(共39张PPT)
复习：
1、奥斯特实验证明了 ，并且其方向与 方向有关。
2、电磁铁磁性的有无可通过 来控制；磁性的强弱可通过 来控制；磁场的方向可通过 来调节。
通电导体周围存在着磁场
电流的
通断电
电流的大小
电流的方向
第四节 电动机
回顾:
1820年丹麦物理学家奥斯特发现通电导体周围存在着磁场。
磁场对电流会不会产生作用呢
1、猜一猜……？(依据什么 )
2、如何来验证你的猜测呢？
（如何设计实验方案？需要什么？）
科学探究一：
磁场对电流的作用……
给导体通电，导体就运动起来。
现象：
分析： 导体AB由静止运动起来，必然是受到了力的作用，那么是谁给导体力的作用呢
若是电源断开，发现导体虽在磁场中，却不动。
若是把磁铁移去，电源接通，导体也不动。
结论：
通电导体在磁场里要受到力的作用。
科学探究二：
1、闭合开关观察，原来静止在磁场中的导体运动情况.
2、磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场中导体运动方向.
3、电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场中导体运动方向.
4、同时改变电流方向、磁场方向，观察磁场中导体运动方向.
板书：
１.通电导体在磁场中受到力（安培力）的作用.
２.磁场对通电导体作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关.
３.当只改变电流方向或只改变磁场方向时，通电导体受到的磁场的力方向发生改变.
４.同时改变电流方向和磁场方向时,通电导体受到的磁场的力的方向不变
左手定则
通电导体在磁场中受到力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关，三者之间的关系，可用左手定则来判定．伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，使四个手指所指的方向为电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向．
左手定则
①伸出左手，让拇指与四指垂直且在同一平面内；
②将左手放入磁场中，手心对着N极，磁感线垂直穿过手心；
③让四指指向导线中的电流方向；
④则大拇指指向导线的受力方向。
磁场对电流的作用有大小吗？你能用实验证明吗？
（１）改变滑动变阻器的滑动片位置，使通过导体的电流增加，观察导体在磁场中运动速度．
（２）用更大的Ｕ型磁铁代替原来的磁铁，观察导体在磁场中运动速度．
通电导体在磁场中会受到力的作用，力的大小与磁场强弱、电流大小、导体长短有关；
用矩形线圈代替原来导体（增加通电线圈的有效长度）放在碲形磁铁两极间的磁场中，并把线圈悬挂在铁架台上，线圈两端通过开关与电源相接，闭合开关，观察线圈会发生什么现象？
二、分析通电线圈在磁场中的受力情况
线圈ab和cd两段受力的方向相反且不在同一直线上,线圈就转动
分析
演示
线圈ab和cd两段受力方向相反且在同一直线上,大小相等,成为一对平衡力,线圈就不动
分析
注意：
1、当导体中的电流方向与磁感线方向平行时，导体不受到磁场的作用。
2、通电导体在磁场中受力运动的过程，是电能转化为机械能的过程。
3、通电导体在磁场中的受力方向可由左手定则判定。
１.通电线圈在磁场中会受到力的作用而转动，但不能持续。
２.理解：
（１）通电线圈在磁场中受到力的作用方向与电流方向和磁场方向有关。
（２）通电线圈所在的平面与磁场方向垂直时线圈受到一对平衡力的作用，线圈的这一位置叫平衡位置。
（３）通电导体在磁场中会受到力的作用，是电能转化为机械能的结果。当磁场方向与电流方向一致或反向时，受到的作用力为零。
当磁场方向与电流方向垂直作用时，受到的作用力最大。
1、通电的导体在磁场中受到力的作用，力的方向与 及 有关。
2、通电线圈在磁场中将会 利用该原理可制成 。
电流方向
磁场方向
转动
电动机
3.当直导线与磁场方向相互 时,磁场对通电直导线一定会产生磁力的作用
4.当通电线圈平面和磁场方向相互 时,磁场对通电线圈一定会产生磁力的作用。
垂直
平行
1、在磁场中的通电导体 ( )
A、一定受到磁场力的作用 B、可能受到磁场力的作用
C、一定不受磁场力的作用 D、以上说法均不正确
2、关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是 ( )
A、电流方向改变时，导体受力方向改变
B、磁场方向改变时，导体受力方向改变
C、电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变
D、电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变
B
C
3.矩形线圈在磁场中受到磁力的作用而发生转动时,线圈平面与磁场方向一定是
A.相垂直 B. 相平行
C.都可以 D.都不可以
B
4.矩形线圈在磁场中，不改变线圈中的电流方向,由线圈平面与磁场方向相一致的位置转到与磁场方向相垂直位置后将
A.继续按原来方向不断转动下去
B.受到原来方向相反的力使之立即停止转动
C.由于惯性,摆动几下后就不再转动
D.由转动变为水平移动
C
１、通电线圈转到平衡位置时，为什么不立即停下来，
而是在位置附近摆地动几下才停下来？
通电线圈转到平衡位置前具有一定速度，由于惯性它会继续向前运动，但由于这时受到的磁场力及摩擦力等又会使它返回平衡位置，所以它要摆动几下后再停下来
２、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？
使线圈一到平衡位置就能自动改变线圈中的电流方向。
线圈通电， 。
如何让线圈在磁场中沿同一方向连续转动？
线圈将围绕平衡面来回转动
通电线圈在磁场中的受力方向与什么因素有关？
电流方向
磁场方向
通过改变电流方向来改变通电线圈的受力方向，从而使之沿同一方向连续转动。
定子（磁体）
转子（线圈）
换向器
（使线圈的电流方
向发生改变）
电刷
工作原理
通电线圈在磁场中受力转动；
当线圈转过平衡位置时，通过换向器改变电流方向，从而改变线圈的受力方向，以保证线圈沿同一方向持续转动。
三、电动机
1、直流电动机
构造
定子
转子
换向器
固定不动的磁体（或线圈）
持续转动的线圈（或磁体）
两个铜半环
电刷
衔接换向器
直流电动机
1、工作原理：
2、制作原理：
3、换向器作用：
4、构造：
电能转化为机械能。
利用通电线圈在磁场里转动的原理。
自动改变线圈内的电流方向，使线圈持续转动。
磁体、线圈、换向器、电刷。
定子
转子
转到什么位置时，电流方向发生改变？转一周电流改变几次？
电动机
依靠通电导体在磁场中所受的力来运转
使用交流电源
电动机的特点：
把电能转化成机械能
电动机的优点：
构造简单，控制方便，效率高，无污染
电动机的应用：
生活上：电风扇、电须刀、电吹风等等
生产上：电车、电力机车、起重机等等
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。
1、通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生运动的时候,消耗了 ,获得了 ,即 转化为 。
电能
机械能
电能
机械能
2 .直流电动机中的换向器的作用是（ ）
A.只改变电流的大小
B.只改变电流的方向
C.同时改变电流的方向和大小
D.同时改变电流方向和磁场方向
B
3、用直流电源供电的电动机叫做___________。
4、直流电动机的构造主要由___________、___________、___________、___________组成。其工作原理是___________。
5、换向器在电动机中的作用是_________________。
6、下列说法正确的是 ( )
A、电动机是把机械能转化为电能的机器
B、电动机是把电能转化为机械能的机器
C、直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的
D、改变线圈中的电流方向，可以改变电动机线
圈转动的快慢
直流电动机
磁铁
线圈
换向器
利用通电线圈在磁场中受力转动的原理
自动改变线圈中电流的方向,使线圈持续转动
B
电刷
7、要改变直流电动机转向，可以采用( )
A.改变电流方向，其他不变
B.改变磁场方向，其他不变
C.增大电流强度
D.同时改变电流方向和磁场方向
8、下列说法正确的是( )
A.电动机是把机械能转化为电能的机器
B.电动机是把电能转化为机械能的机器
C.直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的
D.改变线圈中的电流方向，可以改变电动机线圈转动的快慢
AB
B
9.在安装直流电动机的模型时，要使线圈的转速加快，可采取 （ ） A.将电源两极对调 B.将两磁极对调
C.增大电流强度 D.以上措施都无效
10.直流电动机中的线圈每转动一周，线圈中的电流方向 （ ） A.改变一次 B.改变两次 C.改变三次 D.不改变方向
11.当直流电动机中线圈的平面转到与磁感线垂直位置时 （ ） A.受到的磁力最大 B.不受磁力作用
C.线圈中的电流方向改变 D.以上情况都可能
C
B
B
12、为什么电动机线圈里的电流方向每当转过半圈时就要改变方向？
因为线圈两条边的电流方向是相反的，所以两条边受力方向也是相反的。在这两个方向相反不在一条直线上的力的作用下，线圈开始转动；当线圈转了半圈时，线圈平面与磁感线平行，线圈不会受到力的作用，但由于惯性线圈继续按原方向转动，此时相当于两条边交换位置。然而，此时两条边的受力方向却没有交换，（因为电流方向没有变），因而原来受到帮助转动的力变成了阻碍转动的力，如果不加以制止，线圈将反向转回到原来的状态。
当线圈转过了半圈之后改变其电流方向，两条边的受力方向改变，从而使线圈继续按原来方向转动。每 课 必 记
课 题 第4节 电动机（2课时＋1课时） 日 期 2007.5.28
教学目标 1、通过演示实验，知道磁场对电流有力的作用。2、知道通电导线在磁场中受到力的方向与哪些元素有关。3、通过演示实验，知道矩形线圈在磁场中转动情况。4、了解直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用。
重点难点分析 重点：磁场对电流的作用，直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用难点：磁场对电流作用的现象和规律，直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用
课程资源的准备与开发 电动机模型、挂图、实验
教 、学 预 设
【引入】出示电动机，闭合开关，让电动机工作－－电动机提升重物。问电动机工作时，能是如何转化的？－－电能转化为机械能。其实电动机也是利用了电和磁的原理制成的。那么，通电后电动机怎么会转动起来呢？【实验】磁场对通电导线的作用一、磁场对通电导线和线圈的作用 1、磁场对通电导线的作用：(1)当合上开关使导线AB通电时，实验现象：原来静止在导轨上的导体AB会沿导轨运动。实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用。 (2)改变电流方向或磁铁的磁极方向时，实验现象：导体AB的运动方向发生改变。 实验现象分析：导体AB的运动方向改变，说明导体AB所受力的方向发生改变。表示磁场对导体AB的作用力的方向发生改变。即通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。2、磁场对通电线圈的作用：（1）通电线圈处于（a）位置－－线圈平面与磁场平行时，线圈发生转动。 通电线圈处于（b）位置－－线圈平面与磁场垂直时，线圈不发生转动。通电线圈在磁场中为什么在（a）位置会发生转动？转到什么位置会停下来，为什么？在（b）位置为什么不发生转动？ 分析：如图4所示，由于通电线圈的两条对边中电流方向相反，它们在磁场中受到磁场力的方向相反且不在一条直线上，在这两个力作用下线圈会发生转动。当线圈从（a）位置转过90°时，这两上力恰好在同一直线上，而且大小相等、方向相反，是平衡力。线圈在这对平衡力作用下可以在该位置保持静止。线圈的这一位置（b）叫做平衡位置，此时线圈的平面恰与磁感线垂直。（2）通电线圈转到平衡位置时，为什么不立即停下来，而是在位置附近摆地动几下才停下来？－－通电线圈转到平衡位置前具有一定速度，由于惯性它会继续向前运动，但由于这时受到的磁场力及摩擦力等又会使它返回平衡位置，所以它要摆动几下后再停下来。二、直流电动机【问题】：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？1．直流电动机靠直流电源供电，是利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的现象制成的，是把电能转化为机械能的装置。 2．直流电动机主要由磁铁和线圈组成，此外还有换向器、电刷等。 3．换向器的作用：每当线圈转过平衡位置时，它能自动改变线圈中的电流方向。 (1)“换向器”是怎样实现“换向”的？ 用直流电源给处在磁场中的线圈通电时，要使线圈能绕轴连续转动的关键，在于使线圈一到平衡位置就能自动改变线圈中的电流方向，“换向器”就是能完成这一任务的装置。①“换向器”由两个半铜环组成。②两个半铜环的开口处（即绝缘处）安装。③当线圈由于惯性稍稍转过平衡位置时，能交换电刷与换向器的半铜环的接触，从而改变了线圈中的电流方向和受力方向，使线圈仍能按原来的绕向转动(2)直流电动机和交流发电机的区别。 学生实验：安装直流电动机模型1．直流电动机模型的安装顺序是从内到外，从下到上的。具体顺序是支架→线圈（转子）→电刷→磁极（定子）。安装直流电动机模型的要点：①应按一定次序安装；②电刷与换向器之间的松紧，线圈转子与定子之间的间隙要适中；③安装完毕后用手拨一下转子，观察其运转是否良好，否则应加以调试。2．改变直流电动机转动方向的方法：改变通过线圈的电流的方向（对调电源两极）或者改变磁感线方向（对调磁铁的两极）。3．改变转速的方法：改变线圈中电流的大小。4．实验步骤：①仔细观察换向器，弄清换向器的作用；②安装直流电动机模型；③画出有关电路图（如图6示），并按图连接电路； ④经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器至合适位置，观察电动机转动情况；⑤按下表进行实验，把结论填入表中。【小结】1、电动机原理：通电线圈在磁场里受力而转动2、直流电动机：利用直流电源供电的电动机叫直流电动机3、直流电动机的组成：模型：由磁体、线圈、换向器和电刷组成 实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成4、换向器的结构和作用：结构：由两个半环构成 作用：每当线圈转过平衡位置，自动改变线圈中电流的方向5、能量转化：电动机工作时把电能转化为机械能
轶事记录
课后反思
