20.4 电动机 习题课件(共15张PPT) 2023-2024学年人教版物理九年级全一册

(共15张PPT)
学习目标
1. 通过实验了解通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关。
2. 知道直流电动机的构造和工作原理，并能动手组装电动机，知道换向器的作用。
3. 能列举生活、生产中通电导线在磁场中受力的应用事例。
1. 提出问题：将线圈放入碲形磁铁中并通电（如图20-4-1甲），会发生 现象。
【导学1】
分析：由放大图乙，线圈通电时有 ，若左边为通电线圈的N极，在碲形磁铁的作用下线圈会向 （选填“左”或“右”）运动，原因是 。若左边为的通电线圈的S极， 。
吸引或排斥
磁性
右
同名磁性相斥
通电线圈向左运动
2. 如图20-4-2所示，把导线ab放到磁场里接通电源，通过现象说明了 导体在 中会受到 的作用。
(1) 猜想：导体ab的受力方向跟 、 有关。
通电
磁场
力
电流方向
磁感线方向
(2) 实验：
①把导体ab放在磁场里，接通电源，让电流通过ab，观察它的运动 。
②保持磁极的位置不变，把电源的正、负极调换，观察到导体ab的运动方向与①中导体ab的运动方向 。
③在②的基础上，保持导体ab中的电流方向不变，把U型磁铁的磁极上下对调，观察到导体 ab的运动方向与步骤①中导体ab的运动方向 。
相反
一致
总结：通电导体在磁场里 。通电导体在磁场里受力的
方向，跟 和 有关。若同时改变这两个方向，导
体的受力方向 。
受力的作用
电流方向
磁感线（场）方向
不变
电动机的基本构造和工作原理
1. 阅读课本P135《电动机的基本构造》，通过观察电动机，它由两部分组成：能够转动的 部分叫做 ，固定不动的叫做 。电动机工作时，转子在定子中飞快的转动。
【导学2】
转子
定子
2. 将通电线圈放入磁场中，线圈可看成由ab和cd两导体组成，由上面刚学的知识分析：
在图20-4-3甲、乙、丙中，ab和cd两导体的电流方向 （选填“相同”或“相反”），而磁场方向 。图中已标出ab受力方向（用箭头及符号F表示），请你在三个图中各标出cd导体的受力方向。
相反
一样
(1) 图甲的线圈（转子）向 方向转动，图乙： ；图丙： 方
向转动。
(2) 综合三个图来看：线圈（转子）能不能连续转动？ 。要连续转动，你想到的
办法是： 。
顺时针
受平衡力作用
逆时针
不能
改变ab的电流方向
3. 换向器，如图20-4-4所示：
(1) 观察图甲可知：换向器是两个铜半环 （选填“AB”或“CD”），电刷是 （选填“AB”或“CD”）。
(2) 直流电动机中换向器的作用是： 。
CD
AB
周期性地改变线圈的电流方向
【知识归纳】
1. 通电导线在磁场中要受到 的作用，力的方向跟 的方向和 的方向都有关系。同时改变电流方向和磁场方向时，导线的运动方向 。
2. 直流电动机是利用 原理工作的。电动机基本由两部分组成：能够转动的 和固定不动的 。电动机是把 能转化成 能的机器。
3. 直流电动机在工作时，线圈转到 位置的瞬间，线圈中的电流断开，但由于线圈的 ，线圈还可以继续转动，转过此位置后，线圈中电流方向靠 的作用而发生改变。换向器由两个铜制的 组成，并随 一起转动，每当线圈刚转过
，就能自动改变线圈中的 ，从而达到使线圈连续转动的目的。
力
电流
磁场
不变
通电导体在磁场受力
转子
定子
电
机械
平衡
惯性
换向器
半环
线圈
平衡位置
电流方向
1. 如图20-4-5所示，把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab。会观察到导线向左运动；如果把电源正、负极对调后接入电
路，会观察到导线ab向 （选填“左”
或“右”，后两空同）运动；如果不对调电源
正、负极，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，
会观察到导线ab向 运动；如果把电源
正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换一下，则会观察到导线ab向 运动。
【堂上过关】
右
右
左
2. 图20-4-6的线圈abcd位于磁场中：
(1) 通电后，cd段导线的电流方向 （选填由“c”到“d”或“d”由到“c”）；
(2) cd段导线受磁场力的方向如图20-4-6所示，在图中画出ab段导线所线受磁场力的方向。
由c到d
垂直ab向上
3. 图20-4-7为我们实验室所用电流表的内部结构示意图。当接入电路，有电流通过线圈 时，线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是： 。
通电导体在磁场中受到力的作用
4. 扬声器（喇叭）的结构如图20-4-8，分析其工作原理：
(1) 扬声器是将 信号转换成 信号的装置。
(2) 扬声器主要由 、 和 三部分
组成。
(3) 当线圈通电会产生 ，线圈两端的磁极
由 方向决定，线圈的磁极与固定的永久磁体相互作用（同名磁极相互 ，
异名磁极相互 ，）由于通过线圈的电流是交变电流（即电流的 不断改变），使线圈的磁极不断改变，导致线圈被不断地吸引和排斥，带动纸盆也来回振动，于是扬声器会发出 。
电流
声音
线圈
永久磁铁
锥形纸盆
磁场
电流
排斥
吸引
方向
声音