人教版九年级物理全一册 课件 第20章 第四节 电动机（47张）

电动机
教学目标
通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。
了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。
教学重点
教学难点
磁场对通电导线的作用。
直流电动机的构造和工作原理。
知识回顾
以下实验说明什么？
通电导体周围存在磁场
知识回顾：安培定则
用______手握住螺线管，让四指指向螺线管中______的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的______极。
右
电流
N
日常生活中哪些地方用到了电动机？
电力机车
风扇
过山车
电脑风扇
电动车
电动汽车
日常生活中哪些地方用到了电动机？
车床
水泵
洗衣机内部
日常生活中哪些地方用到了电动机？
奥斯特实验中，小磁针受力转动起来，在这个过程中导线受到小磁针的力吗？
受到，因为物体间力的作用是相互的。
怎样使导线动起来？
可以将小磁针换成大磁铁。
磁体周围存在磁场，通电直导体周围存在磁场，磁体间通过磁场相互作用，通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
磁体周围存在磁场，通电直导体周围存在磁场，磁体间通过磁场相互作用，通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
探究磁场对电流的作用
1、电源断开，发现导体虽在磁场中，却不动
2、闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动
3、若是把磁铁移去，电源接通，导体也不动
结论：
通电导体在磁场中受到力的作用
探究磁场对电流的作用
只改变磁场方向，导体运动方向发生了改变。
受力方向与磁场方向有关
结论：
只改变电流方向，导体运动方向发生了改变。
结论：
探究磁场对电流的作用
受力方向与电流方向有关
通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁感线方向有关。
探究磁场对通电导线的作用
结论：
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________。
电流方向
磁场方向
改变
同时
不改变
通电导线在磁场中所受力的方向跟磁场方向、电流方向之间有怎样的关系呢？你能用简洁的方法表示这个关系吗？
探究磁场对通电导线的作用
内容：
伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向就是直导线所受力的方向。
左手定则
四指→电流
磁感线→穿手心
大拇指→受力
示意图（B 代表磁场）
磁场对通电导线是否有力的作用？
力的方向与哪些因素有关？
左手定则的内容是什么？
磁场对通电导线的力的作用
为什么线圈是转动而不是直线运动呢？
由于导线两边的电流方向是不一样的，所以它们受到的力也就不一样，就像一个框被方向相反的力扭动一样，所以只能是转动的。
磁场对通电线圈的作用
通电线圈在磁场中怎样运动？
磁场对通电线圈的作用
为什么线圈不能持续转动呢?
磁场力使线圈顺时针转
由于惯性继续转动
怎样才能让线圈持续转动呢？
为什么线圈不能持续转动呢?
磁场力使线圈逆时针转
静止在平衡位置
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，线圈就可以持续转下去了。
使线圈持续转动的方法
视频中的电动机怎样制作的？
学做小小电动机
直流电动机工作原理
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的电流方向，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。
如左图怎样实现上面的情况?
线圈越过平衡位置（与磁感线______的位置）时及时改变______方向,即让靠近S极的导线中电流方向始终垂直纸面向______，受到的力始终向_________。
垂直
电流
里
上
电刷（A、B）作用：
直流电动机工作原理
与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
换向器（两个半圆铜环E、F）作用：
及时改变线圈中的电流方向，使线圈一直转动下去。
线圈电流方向：
直流电动机工作原理
a → b，c → d
线圈受力方向：
ab 向上，cd 向下
线圈转动情况：
顺时针
直流电动机工作原理
线圈电流方向：
线圈受力方向：
线圈转动情况：
无电流
不受力
由于惯性继续转动?
直流电动机工作原理
线圈电流方向：
d → c，b → a
线圈受力方向：
cd 向上，ab 向下
线圈转动情况：
顺时针
直流电动机工作原理
线圈电流方向：
线圈受力方向：
线圈转动情况：
无电流
不受力
由于惯性继续转动?
由两个彼此_________的金属半圆环组成。
换向器
当线圈转过______位置，及时改变线圈______方向,使线圈得以连续转动。
绝缘
平衡
电流
换向器的构造和工作原理是什么？
换向器
转子
实际电动机的基本构造
电动机
定子
电动机概念梳理
工作原理：
能量转化：
基本构造：
电能转化为机械能?
转子、定子
通电线圈在磁场中受力而转动?
分类：
电动机概念梳理
优点：
直流电动机
交流电动机
（电动玩具、刮胡刀等小型电器）
（电风扇、洗衣机等家用电器）
结构简单、控制方便、体积小、效率高、无污染
练习
通电导线在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟哪些因素有关？
练习
电动机主要由哪两部分构成？
电动机换向器的构造大体是怎样的？它有什么作用？
练习
一台电动机的额定电压是 220V，额定功率是 5.5kW，它正常工作时的电流有多大？连续工作 2h 耗电多少？
练习
设计一个电路，使电动机在人的操作下既能正转，也能反转。
练习
（1）探究实验1：观察图所示的实验：当开关断开时，导线 ab 静止不动，而一旦闭合开关，你将看到的现象是__________，说明_______________________________。 　　　　　　　　　
探究:磁场对通电导线的作用
通电导线在磁场中受到力的作用
导线运动
练习
（2）探究实验2:留心的同学还会注意到,闭合开关时,金属棒相对于蹄形磁铁向里运动,而如果对调电源的两极,那么将看到金属棒相对于蹄形磁铁向____运动，这一现象说明___________________________________________________。　?
通电导线在磁场中受力的方向与磁感线的方向有关
外
练习
（3）探究实验3：如果电源的正负极不对调，而是把蹄形磁铁上下翻转一下（S 极在上），那么将看到金属棒相对于蹄形磁铁向______运动，这一现象说明
___________________________________________________。　?
通电导线在磁场中受力的方向与磁感线的方向有关
外
练习
如果实验的效果不明显,那么我们可采用哪些办法对实验进行改进?
答：改用大的磁体、加大电源的电压、尽量使金属棒更光滑、用线圈代替导线。
练习
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
B
练习
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
D
练习
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
B
总结
电
动
机
磁场对通电
导线的作用?
电动机：
磁场对通电导线有力的作用
与电流方向和磁场方向有关
基本构造：
工作原理：
能量转化：
转子、定子
通电线圈在磁场中受力而转动
电能转化为机械能