第二十章电与磁第4节电动机课件

第二十章电与磁第4节电动机 观察与思考日常生活中哪些地方用到了电动机？电动机工作的原理是怎样的呢？ 一、磁场对通电导线的作用INS磁体周围存在什么？通电导线周围存在什么？磁场磁场磁场相互作用思考：通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？ 演示：将金属杆放入磁场中，接通电源，观察现象。结论：通电导体在磁场中受到力的作用。现象：原来静止在磁场中的导体发生运动。1.磁场对通电导线的作用实验1NSIF 结论：受力方向与电流方向有关。现象：磁场中导体运动方向发生了改变。演示：改变电流的方向，观察金属杆的运动方向。实验2NSIF 结论：受力方向与磁场方向有关。现象：磁场中导体运动方向发生了改变。演示：改变磁场的方向，观察金属杆的运动方向。实验3NSFI 结论：通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流的方向和磁感线的方向都有关系。思考：如果同时改变电流方向和磁场方向，通电导线受力的方向会怎样？通电导线受力的方向不改变。 （中考•镇江）如图是探究“通电导线在磁场中受力”的实验装置。瞬间接通电路，原来静止的导线ab向右运动。要使导线ab向左运动，可行的措施是（　　）A．将磁体的N、S极对调B．增大电源电压C．换用磁性更强的磁体D．将磁体的N、S极对调，同时改变电流的方向abNSA例题 2.通电线圈在磁场中转动通电线圈在磁场中受到力的作用，可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。演示：如果把一个通电的线框放在磁场中，它会怎样运动呢？磁场方向电流方向转动方向如何使通电线圈在磁场中持续转动？与有关 想想做做：让线圈转起来。实验中，将线圈一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮掉半周，线圈就能持续地转动起来。只刮掉半周的目的是什么？ （点击观看）二、电动机的构造1.线圈不能持续转动的原因通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。 （点击观看）线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。（受到阻碍）通电线圈最后静止在平衡位置。 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。小小电动机将一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮掉半周，从而保证给线圈适时供电或停电。这样线圈每转一周，只有半周获得动力，在另半周线圈不受力，这样就不会受到阻碍；当线圈靠惯性转过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到向同方向转动的力，以保证线圈继续持续转动下去。2.使线圈持续转动的方法有没有更好的方法呢？ 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，线圈不就能转得更平稳了吗？ 3.电动机的基本构造定子转子换向器定子：磁极、外壳等组成的固定部分。转子：线圈、转轴、换向器等组成转动部分。 铜半环作用（E，F）：自动改变线圈中电流方向（每半周改变一次）。两个铜半环电刷电刷作用（A，B)：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。换向器：由电刷和两个铜半环组成。 （点击观看）4.直流电动机的基本原理换向器的作用：当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，从而实现了线圈的持续转动。工作原理：利用了通电线圈在磁场中受力转动。电动机能将电能转化为机械能 线圈电流方向：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 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线圈电流方向： 线圈受力方向：线圈转动情况：d→c，b→acd向上，ab向下顺时针线圈电流方向： 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线圈电流方向： 扬声器是怎样发生的？作用：它是把电信号转变为声音信号的装置。结构：线圈、永久性磁体、锥形纸盆。原理： 【多选】下列关于电动机的说法中正确的是（　　）A．电动机是将机械能转化为电能的装置B．换向器使通入线圈内的电流方向发生有规律的变化，从而让线圈能不停地转动C．当电动机内的线圈转到其平面与磁场方向垂直的位置时会停止转动D．直流电动机模型中线圈是靠惯性转过平衡位置的BD例题 电动机磁场对通电导线的作用磁场对通电导线有力的作用电动机基本构造：定子和转子工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动能量转化：电能转化为机械能与电流方向和磁场方向有关 1．（多选）要改变直流电动机转向，可以采用（）A．只改变电流方向B．只改变磁场方向C．只增大电流强度D．同时改变电流方向和磁场方向AB（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_______________________________。2．探究:磁场对通电导线的作用导线运动通电导线在磁场中受到力的作用 （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________________________________________________。（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___________________________________________________。外通电导线在磁场中受力的方向与电流方向有关外通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向有关 3.（中考•包头）如图是某灵敏电流计的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连。当线圈中有电流通过时，线圈会转动，原因是______________________；若改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向将_________。通电线圈在磁场中受力改变