1.4 电动机（课件 20张PPT）

(共20张PPT)
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新课导入
（1）当条形磁体的N极靠近小磁针时，你能观察到什么现象？
（2）请从“力和运动的关系”角度解释现象。
磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
1.4 电动机
【核心概念】
3.物质的运动与相互作用
【学习内容与要求】
3.2 电磁相互作用
通过实验认识通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关。
本节课主要内容是磁场对通电导线的作用、直流电动机及直流电动机模型的装配。通过探究实验活动了解磁场对通电导线的作用与哪些因素有关、直流电动机的构造和工作原理及直流电动机模型的装配。培养学生的观察和发现规律的能力。初步认识科学与技术的关系。
科学观念：知道磁场对通电导体有作用力。知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关；知道通电线圈在磁场中转动的道理。知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。
科学思维：培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。
探究实践：观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程。
态度责任：领悟电与磁之间的相互联系，培养热爱科学的态度。
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核心概念与素养
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新知探究
1.1 磁场对通电导体有力的作用
任务一：知道磁场对通电导体有作用力。
将一根导线平行地放在静止的小磁针上方，当导线通电时，发现小磁针偏转，说明电流周围存在磁场。
磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
周围磁场：施力物体
受力物体：小磁针
？
探究：磁场是否会对放入其中的通电导体产生磁力的作用？
（1）请找出图中的通电导线
（2）请在图中表示出磁场
（3）如何判断通电导体是否受到力的作用？
（4）实验中为什么用不固定的圆形铜棒？
导体AB由静止开始运动
导体AB的运动状态改变
力是改变物体运动状态的原因。
导线AB在磁场中能受到力的作用。
通电导线在磁场中要受到力的作用。
与原运动方向相反
2.2 受力方向与电流方向关系
任务二：知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关
I
v
I
v
结论：通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关。
I
v
I
v
与原运动方向相反
结论：通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
2.2 受力方向与磁场方向关系
I
v
I
v
同时改变电流方向和磁场方向，则通电导线的受力方向不改变。
只改变电流方向或磁场方向时，导线的受力方向发生改变。
磁场方向
电流方向
改变
不变
11．如图所示，进行通电导线在磁场中受力运动的实验，回答下列问题。
(1)把导线放在磁场里，接通电源，让电
流通过导线ab，会发现导线ab________
(填“运动”或“静止”)。
(2)把电源的正、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，这时导线ab____________。
(3)保持电源的正、负极不变，对调磁体的磁极，使磁场的方向与原来
运动
反向运动
相反，这时导线ab将反向运动。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用，而且受力的方向跟________方向和________方向都有关系。
(4)若增大电源电压或增强磁体的磁性，则导体的运动速度会
________(填“加快”或“减慢”)，这说明导体在磁场中受到力的作用，力的大小跟________________和_______________有关。
电流
磁场
加快
电流的大小
磁场的强弱
3.1 通电线圈在磁场中转动
任务三：知道通电线圈在磁场中转动的原理
如果把一个通电的线圈放在磁场里，线圈会运动吗？
矩形线圈转动
矩形线圈不转动
乙
a
b
c
d
线圈 ab 边和cd边受到的力的大小相等，方向相反，并与线圈在同一个平面上，使线圈受力平衡,不转动。
平衡位置
甲
线圈ab 边和 cd 边受到的力的大小相等，方向相反，并且这两个力都与线圈的平面垂直，使线圈发生转动。
怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去？为什么？
平衡位置
转过平衡位置后
a
b
c
d
S
N
电源
+ -
电流方向改变，通电导体在磁场中的受力方向改变。
使线圈一到平衡位置就能自动改变线圈中的电流方向。
惯性
磁场力
继续转动
电动机是利用通电线圈能在磁场中转动的原理制成的。
安装一个由两个铜质半环组成的“换向器”能使通电线圈持续转动。
A、B 是电刷，与电源相连，当线圈转动时，两个电刷交替着与半环 E、F 接触。
换向器
两个铜质半环E、F组成，彼此间绝缘。
电刷
转子
转动部分（图中是线圈）。
定子
固定部分（图中是磁体）。
组成
换向器能自动改变线圈中电流的方向使线圈按原来方向转动。
线圈处在受力位置，电流a→b，c→d，ab和cd的受力非平衡，线圈转动。
当线圈旋转900后，换向器切断电路，线圈中无电流，但线圈由于惯性仍会继续转动。
随着线圈的继续转动，换向器改变电流方向，使线圈继续受磁场力按原来的方向转动。
电动机构造简单、控制方便、效率高、无污染，广泛地运用在日常生活和各种生产中，人类社会的发展离不开电动机。
日常生活中由于电网供电是交流电，所以家庭使用的电风扇、洗衣机等电器中的电动机都是交流电动机。
交流电动机也是依靠通电导体在磁场中所受的力来运转的。
电动机的能量转化：电能转化为机械能。
2．下图为直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是(　　)
A．这两个时刻线圈中的电流方向相同
B．这两个时刻ab边中的电流方向相同
C．这两个时刻ab边受到的磁场力方向不同
D．在同一个时刻，ab边受到的磁场力方向与cd边受到的磁场力方向相同
C
9．某电动机的原理图如图所示，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO′为转轴。闭合开关，线圈能朝一个方向持续转动，则(　　)
A．螺线管F端为N极，P端为N极
B．图中线圈平面恰好处在平衡位置
C．若将电源的正负极对调，线圈转动方向不变
D．图示装置工作时把机械能转化为电能
C