动改变线圈中 方向（每半周改变一次），从而实现了线圈的持续转动。
②电动机的工作原理： 。
③电动机工作时将 能转化为 能。
总结
4
电动机的优点：
直流电动机
平衡位置
电流
通电线圈在磁场中受力转动
电
机械
构造简单、控制方便、体积小、效率高，而且对环境污染很小。
实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对 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。
直流电动机的结构
实际的电动机：
5
换向器
转子
换向片
家用电器中的电动机：
6
观看小视频《电动机模型》
①通电导体在磁场中受到力的作用
电动机
电动机
④能量转化：把电能转化为机械能
②基本组成：换向器、转子、电子
磁场对通电
导体的作用
①原理：通电线圈在磁场中受力而转动
②影响作用力的方向
③换向器作用：线圈转到平衡位置时，自动
改变线圈中电流方向
电流的方向
磁场的方向