九年級(jí)物理全冊(cè) 第20章 電與磁 第4節(jié) 電動(dòng)機(jī)課件 （新版）新人教版.ppt

第二十章電與磁第4節(jié)電動(dòng)機(jī) 新課導(dǎo)入 電動(dòng)機(jī)工作時(shí)輸入了什么能 獲得了什么能 電動(dòng)機(jī)為什么能轉(zhuǎn)動(dòng) 展示各種電動(dòng)機(jī) 了解電動(dòng)機(jī)在實(shí)際中的應(yīng)用 比如機(jī)床 電力機(jī)車(chē) 洗衣機(jī) 風(fēng)扇等 展示一個(gè)小電動(dòng)機(jī) 給電動(dòng)機(jī)通電 可以看到電動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)動(dòng) 閉合開(kāi)關(guān) 觀察鋁制直導(dǎo)體運(yùn)動(dòng) 改變電流方向或改變磁場(chǎng)方向 一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用 演示實(shí)驗(yàn) 磁場(chǎng)方向不變 改變電流方向 磁場(chǎng)中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向也發(fā)生了改變 閉合開(kāi)關(guān) 原來(lái)靜止在磁場(chǎng)中的導(dǎo)體發(fā)生運(yùn)動(dòng) 電流方向不變 改變磁場(chǎng)方向 磁場(chǎng)中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了改變 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用 1 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中要受到力的作用 2 通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的方向與電流的方向 磁感線的方向有關(guān) 實(shí)驗(yàn)中的直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)一段距離就會(huì)離開(kāi)磁場(chǎng) 很難持續(xù)地運(yùn)動(dòng) 那么線圈可以持續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)嗎 一 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用 問(wèn)題 通電線圈在磁場(chǎng)中兩邊受力 但方向相反 發(fā)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 為什么線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)呢 演示實(shí)驗(yàn) 通電線圈可以在磁場(chǎng)里轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)一定角度 但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 播放 停止 當(dāng)線圈的平面與磁場(chǎng)垂直時(shí) 通電線圈受平衡力作用 達(dá)到平衡位置 這時(shí)由于慣性 線圈還會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 線圈靠慣性越過(guò)平衡位置后 磁場(chǎng)力作用的結(jié)果使線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 通電線圈最后靜止在平衡位置 如果在線圈越過(guò)平衡位置后停止對(duì)線圈供電 由于慣性 線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)半周后再繼續(xù)供電 線圈不就可以持續(xù)轉(zhuǎn)下去了嗎 學(xué)做小小電動(dòng)機(jī) 想想做做 播放 停止 1 電動(dòng)機(jī)由兩部分組成 能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈 也叫轉(zhuǎn)子 固定不動(dòng)的磁體 也叫定子 如果在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的后半周 不是停止給線圈供電 而是設(shè)法改變后半周的電流方向 使線圈在后半周也獲得動(dòng)力 線圈不就能轉(zhuǎn)得更平穩(wěn)了嗎 二 電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造及原理 想一想 2 電動(dòng)機(jī)的工作原理 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中要受到力的作用 通電線圈在磁場(chǎng)中要受到力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng) 2 換向器通過(guò)換向器使線圈中電流每半周改變一次 兩個(gè)銅半環(huán) 電刷 換向器 3 電動(dòng)機(jī)的工作原理 視頻 直流電動(dòng)機(jī)工作原理 播放 停止 4 實(shí)際電動(dòng)機(jī) 1 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用 作用的方向與電流方向 磁場(chǎng)方向有關(guān) 當(dāng)電流方向或磁場(chǎng)方向改變 作用的方向改變 若同時(shí)改變 作用方向不變 2 電動(dòng)機(jī)是利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用來(lái)工作的 它把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 3 電動(dòng)機(jī)的線圈在磁場(chǎng)中能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是靠換向器 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí) 換向器能自動(dòng)改變線圈中電流的方向 a 1 2015 廣州中考 如圖所示 線圈abcd位于磁場(chǎng)中 k與1接通時(shí) ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力f的方向向上 當(dāng)k改為與2接通時(shí) ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力 a 方向向下b 方向向上c 為零 因?yàn)殡娫捶唇觗 為零 因?yàn)殡娐芬欢ㄊ菙嗦?解析 改變開(kāi)關(guān)k的位置 改變了電流方向 只調(diào)換磁極或只改變電流方向可以改變通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向 所以按照題意 ab段導(dǎo)線受力方向與原來(lái)相反 故選a 2 某實(shí)驗(yàn)小組組裝了一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)模型 接通電源后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn) 用手撥動(dòng)一下線圈 轉(zhuǎn)子 后 線圈轉(zhuǎn)子就正常轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái) 則該電動(dòng)機(jī)模型開(kāi)始時(shí)不轉(zhuǎn)的原因可能是 a 線圈內(nèi)部斷路b 電刷與換向器接觸不良c 磁體的磁性不強(qiáng) 或線圈中電流不夠大d 線圈正好處于平衡位置 解析 電動(dòng)機(jī)開(kāi)始不轉(zhuǎn) 撥動(dòng)一下后又轉(zhuǎn)了 說(shuō)明線圈本身沒(méi)有問(wèn)題 所以線圈內(nèi)部沒(méi)有斷路 a錯(cuò)誤 電刷與換向器接觸不良 磁體的磁性不強(qiáng) 或線圈中電流不夠大都不能使線圈正常轉(zhuǎn)動(dòng) b c錯(cuò)誤 當(dāng)線圈位于平衡位置時(shí) 它受力平衡 當(dāng)用力使線圈偏離平衡位置后 線圈開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng) d正確 規(guī)律 電動(dòng)機(jī)線圈不轉(zhuǎn)主要有以下幾個(gè)原因 導(dǎo)線接觸不良 線圈剛好位于平衡位置 磁體的磁性不強(qiáng) 線圈中電流不夠大等 故選d 2 某實(shí)驗(yàn)小組組裝了一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)模型 接通電源后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn) 用手撥動(dòng)一下線圈 轉(zhuǎn)子 后 線圈轉(zhuǎn)子就正常轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái) 則該電動(dòng)機(jī)模型開(kāi)始時(shí)不轉(zhuǎn)的原因可能是 a 線圈內(nèi)部斷路b 電刷與換向器接觸不良c 磁體的磁性不強(qiáng) 或線圈中電流不夠大d 線圈正好處于平衡位置 d 3 線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)圖甲 乙位置時(shí) 導(dǎo)線ab所受磁場(chǎng)力的方向 a 相反 是由于磁場(chǎng)方向相反b 相反 是由于流過(guò)ab的電流方向相反c 相同 是由于磁場(chǎng)方向 流過(guò)ab的電流方向都改變了d 相同 是由于磁場(chǎng)方向 流過(guò)ab的電流方向都沒(méi)改變 解析 對(duì)比甲 乙兩圖可以看出 甲圖中ab位置與乙圖中cd位置相同 電流方向也相同 在甲圖中ab段電流從b向a 在乙圖中cd段電流從c向d 在線圈中電流流向是沿著abcd的方向 即乙圖中的ab段導(dǎo)線電流方向從a流向b 甲 乙兩圖中流過(guò)ab的電流方向反了 磁場(chǎng)方向不變 所以受力方向相反 所以a c d錯(cuò)誤 故選b 3 線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)圖甲 乙位置時(shí) 導(dǎo)線ab所受磁場(chǎng)力的方向 b a 相反 是由于磁場(chǎng)方向相反b 相反 是由于流過(guò)ab的電流方向相反c 相同 是由于磁場(chǎng)方向 流過(guò)ab的電流方向都改變了d 相同 是由于磁場(chǎng)方向 流過(guò)ab的電流方向都沒(méi)改變 4 將一根直導(dǎo)線放在靜止的小磁針上方 通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 這表明通電直導(dǎo)線周?chē)嬖?如圖所示裝置 通電瞬間直導(dǎo)線向左擺動(dòng) 這表明對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用 若要使直導(dǎo)線向右擺動(dòng) 應(yīng)如何操作 根據(jù)此現(xiàn)象的原理可以制成 解析 通電導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng) 這是奧斯特實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論 并且通電導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向有關(guān) 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用 使直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng) 直導(dǎo)線所受力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān) 要使直導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向相反 可以改變磁場(chǎng)方向或改變直導(dǎo)線中的電流方向 只要改變其中一項(xiàng)即可 不能同時(shí)改變 根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用可以制成電動(dòng)機(jī) 4 將一根直導(dǎo)線放在靜止的小磁針