北师大版九年级全册物理 14.6 直流电动机 课件（共42张PPT）

学习目标
①了解磁场对通电导体的作用；
②初步认识直流电动机的构造、原理、应用。
看一看
想一想
(电脑主板风扇)
(电动车)
【实验】
1、把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab,观察它的运动，说出观察到的现象，讨论得出它的结论。
2、把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。
3、保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。
实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。
这个小实验，充分表现了通电导线在磁场中的运动情况，这个就是电动机运动的工作原理。
奥斯特实验
实验说明:通电导线周围存在磁场,对磁体有磁力作用
通电的导线能使磁体偏转（运动），说明磁体受到磁力的作用
逆向思维——磁体能否使通电的导线运动呢？
一、磁场对电流的作用
通电导体在磁场里受到力的作用,所受力的方向跟磁感线的方向和电流的方向有关,它们之间的关系可用左手定则来判定。
左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
实验装置
实验
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．
实验表明：磁场对电流作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关系，并且力的方向与电流和磁场的方向垂直。
S
N
N
S
N
S
I
I
I
F
F
F
当电流方向与磁场方向平行时，通电导体不
受力的作用
A
B
C
如实验所示，电流从电池正极出，流过金属棒，根据上述的左手定则，张开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
所以拇指指向右边，也就是金属棒的移动方向。
结论:磁场对电流的作用
1.通电导线在磁场中受到___的作用
2.通电导线在磁场中受到力的方向和__________ 有关
3.通电导线在磁场中受到力的方向和_________有关
4.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________
力
电流方向
磁场方向
电流方向
磁场方向
改变
不改变
同时
思考:假如不是一根通电导线而是一个通电线圈
放在磁场中又会怎样?
【例题】如图所示的装置中，当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来，关于这一现象的说法，正确的是（　　）
A．此现象说明磁可以生电
B．导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关
C．发电机是利用这一现象来工作的
D．在该现象中，机械能转化为电能
B
【例题】如图所示，当开关S闭合，原本静止的轻质硬直导线AB会水平向右运动．要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（　　）
A．将导线A、B两端对调
B．将蹄形磁体的N、S极对调
C．换用磁性更强的蹄形磁体
D．将滑动变阻器的滑片P向左移动
B
二、电动机
磁场对通电线圈的作用
S
I
F
F
N
通电线圈在磁场中会发生转动
S
F
F
N
但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动……
线圈在磁场中的受力情况
通电导体在磁场中受力转动，最终停在平衡位置。
理解：平衡位置→通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一对平衡力，此时线圈的位置为平衡位置。
通电线圈越过平衡位置的运动情况
提示:怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动?
提示:
如图怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动?
靠近S极的线圈受到的力始终向上
靠近N极的线圈受到的力始终向下,那么线圈就可以持续沿顺时针方向转动.
讨论: 怎样实现上面的情况?
及时改变电流方向或磁场方向
(即越过平衡位置)从而改变受力方向
改变电流方向
S
N
F
F
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
演示: 让线圈动起来
如图:由于靠近S极的线圈受力方向始终向上而靠近N极的线圈受力方向始终向下,所以线圈可以连续转动
通过改变线圈中
的电流方向
通电线圈将在磁场中转动!
利用该原理可制成
电动机
电动机的原理:通电导线在磁场中受到力的作用
电动机的基本构造:主要
1.转 子
2.定 子
那么电动机的线圈是如何实现连续转动的呢?
?
?
?
｛
直流电动机的基本组成部分
磁体
线圈（电枢）
换向器
转子
定子
直流电动机的优点 转速可以连续调节
实际的电动机是利用换向器使它连续转动的.
1.原理:当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流方向,从而受力方向改变使线圈连续转到下去.
2.作用:当线圈转过平衡位置,及时改变线圈电流方向,使线圈得以连续转动.
生活中的电动机
分类:
直流电动机(电动玩具、录音机等
小型电器)
交流电动机(电风扇、洗衣机等
家用电器)
｛
电动机的优点：结构简单、控制方便、
体积小、效率高
电动机:把电能→动能
小结
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
受到力转动
电动机
习题
一、填空题
1.电动机主要由_______和_______组成,是利用_____线圈在＿＿＿里受力而转动的原理制成的．
2．如果只改变磁场方向或电流方向，通电导线受到的力＿＿＿；如果同时改变电流方向和磁场方向，则通电导线受力将＿＿＿．
转子
定子
通电
磁场
改变
不改变
3．通电导体在磁场中受力而运动时（　）
　Ａ．消耗了电能，产生了机械能
　Ｂ．消耗了机械能，产生了电能
　Ｃ．消耗了机械能，产生了内能
　Ｄ．消耗了化学能，产生了电能
Ａ
4．线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（　　）
A．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
B．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
C．相反，是由于流过ab的电流方向相反了
D．相反，是由于磁场方向相反了
C
5.小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示，闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动．为使线圈持续转动，下列措施中可行的是（　　）
A．换用电压更大的电源
B．换用磁性更强的磁体
C．重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去
D．在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈
D
课堂思考
通电导体在磁场中的受力大小与什么因素有关?
提示:通电导体相当于一个磁体
与导线垂直的磁场的大小（一定是垂直的）、导线中电流的大小、导线的长度（在磁场中的）
知识点总结：
1．通电导体在磁场里会受到力的作用。?
2．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。
3．通电线圈在磁场中受力转动，在平衡位置时静止。
4．通电导体在磁场中运动消耗了电能，得到了机械能。
课堂练习
1、电动机是一种高效率、低污染的设备,广泛应用于日常生活和生产实践中,下列家用电器中应用了电动机的是( )
A.电饭锅 B.洗衣机 C.电热水壶 D.电热毯
2、小红安装好直流电动机模型,通电后电动机正常运转,她还想使电动机的转速加快,可采用的方法是( )?
A.增大电流 B.减小电流
C.对调电源正负两极 D.对调磁体南北两极
B
A
3、关于通电导体在磁场中的受力方向,下列说法中正确的是( )
A.受力方向与电流方向一致
B.受力方向与磁感线方向一致
C.受力方向与电流方向和磁感线方向平行
D.受力方向与电流方向和磁感线方向互相垂直
D
4、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
C
谢谢