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第二十章
电与磁
第4节
电动机
线圈
铁芯
一、磁场对通电导线的作用
1.探究磁场对通电导线作用
实验结论:
(1)通电导线在磁场中受到力的作用。
(2)通电导线在磁场中受到力的方向与电流方向、磁场方向有关。
金属导轨
直导体
+
-
N
S
S
N
S
N
课堂练习
F
F
F
甲
乙
丙
2.磁场对通电线圈作用:
现象:
通电线圈在磁场中可以转动一个角度,
但不能持续转动。
(1)
(2)
(3)
(4)
3.疑难问题:
线圈不能连续转动。
(1)原因:
线圈越过平衡位置后受到的力要阻碍它的转动。
(2)平衡位置:
线圈平面跟磁感线垂直的位置。
(3)解决方法:
转动到平衡位置时断路,但由于线圈具有惯性继续转动。
转过平衡位置后,通过换向器改变后半周的电流方向,使线圈获得反向动力,线圈转得更平稳。
二、电动机
1.原理:
通电线圈在磁场中受力转动。
2.能量转化:
电能转化为机械能。
3.电路中作用:
消耗电能,实质为一个用电器。
4.特点:
电生磁。因电而动,电路中有电源。
5.电动机基本组成部分:
(1)转子:
能够转动的线圈。
(2)定子:
固定不动的磁体。
(1)构造:
由2个铜制半环和2个电刷构成。
(2)作用:
当线圈转过平衡点时,换向器自动改变线圈中的电流方向,使线圈连续转动。
换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
6.换向器:
(1)开始就处于平衡位置;
(2)转子被卡住;
(3)电刷对转向器压力大,导致摩擦力过大;
(4)电刷与转向器接触不良;
(5)电源电压太低,电流太小。
7.电动机不动原因:
8.应用
一带一路
新丝绸之路
埃隆·马斯克
特斯拉电动汽车
三、扬声器
(1)特点:
电信号转换成声信号。
(2)构造:
永久磁体、线圈、锥形纸盆
(3)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不同的力,于是带动纸盆振动起来,发出了声音。
本课小结
课堂练习
(2020?呼伦贝尔)新能源电动汽车被越来越多的家庭所接受,其核心部件是电动机。下列能说明电动机工作原理的是( )
答案:B
课堂练习
(2020?海珠区一模)闭合图中的开关,通电导体PQ从静止向右运动。小明断开开关进行操作,最后再闭合开关,发现PQ向左运动。小明的操作可能是( )
A.仅把PQ前后互换
B.仅把磁体左右互换
C.仅把开关的接线反接
D.仅把电源两极的接线反接
答案:D
课堂练习
(2020?越秀区一模)如图所示,用“”表示导线中的电流方向垂直于纸面向里。“⊙”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。若此时通电导线受到的力向上。则以下四个选项中,力的方向判断正确的是( )
答案:C
课堂练习
(2017?抚顺)如图所示,通电线圈的ab边在磁场中受力方向竖直向上。请在图中线圈的A点画出cd边的受力方向,并标出通电螺线管的S极和小磁针静止时的N极。
答案:
百度知道
1834
德国
雅可比
发明直流发动机
1888
南斯拉夫裔美国
特斯拉
发明了交流电动机
1888年南斯拉夫出生的美国发明家特斯拉发明了交流电动机。它是根据电磁感应原理制成,又称感应电动机,这种电动机结构简单,使用交流电,无需整流,无火花,因此被广泛应用于工业的家庭电器中,交流电动机通常用三相交流供电。