(共16张PPT)
20.4
电动机
四川广安浓溪初中陈晨曦制作
通电线圈在磁场中不能持续转动的原因
线圈顺时针转动
但由于惯性会越过平衡位置。
受平衡力，
线圈逆时针旋转
最后静止在平衡位置。
不在一条直线上
在一条直线上
不在一条直线上
越过平衡位置又会受到力的作用而顺时针转动；
一、磁场对通电导线的作用
想想做做
让线圈转起来
思考：使通电线圈在磁场中不能持续转动的难点是什么？
线圈在达到平衡位置后会受到相反的磁场力的作用。
想一想
如何解决这一难点，使通电线圈在磁场中持续转动？
方法一：如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？
方法二：
另辟蹊径
如果我们在线圈转动的后半周，不是停止供电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，这样，线圈在转动一圈中就可以两次获得动力，从而转得更快。
一、磁场对通电导线的作用
想想做做
让线圈转起来
把一段粗漆包线绕成约
3cm×2cm
的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约
3cm。然后，用小刀将左端漆皮全部刮掉，右端只刮上半周或下半周。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
①
线圈两端的漆皮全部刮掉后线圈的转动情况；
②
左端漆皮全部刮掉，右端漆皮只刮上半周或下半周时线圈的转动情况。
实验中注意观察：
一、磁场对通电导线的作用
想想做做
让线圈转起来
把一段粗漆包线绕成约
3cm×2cm
的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约
3cm。然后，用小刀将左端漆皮全部刮掉，右端只刮上半周或下半周。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
一、磁场对通电导线的作用
想想做做
让线圈转起来
思考：在上面的实验中，漆包线左端漆皮全部刮掉，右端漆皮只刮上半周或下半周。为什么通电后线圈就能不停地转下去？
原因：闭合开关，通电线圈在磁场的作用下顺时针转动。线圈到达平衡位置后，因为漆包线右端的漆皮刮掉了半周，因此供电停止，线圈由于惯性继续转动。回到原起点后，线圈又会重新获得供电而转动。
线圈每转动一周，只有半周获得供电。
这个小小的装置就是电动机的雏形
二、电动机的基本构造
1．电动机的基本构造
电动机由转子和定子组成
转子：能够转动的线圈
定子：固定不动的磁体
二、电动机的基本构造
1．电动机的基本构造
采用刮去引线一端半周漆皮的办法来控制电路的通断，可以使线圈能够不停的转动，但这种设计，线圈每转一周，只有半周获得动力，另半周是靠惯性转动，如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周电流的方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈将会更平稳、更有力地转动下去。
如何使线圈在后半周获得方向相反的电流呢？
用来改变线圈电流方向的装置
换向器
二、电动机的基本构造
1．电动机的基本构造
2．换向器的作用
改变线圈的电流方向（每半周改变一次），使线圈能够持续转动。
3.
换向器的构造及工作原理
两个铜半环E、F跟线圈的两端相连，可随着线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
直流电动机的工作原理
二、电动机的基本构造
二、电动机的基本构造
4．实际使用的电动机
实际使用的电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
补充：电动机的原理与分类
1.电动机的原理
2.
电动机的分类
通电线圈在磁场中受力而持续转动。
直流电动机：
交流电动机：
电动玩具、录音机、电动车。
工业电动机和电风扇、洗衣机等家用电器。
总
结
一、磁场对通电导体的作用
1.
通电直导体在磁场中的受力情况
①
通电导体在磁场中会受到力的作用；
②
通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关；
③
电流或磁场方向发生改变时，通电导体的受力方向也要发生改变。
2.
磁场对通电线圈的作用
1.
电动机基本构造：
2.
换向器的作用：
3.
换向器的构造及工作原理：
4.
实际使用的电动机：
二、电动机的基本构造
改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。
主要由定子、转子组成。
多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上。
两个铜半环跟线圈的两端相连，通过电刷，电源和线圈组成闭合电路。
通电线圈在磁场中受力而转动
课堂练习
1.
电动机主要有_______和________两部分组成。电动机的换向器的作用是________________________。
改变线圈中的电流方向
定子
转子
2.
要改变直流电动机转向，可以采用的方法有(
)
A.改变电流方向或对调磁铁两极
B.改变电流方向的同时改变磁场方向
C.增大电流强度
D.增强磁铁的磁性
A
3.
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的转速
B
课堂练习
4.
如下图所示，a
表示垂直于纸面的一根通电导体，“
”表示电流方向为垂直桌面向上，“
”表示电流方向为垂直桌面向下，根据图A中导线的受力情况，分析并推导图B、C、D导线的受力方向。
S
N
N
S
N
S
S
N
F
F
F
F
a
a
a
a
图A
图D
图B
图C
提示：与图A磁场方向相反
提示：与图A电流、磁场方向都相反
提示：与图A电流方向相反
提示：变化规律：一变则变，
双变还原。
课堂练习
5.
如图是上海磁悬浮列车的悬浮原理。请在右侧放大的图中画出轨道下方的车厢线圈的绕线。
提示：先确定磁极，然后用安培定则判断线圈的绕线。
N
S
