第20章 电与磁
第4节 电动机
教学目标
知识与技能
1．了解磁场对通电导线的作用。
2．了解直流电动机的结构和工作原理。
3．初步认识科学与技术之间的关系。
过程与方法
经历制作模拟电动机的过程，通过实验方法探究直流电
动机的结构和工作原理。
情感、态度与价值观
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提
高学生学习科学技术知识和应用物理知识的能力。
教学目标
重点
1．通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟
电流的方向、磁场的方向都有关。
2．直流电动机的能量转化。
难点
电动机能够持续转动的原因。
1、磁场对通电导线 （选填“有”或“无”）力
的作用，其方向与 和 有关。
2、利用 电源供电的电动机叫直流电动机，它是
利用 的原理制成的，它是
把 转化为 的机器。
3、直流电动机中换向器的作用：每当线圈转过
时就自动 ，使线
圈可以持续地转动下去。
有
电流的方向 磁场的方向
直流
通电线圈在磁场中受力转动
电能 机械能
平衡位置 改变线圈中的电流方向
自主学习
车床 水泵
电风扇
电力机车 洗衣机内部
电动机通电后为什么能够转动呢？
情景导入
通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
S
N
I
+
_
磁体周围存在什么
？
通电直导体周围存在什么
？
磁场 磁场
磁体间通过磁场相互作用
想一想
一、磁场对通电导线的作用
自研互学
金属导轨
直导体
+-
① 闭合开关，观察铝制直导体运动。
② 改变电流方向或改变磁场方向。
演示实验
磁场方向
不变，改变电
流方向，磁场
中导体运动方
向也发生了改
变。
闭合开关，
原来静止在磁
场中的导体发
生运动。
电流方向不
变，改变磁场方
向，磁场中导体
运动方向发生了
改变。
N
IF
甲
S I
乙
F
N
S
I
F
丙
N
S
实验现象
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与__________
和__________有关
4.只改变_____________或_______________，
通电导线受到力的方向_________,如果________
改变电流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
小结：磁场对电流的作用
二、电动机原理
实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，
很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？
问 题
通电线圈可以在磁
场里转动过一定角度，
但不能持续转动。
为什么线圈不能持续转动呢?
演示实验
通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发
生顺时针转动。
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。
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。
通电线圈最后静止在平衡位置。
电动机
转子 定子
三、电动机的基本构造
1．电动机由两部分组成：
能够转动的线圈，也叫转子。
固定不动的磁体，也叫定子。
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？
想一想
2．换向器
通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
两个
铜半环
电刷
换向器
电 风 扇 及 其 电 机
课堂小结
电
动
机
通电导体在磁场
中受到力的作用
施力物体：磁场
受力物体：通电导体
影响力的方向
的因素
电流方向
电动机
实质：电能转化为机械能
换向器：结构与作用
工作原理
磁场方向
1．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
当堂演练
2. 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
3.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
1. 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？
解：通过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，当电流的方向或磁感线的方向变得相反
时，导线的受力方向也变得相反。
教材习题解答
2. 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？
解：电动机主要由能够转动的线圈和固定不动
的磁体这两部分租场。
换向器的大体构造为：两个铜半环分别跟线圈
两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断
开，彼此绝缘。另外还有两个电刷，分别跟两
个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
换向器的作用是：在线圈刚转过平衡位置时，
自动改变线圈中的电流的方向，使线圈能够持
续第转动下去。
3. 一台电动机的额定电压是220 V，额定功率是
5.5 kW，它正常工作时的电流有多大？连续工作
2 h 耗电多少？
解：由P=UI变形，可得
电动机正常工作时的电流为
连续工作2h消耗的电能为
4. 设计一个电路，使电动机在人的操作下既能
正转，也能反转。电动机的符号是
解：
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