20.4 电动机 课件(共25张PPT) 2023-2024学年物理人教版九年级全一册

(共25张PPT)
电动机
第4节
第二十章　电与磁
1.磁场的基本性质是什么？
提示　对放入其中的磁体有力的作用。
2.由奥斯特实验我们知道通电导体周围有磁场，使小磁针偏转。电流对磁体有力的作用，逆向思维，磁场对电流有没有力的作用呢？
提示　磁场对电流也有力的作用。
一、磁场对通电导体的作用
一、磁场对通电导体的作用
活动1：
(1)把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察到导线ab向蹄形磁体的 侧运动。
(2)把电源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，观察到导线ab向蹄形磁体的 侧运动。
外
内
(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，观察到导线ab向蹄形磁体的 侧运动。
(4)同时把电源正负极、蹄形磁体的上下磁极对调后重复实验，观察到导线ab向蹄形磁体的 侧运动。
内
外
实验结论：通电导线在磁场中受到 的作用，力的方向跟 的方向、_____的方向都有关系，当 的方向或 的方向变得相反时，通电导线受力方向也变得 。当磁场的方向或电流的方向都改变时，通电导体受力方向 。
力
磁场
电流
磁场
电流
相反
不变
活动2：把铜直导线ab换成线框abcd放在磁场当中，接通电源，注意观察现象。
提示　通电线圈在磁场中受到力的作用时可以转动，但不能持续转动。
活动3：让线圈连续转起来
活动3：让线圈连续转起来
(1)按如图所示组装实验器材，在实验中为了使线圈持续转动，你的做法是用小刀刮去两端引线的漆皮，左端 ，右端只刮____________
_____。
全部刮掉
上半周或下
半周
(2)将处理过的线圈放在支架上，这时线圈不转动。然后用手轻推一下线圈，发现线圈转动。
(3)当支架接触没有刮去漆皮的半周线圈时，线圈中_____(选填“有”或“没有”)电流通过。此时线圈能转动是由于 。
没有
惯性
(4)当刮去漆皮的线圈再次接触支架时，线圈又受到相同方向的力，以保证线圈持续转动下去。若改变线圈转动方向，可采取的措施是_________________
_______________。
只改变磁场方向或
只改变电流方向
二、电动机
阅读教材第134～136页，完成以下内容。
1.基本构造： (能够转动的部分)和 (固定不动的部分)组成。
2.换向器：
(1)组成：换向器由两个 组成。
(2)作用：每当线圈刚转过 时，换向器自
动改变线圈里的电流 ，从而实现通电线圈在
磁场中的连续转动。
转子
定子
彼此绝缘的铜半环
平衡位置
方向
定子
转子
3.工作原理： ，把 能转化为 能。
4.工作过程
通电线圈在磁场中受力的作用
电
机械
3.工作原理： ，把 能转化为 能。
4.工作过程
通电线圈在磁场中受力的作用
电
机械
三、扬声器
1.主要由 、 和 三部分构成，如图所示。
2.工作原理：当线圈中通有电流时，线圈受到磁铁的作用而运动；当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回 ，带动纸盒也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
永久磁体
线圈
锥形纸盆
振动
例1　如图所示，是小明同学探究“磁场对通电导体的作用”的实验装置，ab是一根金属棒，通过金属导轨连接到电路中，闭合开关后，金属棒没有运动(仪器、电路都完好)，要想使金属棒运动起来，下列措施不可行的是(　　)
A.将蹄形磁体的N、S极对调
B.换用磁性强一些的蹄形磁体
C.换用能提供较大电流的直流电源
D.使用轻质金属棒，减小金属棒与导轨之间的摩擦力
A
解析　在仪器、电路都完好的情况下，闭合开关后，金属棒不运动，是由于磁场对通电导线的作用力太小，A项中将蹄形磁体的N、S极对调，只能改变通电导线的受力方向，不会改变受力的大小。故选A。
例2　(2023·安徽)图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO′为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则(　　)
A.螺线管F端为N极，P端为N极
B.螺线管F端为S极，P端为S极
C.若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动
D.若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
C
解析　由题图知电流从螺线管的左端流
入、右端流出，据安培定则可知，通电
螺线管EF的E端为N极、F端为S极，通
电螺线管PQ的P端为N极、Q端为S极，
故A、B错误；
若只将电源的正负极对调，则电流的方向发生改变，两个螺线管的磁极的方向也发生了改变，即线圈所处磁场方向也改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同，即顺时针转动，故C正确，D错误。
1.关于通电导线在磁场中受力方向的说法正确的是(　　)
A.只与磁场方向有关
B.只与电流方向有关
C.同时与磁场方向和电流方向有关
D.以上说法都正确
C
解析　通电导线在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向都有关。故选C。
2.(2023·广西)如图，某兴趣小组利用干电池、铜线框和磁铁制作一个“爱心”电动机，“爱心”能绕电池转动。下列家用电器与“爱心”电动机工作原理相同的是(　　)
B
解析　“爱心”电动机工作是利用通电导体在磁
场中受到力的作用的原理来工作的。电饭锅是利
用电流的热效应来工作的，与电动机原理不同，
故A不符合题意；
电风扇是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故B符合题意；
手电筒工作时将电能转化为光能，与电动机原理不同，故C不符合题意；
电视机工作时主要是把电能转化为光能和声能，与电动机原理不同，故D不符合题意。
3.在安装直流电动机模型的实验中，小杰同学安装了一台如图所示的直流电动机模型。安装完毕，闭合开关后，线圈沿顺时针方向转动，则能使线圈沿逆时针方向转动的做法是(　　)
A.减去一节电池
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
D
解析　电动机的原理是磁场对电流的作用，而作用力的方向与导体中电流的方向和磁场方向两个因素有关，两个因素中只改变任一个因素，作用力的方向就会改变，同时改变两个因素，则作用力方向不变，D项正确。
4.如图为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于磁场中，A和B是电刷，它们分别跟换向器E和F接触，闭合电路，线圈abcd顺时针转动。下列说法正确的是(　　)
A.线圈abcd转动的工作原理是电流的磁效应
B.线圈由图示位置转过180°时，ab边受力方向不变
C.线圈由图示位置转过180°时，线圈abcd中的电流
方向改变
D.线圈转动过程中将电能全部转化为机械能
C
解析　线圈abcd转动的工作原理是通电导体在
磁场中受力的作用，故A错误；
线圈由图示位置转过180°时，ab转到右侧，dc
转到左侧，线圈中电流通过换向器发生方向改
变，ab边受力方向改变，故B错误，C正确；
线圈转动过程中将大部分电能转化为机械能，一少部分转化为内能，故D错误。