(共37张PPT)
17.2 探究电动机转
动的原理
第十七章 电动机与发电机
1
课堂讲解
2
课时流程
磁场对电流的作用
电动机及其工作原理
扬声器
课后作业
逐点
导讲练
课堂小结
当堂检测
知1－导
1
知识点
磁场对电流的作用
知1－讲
?如图所示：如图所示，把一根导线放在磁体的磁场
中，导体两端通过光滑金属导轨与电源、开关相连。
接通电源，电流通过导线ab，观察发生的现象。
实验探究：磁场对通电导线的作用
知1－讲
1. 磁场对通电导体具有力的作用。
2. 通电导线在磁场中受到力的方向和磁场方向、电流
有关。
【知识拓展】
只改变磁场方向或电流通电导线受到力的方向改变，
如果同时改变电流方向和磁场方向则受到力的方向不
变。
知1－讲
?活动：探究通电导线在磁场中受到力的方向跟磁场
方向、电流方向的关系
知1－讲
结论：
1.通电导线在磁场中受到力的方向和__________、
________有关。
2.只改变_________________或 ________________通电
导线受到力的方向_________,如果_________改变电
流方向和磁场方向则受到力的方向_________ 。
磁场方向
电流
磁场方向
电流
改变
同时
不变
知1－讲
【例1】
借助如图所示的实验装置，晓明探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是( )
A．将A、B两端对调
B．将滑动变阻器的滑片向右移动
C．换用磁性更强的蹄形磁体
D．将蹄形磁体的N、S极对调
D
知1－讲
【解析】
将A、B两端对调，电流方向不变，受力运动方向也
不变；
将滑动变阻器的滑片P向右移动，减小电路中的电流，
导线的运动速度变慢，不会改变运动方向；
换用磁性更强的蹄形磁体，将增大导线的运动速度，
不会改变运动方向；
将蹄形磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素(磁场
方向)，受力运动方向改变，故D正确。
知1－讲
通电导线在磁场中要受到力的作用，增大电路
中的电流、换用磁性更强的磁铁可以增大作用力。
改变电流方向或磁场的方向可以改变受力方向，若
两者同时改变，则受力方向不变。
如图所示，把线圈放在磁场里，接通电源，让电流通过，发现线圈发生扭转。对此，下列说法不正确的是( )
A．通电线圈在磁场中受到力的作用
B．通电线圈在磁场中的受力方向与
电流方向无关
C．电能能够转化为机械能
D．磁场与通电线圈中电流产生的磁场发生相互作用
知1－练
1
B
知1－练
【中考·漳州】爱动手的小燕从易拉罐剪下一铝条，如图所示，在铝条两端重叠处用图钉从环外扎透，钉尖放在电池的正极上面，电池负极下面吸附一块圆柱形的强磁铁，铝环的侧边与磁铁的柱面相接触时，发现铝环以图钉尖为轴心不停地转动，请说出铝环转动的原因________________________________________。
2
通电铝环在磁场中受力而转动
知2－导
2
知识点
电动机及其工作原理
想一想
我们知道了通电导体在磁场中受到力的作用。如果
把一个通电的线圈放在磁场里，线圈会运动吗？怎
样运动？
知2－讲
通电线圈在磁场中会发生转动
探究：磁场对通电线圈的作用
知2－讲
但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转
动……此时叫平衡位置。
知2－讲
如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，立刻改变
其中的电流方向……
线圈就会继续转动下去
知2－讲
能够完成这一任务的装置叫做换向器。
换向器的作用：当线圈刚越过平衡位置时,换向
器自动改变电流的方向使线圈
能持续地转动下去
知2－讲
【例2】如图所示，使线圈位于两磁极间。
(1)通电后，图甲中ab段导线的电流方向是 ________(填“由a到b”或“由b到a”)。图中ab段导线受磁场力的方向向上，用箭头标示出图丙中ab段导线所受磁场力的方向。
(2)线圈转过图乙所示位置，用________的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈。
知2－讲
【解析】
(1)由于电流从电源的正极出发，故此时图甲中ab的
电流方向是由a到b；在图丙中，由于电流的方向
和磁场的方向均没有改变，故此时ab段导线所受
力的方向不变，即力的方向仍是向上的。
(2)据图丙能看出，磁场力会阻碍线圈运动，故此时
必须改变线圈的受力方向，所以可以通过改变线
圈中的电流方向使得线圈继续顺时针转动至少半
圈。
知2－讲
【解】
(1)由a到b；如图所示。
(2)改变电流方向
知2－讲
若要想让线圈能持续转动下去，在线圈转过平
衡位置后，应改变电流的方向，换向器就起到了该
作用。
下列设备中，根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的是( )
A．电烙铁 B．直流电动机
C．电磁继电器 D．电暖器
知2－练
1
B
知2－练
【中考·大连】要改变直流电动机线圈转动的方向，可行的办法是( )
A．改变电流的大小
B．改变磁场的强弱
C．只改变电流的方向
D．同时改变电流的方向和磁场的方向
2
C
知3－导
3
知识点
扬声器
思考：学校的操场上挂着扬声器（喇叭），收音机、
电视机、音响中都有扬声器，每天我们都能
听到扬声器发出的悠扬声音。那么，扬声器
是怎样发出声音的呢？
知3－讲
如图所示是扬声器的构造示意图。它是把电信号转换
成声信号的一种装置，它利用了通电导体在磁场中受
力而运动的道理制成的。它主要由固定的永久磁体、
线圈和锥形盆构成。
知3－讲
扬声器的发声原理：扬声器的线圈中通入携带声音信
息、时刻变化的电流，使得它在一个瞬间和下一个瞬
间受到磁场对它的不同的力，于是带动纸盆振动起
来，发出了声音。
知3－练
关于扬声器，下列说法正确的是( )
A．扬声器是利用线圈振动发声的
B．扬声器是把声信号转换成电信号的一种装置
C．扬声器工作时利用了磁场对电流的作用规律
D．扬声器工作时利用了电流的热效应
1
C
1
知识小结
1. 磁场对电流作用力的方向的影响因素：
(1)电流的方向；(2)磁场的方向。
2. 磁场对电流作用力的大小的影响因素：
(1)电流的大小；(2)磁场的强弱。
3. 电动机：
(1)原理：磁场对通电导线的作用。
(2)结构：定子和转子。
(3)能的转化：电能转化为机械能。
电风扇是我们生活中的常用电器，工作时它自身的温度会升高，下列有关它的说法正确的是( )
A．工作时，它将机械能转化为电能
B．工作时，它的机械能是由电能转化来的
C．工作时，它的线圈电阻不发热
D．工作时，它能降低温度
2
易错小结
B
易错点：电动机工作时能量的转化
解：通电导体在磁场中受到的力的方向跟磁场方向和电流方向有关。
通电导体在磁场中受到的力的方向跟哪些因素有关？
1
图是直流电动机的示意图，请在图上标出各部分的名称。
2
解：如图所示。
如果模型电动机接通电源后不能运转，请你 分析其中的原因可能有哪些。
换向器的发明对电机的发展有什么作用？你对科技创新在社会发展中的作用有什么认识和体会？
3
解：可能原因有：线圈处于平衡位置、电刷与换向器接触过紧、电路接触不良导致开路等。
4
解：换向器的发明使直流电动机能够持续转动起来；略。
电动自行车以它噪音低、运行时几乎无污染、轻便等优点被人们所喜爱。你认为电动自行车调速靠的是( )
A．改变电动机线圈的匝数
B．改变油门的大小
C．改变电流的大小
D．改变蓄电池的电压
5
C
关于直流电动机，小明和他的同学有不同的看法，其中正确的是( )
A．小明：直流电动机是利用电流的磁效应的原理制成的
B．小丽：直流电动机是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理制成的
C．小宇：直流电动机是把机械能转化为电能的装置
D．小强：直流电动机的换向器用来改变磁场的方向
6
B
我们的生活越来越离不开电，电机(发电机、电动机的统称)在生活中的应用越来越广泛。如图所示简易电机正在实现的能量转化是把______________________。图中的两个分别与线圈两端相连，而又彼此绝缘的铜半环E和F叫____________。
7
电能转化为机械能
换向器
(共14张PPT)
17.2
探究电动机转动的原理
第十七章 电动机与发电机
1. 探究磁场对通电导线作用力方向的影响因素(控制
变量法)
2. 探究磁场对通电导线作用力大小的影响因素(控制
变量法)
3. 电动机的平衡位置
4. 磁场对通电导线的作用——电流表
5. 磁场对通电导线的作用——电磁炮
10. 【中考?兰州】如图所示的实验装置，在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体ab。
(1)接通电源，这时会看到导体ab向左运动，这表明________________________________；
(2)若只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向，观察到导体ab均向右运动，这表明_____________
___________________________________________；
(3)如果把磁体的两极对调，同时改变通过导体ab中的电流方向，会看到导体ab的运动方向跟原来________(填“相同”或“相反”)。
通电导体在磁场中会受到力的作用
通电导体在
磁场中受力的方向与磁场方向和导体中电流方向有关
相同
11. 如图是演示“通电导线在磁场中受到力”的实验装置。
(1)本实验我们是根据闭合开关后，放在磁场里的导线ab的______________来确定磁场对通电导线产生了力的作用；根据导线ab的______________来确定磁场对通电导线的力的方向。
运动状态
运动方向
(2)这一实验的结论是：通电导线在磁场中受力方向与________方向和________方向有关。
(3)若把导线ab换成轻质塑料棒，实验________(填“能”或“不能”)进行，因为________________。
不能
电路中无电流
磁场
电流
12. 小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作。他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是( )
A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良
B．电源电压太低
C．线圈刚好处于平衡位置
D．线圈中的电流太小
C
点拨：电动机通电后不能转动的原因有多个，但用手轻轻地碰了一下线圈后，电动机又转动起来了，表明电动机不转的原因不可能是选项A、B、D所述的原因。
13. 如图甲的线圈abcd位于磁场中：
(1)通电后，cd段导线的电流方向____________(填 “由c到d”或“由d到c”)。
由c到d
(2)cd段导线受磁场力的方向如图甲所示，在甲图中画出ab段导线受磁场力的方向。
解：如图所示。
(3)当线圈转到竖直位置时，如
图乙所示，ab段和cd段导线
受到的力是平衡力。物理学中把这一位置叫做
________，线圈最终将在这一位置静止。
(4)为了使线圈能够持续转动，可以在电路中接入____________。
平衡位置
换向器
点拨：(1)根据图示信息，电流从电源的正极出发回到负极，线圈中cd段导线的电流方向由c到d；(2)ab段的电流方向和cd段的电流方向相反，磁感线方向不变，则ab段导线受磁场力的方向与cd段相反。(3)如图乙，ab段导线受到竖直向上的力，cd段导线受到竖直向下的力，因此，线圈abcd受到的磁场力是一对平衡力，线圈abcd最终将在图中位置保持平衡。(4)电动机换向器的作用：在线圈由于惯性刚转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而改变线圈受力方向，可以让线圈abcd能够持续转动。
14. 【中考·淮安】常用的磁电式电流表的结构如图所示，线圈与接线柱相连。当通以图示方向的电流时，线圈带动指针向右偏转。下列有关说法正确的是( )
A．当通以相反方向电流时，电流表指针仍向右偏转
B．此电流表工作时机械能转化为电能
C．此电流表是利用通电线圈在磁场中
受力转动的原理制成的
D．此电流表是利用电流的磁效应来工
作的
C
点拨：当通以相反方向电流时，电流表指针会向左偏转，故A错误；电流表工作时将电能转化为机械能，故B错误；电流表是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故C正确，D错误。
15. 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的武器，具有速度快、命中率高等优点。它的主要原理如图所示，通电导体在磁场力的作用下沿导轨加速运动，系在通电导体上的弹体以10 km/s的速度发射出去，电磁炮的发射过程是________能向______能的转化过程。
电
机械
点拨：电磁炮工作时，消耗
电能，得到机械能，
将电能转化为机械能。
