14.6 直流电动机课件(共17张PPT) 2024-2025学年物理北师版（2024）九年级全一册

(共17张PPT)
第十四章 磁现象
第6节 直流电动机
为什么电池外的线圈会不停转动？
新课引入
活动1：如图，将漆包线绕成矩形线圈，将漆包线的两端的漆层全部刮掉，按图连接电路，通入如图所示电流，观察线圈的运动情况。
分析原因：由左手定则判定，下边受力向外，上边受力向里，两个力方向相反且不在同一直线，于是就使线圈开始转动。
新知讲解
直流电动机的原理
一
但是当线圈转过90度角，即线圈平面与磁场垂直时，观察到：
现象：线圈来回摆动最终静止在该位置，不能持续转动
分析原因：转过90度角时，由左手定则判定，这两个力变成在一条直线上，这个位置叫作平衡位置。线圈的惯性使它可以冲过平衡位置，但不能持续转动。
活动2：在活动1的基础上，我们不把线圈两端的漆层全部刮掉，而是将一段的磁层全部刮掉，另一端的漆层刮掉半周，进行实验。观看下面的演示视频，回答相关问题。
问题：为什么在这个实验中线圈能连续的转动？你还能想到其他的方法让线圈能连续转动吗？
电路接通刮去漆皮的半周，电流导通，线圈转动，当线圈转动越过平衡位置后，转至有漆皮的一端，线圈中没有电流经过，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。
还可以使线圈转动半周后，改变电流的方向，从而改变受力方向。
电动机就是利用改变电流方向使得线圈能够持续转动，从而达到正常工作的目的。
如图所示，是一个教学用的电动机.先让线圈处于水平位置，然后通电，将看到它能够连续地转动.
想一想：为什么这种装置能够使线圈连续转动？换向器和电刷起了什么作用？
铜半环F
铜半环E
当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，从而实现线圈持续转动。
换
向
器
电刷AB
与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
观看直流电动机转动视频
过程
分析
开始通电时，换向器F 与电刷A接触，换向器E与电刷B 接触。电流方向如上图，由左手定则可知线圈的ab边受到向上的磁场力，cd边受到向下的磁场力，于是线圈开始沿顺时针方向转动。
转过90°后到达平衡位置。
线圈的惯性使它冲过平衡位置，于是换向器就改变了所接触的电刷 ，此时ab 边受力方向变成向下，cd 边受力方向变成向上，于是线圈就继续沿顺时针方向转动90°。
转到图丁所示的平衡位置时，又靠惯性冲过去，就回到了图甲的状态。
甲
乙
丙
丁
通过下面的示意图分析电动机的工作过程。
总之，依靠换向器与电刷的配合，每转动半周，线圈中的电流方向就改变一次，这样线圈就能够连续不停地沿同一方向转动下去。
甲
乙
丙
丁
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
实用的电动机
二
1、电动机的工作原理：
通电线圈在磁场中受磁场力转动
2、电动机的能量转化：
电动机工作时，是将电能转化为机械能 。
3、电动机的分类：
①直流电动机：
②交流电动机：
电力机车、公交电车、货运电瓶车、轧钢机、起重机、刨床、电动玩具、录音机、影碟机等。
电扇、洗衣机、电冰箱、水泵、农产品加工机械的电动机。
1．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
当堂检测
2. 关于换向器的作用，下列说法中正确的是（　　）
A．直流电动机的换向器既可以改变线圈中的电流方向，又可以改变外部电流方向
B．直流电动机的换向器是将外部电路的直流电变成线圈中的交流电
C．直流电动机的换向器是用来改变电流的大小和方向
D．当直流电动机的线圈刚转过平衡位置时，换向器能立即改变线圈中的电流方向
D
3.如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是（　　）
A．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
B．电动机通电后不转，一定是电路断路
C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
D
1.直流电动机的原理及能量转化
磁场对通电导体有力的作用。
直流电动机的能量转化：直流电动机将电能转化成机械能。
2.实用的电动机
电动机由定子和转子两部分组成；
为了使直流电动机持续转动，必须安装换向器和电刷。
课堂小结