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资料简介
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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