九年级物理17.3《科学探究：电动机为什么会转动》ppt课件（沪科版）.ppt

17.3 科学探究：电动机为什么会转动 情境导入 想一想 在奥斯特实验中我们知道了电流对磁体有力的作用，反过来，磁体对电流有无力的作用呢？ 情境导入 磁场对电流的作用 电动机 电动机通电后为什么能够转动呢？ （1） 知道磁场对通电导体有作用力。 （ 2 ）知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。 （ 3 ）知道通电线圈在磁场中转动的道理。 （ 4 ）知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。 本节目标 预习反馈 2. 通电线圈在磁场中两边受力，但方向 __________ ，发生 _______________ 。 1. 通电直导线在磁场中受到力的方向与 ___________________________ 有关。 3. 直流电动机的转速可由 ___________ 来控制；转动方向可由 __________ 和 _____________ 来控制 。 电流大小 电流方向 磁极的位置 电流的方向、磁场的方向 相反 顺时针转动 课堂探究 一、观察磁场对通电直导线的作用 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. 课堂探究 磁场对电流的作用 课堂探究 磁场对电流的作用 典例分析 例1：下列装置中，根据“通电导体在磁场中受到力的作用”原理制成的是（　　） A．电动机 B．电铃 C．电饭煲 D．发电机 解：A．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故A正确；B．电铃是利用电流的磁效应的原理制成的，故B错误；C．电饭煲利用电流的热效应的原理制成的，故C错误；D．发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，故D错误．故选A． A 课堂探究 步骤一 步骤二 步骤三 N S I F 闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动. N S I F 磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向发生改变. S N I F 电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向也发生了改变. 二、磁场对通电导线的作用 课堂探究 1 ． 通电导线在磁场中要受到力的作用。 2 ． 通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。当电流方向或磁场方向与原来相反时，力的方向也与原来相反；当当电流方向和磁场方向同时改变时，力的方向不变。 结论 课堂探究 　　 通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。 课堂探究 　　 当线圈的平面与磁场垂直时，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。 课堂探究 　　 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。 课堂探究 　　 通电线圈最后静止在平衡位置。 典例分析 例 2 ：如图为一阴极射线管接通电源后，K极射出电子流，水平流向A，若在其上方附近有一水平放置的直导线，导线中的电流从左向右，则电子流将（　　） A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸外偏转 D．向纸内偏转 解：由于K极射出水平流向A的电子流，即在该过程中电流的方向是由A向K，所以据右手定则即可判断出阴极管上方导线所在的磁场是垂直于纸面向里的，由于已知导线中电流的方向，所以再据左手定则，能判断出导线会受到向下的磁场力的作用．故选B． B 课堂探究 三、电动机 彼此绝缘的两个 半圆环 一对与电源连接的 电刷 能够完成这一任务的装置叫做 换向器 课堂探究 换向器的作用 : 当线圈刚越过平衡位置时 , 换向器自动改变电流的方向使线圈能持续地转动下去 课堂探究 直流电动机 电动机是把 电能 转化为 机械能 的动力机器 使用直流电的电动机叫做 直流电动机 磁场对电流的作用 是电动机的基本原理 小知识 方向不变的电流叫做直流电，如干电池、蓄电池提供的电流都是直流电。 直流电动机的 转速 可由 电流大小 来控制； 转动方向 可由 电流方向 和 磁极的位置 来控制。 课堂探究 直流电动机的基本组成部分 定子 转子 磁体 线圈（电枢） 换向器 电刷 直流电动机的优点 转速可以连续调节 课堂探究 电动机的工作原理 课堂探究 课堂探究 电动机的工作原理 典例分析 例 3 ：如图所示，小明用漆包线绕成线圈ABCD，将线圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一放入磁场，做成电动机模型．连接干电池后（　　） A．线圈持续来回摆动 B．线圈沿固定方向持续转动 C．AB边中电流方向交替变化 D．CD边始终受到磁场力作用，且是动力 解：该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的反向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；而真正的直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的反向，使线圈持续的转动下去．AB、线圈沿固定方向持续转动，故A错误，B正确；C、据上面的分析可知，AB边中电流方向是不变的，故C错误；D、据上面的分析可知，CD边只有半圈受到磁场力作用，故D错误；故选B． B 课堂探究 线圈绕向 四 . 自制直流电动机 典例分析 例 4 ：如图为直流电动机的基本构造示意图．以下相关的分析中正确的是（　　） A．电动机是利用电磁感应的原理工作的 B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能 C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的 D．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向 解：A、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故A错误；B、电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，有一部分电能转化成了热能，故B错误；C、使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的，故C错误；D、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向，故D正确；故选D． D 本课小结 一、磁场对电流的作用 1、磁场对通电导体具有力的作用，其作用的方向与磁场方向、电流方向有关。 2、磁场对电流产生作用的两个比不可缺少的条件是磁场和电流。 二、磁场对通电线圈的作用 1.通电导线在磁场中要受到力的作用。 2.通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。 三、电动机工作原理 电动机的构造：直流电动机主要由：磁铁、线圈、换器和电刷等构成。 直流电动机主要由：磁铁、线圈、换器和电刷等构成。 1、原理：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的。它工作时将电能转化机械能。 2、换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变通入线圈中电流的方向，使线圈连续转动。 四、制作简单的直流电动机 拓展练习 2. 直流电动机是电动自行车的核心部件，其工作原理是（　　）. A．电磁感应 B．电流的磁效应 C．磁极间的相互作用 D．磁场对电流的作用 D 1. 如图是“混合动力汽车”原理结构的示意图，该车行使过程中把电能转化为机械能的部件是（　　） A．汽油发动机 B．电池 C．发电机 D．电动机 D 完成同步练习册 作业布置 再 见