(共34张PPT)
关于电动机转动的猜想
第一节
第十七章 电动机与发电机
（沪粤版）九年级
下
01
课标解读
02
学习目标
03
激趣导入
04
实验探究
05
讨论交流
06
实验探究
07
新知探究
12
作业布置
11
课堂小结
10
练习与应用
09
科学方法
08
想一想
课标解读
1.了解电动机基本结构，知道通电线圈在磁场中受力转动，明确电能转化为机械能。
2.通过简化电动机模型（多匝→单匝线圈、复杂磁体→一对磁极），培养模型建构能力；通过“猜想—设计实验—验证”的流程，落实科学探究素养。
3.重探究过程（猜想、实验操作），轻死记硬背。
学习目标
1.认识电动机的主要部件，会参照电路图连接电路，并让电动机转动起来。
2.能对电动机转动的原因进行合理猜想，并掌握如何对电动机的结构进行合理简化。
3.了解电动机转动的原因，能制作简易的电动机。
激趣导入
视频：会抖动的灯丝
思考：为什么磁铁靠近发光的灯丝，发光的灯丝就抖动了呢？
激趣导入
通电的灯丝相当于通电导体处于磁场中，可能由于会受到磁场力的作用，磁场力使灯丝发生颤动。
由此你猜想一下，电动机转起来的原因是什么？
实验探究
一、了解电动机的结构
活动1
让电动机转起来
1.实验目的
①观察电动机是否转动。
②电动机不转，引导学生排查原因
2.实验器材
电动机模型、电源、导线、开关
3.实验步骤
（1）按下图所示的电路，用导线把电动机模型、电源与开关连接起来。
（2）闭合开关，观察电动机是否会转动起来。
实验探究
（3）若实验时电动机不转动，需要立即断开开关，进行检查，否则可能会损坏电动机。
（4）若有故障，排除后，闭合开关，观察电动机转动方向，调换电源正、负极后，再闭合开关，再观察电动机转动方向有无改变。
4.实验结论
①闭合开关，电动机会转动起来。
②调换电源正、负极后，再闭合开关，发现电动机转动方向与原来相反。
实验探究
讨论交流
思考讨论：如果电动机不转，你猜想不转的原因是什么？
参考答案： ①电路故障：电源没电或电压过低、开关接触不良、电路导线断路、电动机线圈断路。
②磁场问题：永磁体磁性消失或减弱、电磁铁线圈匝数不足/电流过小导致磁性弱。
③机械故障：电动机转轴被卡住（如轴承生锈、转子与定子摩擦）、负载过重超出电动机带动能力。
实验探究
观察电动机的内部结构
活动2
1.探究电动机的内部结构
电动机
装有电磁铁的定子
嵌有线圈的转子
电动机模型
磁体
线圈
定子
转子
电动机
（1）电动机的主要部件磁体组成的是_______和线圈组成的_______。
定子
转子
①定子由机壳和磁体组成
②转子：包括转子线圈和换向器，转子线圈嵌在铁芯上。
实验探究
（2）外壳：保护内部组件，防止外部灰尘和湿气进入。
（3）电刷和换向器：固定在机壳上，与机外电源接线柱连接，转子转动时，换向器在电刷上滑动，与电源接通。
换向器
电
刷
线圈
（电枢）
定子
实验探究
新知探究
二、电动机转动原因的猜想
电动机内磁铁和线圈之间并无接触，但是线圈通电之后就会转动，这说明磁铁的磁场对通电线圈一定有力的作用。
请你合理猜想一下电动机转动的原因是什么？
新知探究
1.猜想：电动机的转动，可能跟磁场和通电线圈有关。由于磁场对通电线圈产生力的作用，电动机才会转起来。
2.结构简化
（1）电动机的转子线圈匝数多、结构复杂，为了验证猜想，可将其简化为单匝矩形线圈，再简化为一段导体。
新知探究
（2）磁体（定子）简化为一对磁极（N极和S极），构建“磁场中的通电线圈”简化模型。
科学方法
“简化”是科学探究中常用的一种方法。
“简化”，指把影响事物发展与变化不大的因素（次要因素）忽略掉，而将影响事物发展与变化较大的因素（主要因素）抽取出来的做法。
金钥匙
实验探究
3.验证通电线圈在磁场中是否受力转动
（1）实验器材：U形磁体、单匝矩形线圈、电源、导线、开关
新知探究
(2)实验步骤
① 将U形磁体放在水平桌面，确保磁极间有稳定磁场；
② 将单匝矩形线圈悬挂在磁极之间，使线圈平面与磁场方向平行；
③ 用导线将线圈、开关、电源连接成闭合电路；
④ 闭合开关，观察线圈是否转动；
⑤ 改变电源正负极（改变线圈中电流方向），观察线圈转动方向是否改变；
⑥ 改变磁体磁极方向，观察线圈转动方向是否改变。
新知探究
视频：线圈在磁场中转动
（3）实验结论：通电线圈在磁场中要受到力的作用，改变线圈中电流方向或改变磁体磁极方向，线圈转动方向也改变
新知探究
制作一台简易电动机
根据电动机的主要构造，请用如图所示的器材，制作一台简易电动机。
1、实验材料
课外活动
线圈
电池
磁铁
导线
支架
新知探究
2、制作步骤
（1）将矩形线圈的两端漆包线各留出1cm，一端砂纸打磨全部绝缘层，另一端只打磨半周绝缘层。
（2）把支架固定在电池两侧，将线圈架在支架上，保证线圈能灵活转动。
（3）把永磁体放在线圈下方，让线圈处于磁场中。
（4）用导线将线圈两端与电池正负极相连，接通电源。
新知探究
说明：
（1）若只打磨半周绝缘层：线圈转过平衡位置时，未打磨的绝缘层会切断电流，线圈依靠惯性转过，之后通电再次受力，实现持续转动。
（2）若两端都打磨全部绝缘层：线圈转过平衡位置后受力反向，会来回摆动，无法持续转动。
新知探究
一
视频：制作一台简易电动机
航拍无人机 电扇 洗衣机
想一想日常生活中哪些地方用到了电动机？举例说明
想一想
生活中电动机的应用十分广泛，如图所示都用到电动机。
高铁 数控机床
想一想
参考答案：
（1）家用电器类如电风扇、洗衣机、空调、冰箱、吹风机、榨汁机、扫地机器人等，依靠电动机带动部件运转实现功能。
（2） 交通工具类如电动汽车、电动自行车的动力来源是驱动电机；传统汽车的车窗升降、雨刮器、座椅调节也由小型电动机控制。
（3）办公与工业类：打印机、复印机的进纸和打印组件，工厂里的传送带、机床，都需要电动机提供动力。
归纳总结
1.各种机器工作时常常伴随着能量的转化。汽油机工作时获得动力的冲程是将______转化为机械能；电动机工作时是将_______转化为机械能。
练习与应用
内能
电能
2.如图是一个密封的盒子外露出一段铜导线，小明将导线悬挂起来，并将一个蹄形磁体缓慢靠近，发现导线向靠近磁体的方向运动。则下列说法正确的是（ ）
A．这条导线中有电流
B．利用此现象的原理可制作电动机
C．将蹄形磁体磁极对调，导线的运动方向不变
D．这条导线周围不会产生磁场
练习与应用
AB
3.如图所示是简易电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置一个磁体。将线圈接入电路，闭合开关后线圈转动起来。下列关于该电动机模型的说法正确的是（ ）
A．利用电磁感应原理工作
B．工作时机械能转化为电能
C．对调电源正负极可改变线圈转动方向
D．增大电路的电流可改变线圈转动方向
练习与应用
C
课堂小结
关于电动机转动的猜想
可能跟磁场和通电线圈有关。
了解电动机的结构
磁体组成的是定子
线圈组成的转子
电动机转动原因的猜想
简化模型：单匝矩形线圈和一对磁极
验证通电线圈在磁场中是否受力转动。
作业布置
1.完成课后巩固练习
2.通过课堂学习制作一台简易电动机
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