14.6 直流电动机 ）课件(共23张PPT) 2024-2025学年物理北师版九年级全一册

(共23张PPT)
14.6 直流电动机
1.了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。
2.知道换向器的作用和电动机的应用。
学习目标
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。那么线圈可以持续地转动吗？
新课引入
通电线框在磁场中受力转动，但不是持续转动，而是来回扭转，最终静止在平衡位置。
为什么会这样呢？
问题1：通电线圈在磁场中会怎样转动？
把一段直径约为0.6mm的漆包线绕成尺寸约为4cm×2.5cm的矩形线圈，圈数6匝.在线圈的两端各伸出约2cm做转动轴.然后，用砂纸除去线圈两个轴上的漆层，使它能够导电 .用金属丝做两个支架，固定在木板上.支架间放入一个永磁体，并且让一个磁极朝上.把矩形线圈的轴放到支架上，让线圈的平面处于竖直方向.用导线把两节干电池接到支架上，闭合开关，观察现象。
新知讲解
直流电动机的原理
一
线圈转动
转过90°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：将漆包线一端的漆层全部刮掉，另一端的漆层只刮去半周，接通电路，观察线圈的转动情况。
现象：线圈持续转动起来
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。
你还能想到其他的方法让线圈能连续转动吗？
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？
定子（磁体）
换向器
（1）转子：能够转动的部分。
（2）定子：固定不动的部分。
（3）换向器
①两个铜制的彼此绝缘的半环E、F.
②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。
转子（线圈）
电刷（A、B）
电刷的作用：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
线圈电流方向：
b → a，d → c
线圈受力方向：
ab 向上，cd 向下
线圈转动情况：
顺时针
甲
直流电动机的工作过程是：
线圈电流方向：
无电流
线圈受力方向：
不受力
线圈转动情况：
由于惯性继续转动
乙
线圈电流方向：
线圈受力方向：
线圈转动情况：
丙
a → b，c → d
ab 向下，cd 向上
顺时针
线圈电流方向：
无电流
线圈受力方向：
不受力
线圈转动情况：
由于惯性继续转动
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。
电动机
电刷
换向器
定子
转子
实用的电动机
二
（1）定子是由机壳和电磁铁（或永磁体）组成
（2）转子是由线圈、换向器和电刷组成
两个电刷是用石墨和铜粉压制而成
换向器是由许多对铜片组成
电刷
换向器
定子
转子
工作原理：
磁场对通电导线有磁力的作用。
能量转化：
直流电动机将电能转化成机械能。
电动机优点：结构简单、控制方便、体积小、效率高
请同学们相互讨论，举一些生活中用到直流电动机的例子。
公交电车
电力机车
起重机
影碟机
录音机
电动玩具
1．直流电动机中换向器的作用是（　　）
A．改变直流电源中的电流方向
B．改变电动机线圈的转动方向
C．改变电动机中的转动速度
D．以上说法都不对
C
当堂检测
2．如图为直流电动机的工作原理图，下列分析正确的是(　　)
A．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
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．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
A
3．（多选）下列电器中，应用直流电动机的有________（填序号）
A．收音机　B．复读机　C．电视机　
D．电冰箱　E．洗衣机　F．吸尘器　
G．电热器　H．电动剃须刀 L．电铃
B、H
电动机
基本构造：换向器、电刷、线圈、定子
工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动
能量转化：电能转化为机械能
课堂小结