人教版九年級物理第二十章電與磁第四節(jié)電動機

1、第二十章第二十章 電與磁電與磁第第4 4節(jié)節(jié) 電動機電動機 人教版九年級物理人教版九年級物理 1 1、理解并掌握通電直導線在磁場中的受力方、理解并掌握通電直導線在磁場中的受力方向、磁感線方向和電流方向的關系。向、磁感線方向和電流方向的關系。 2 2、了解左手定則并能夠判斷通電直導線在磁、了解左手定則并能夠判斷通電直導線在磁場中的受力方向。場中的受力方向。 3 3、知道電動機工作的原理。、知道電動機工作的原理。學習目標學習目標通電導線是不是也會受到磁場的作用力呢？通電導線是不是也會受到磁場的作用力呢？SNI+ +_ _磁體周圍存在什么？磁體周圍存在什么？通電直導體周圍存在什么？通電直導體周圍存在

2、什么？磁場磁場磁場磁場磁體間通過磁場相互作用磁體間通過磁場相互作用想想議議想想議議金屬導軌金屬導軌直導體直導體+- 閉合開關，觀察銅制直導體運動。閉合開關，觀察銅制直導體運動。 改變改變電流方向電流方向或或改變磁場改變磁場方向。方向。一、磁場對通電導線的作用一、磁場對通電導線的作用演示實驗演示實驗磁場方向磁場方向不變，改變電不變，改變電流方向，磁場流方向，磁場中導體運動方中導體運動方向也發(fā)生了改向也發(fā)生了改變。變。閉合開關，閉合開關，原來靜止在磁原來靜止在磁場中的導體發(fā)場中的導體發(fā)生運動。生運動。電流方向不電流方向不變，改變磁場方變，改變磁場方向，磁場中導體向，磁場中導體運動方向發(fā)生了運動方向

3、發(fā)生了改變。改變。NIF甲甲SI乙乙FNSIF丙丙NS實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象 2通電直導線在磁場中受到力的方向與通電直導線在磁場中受到力的方向與電流電流的方向的方向、磁場的方向磁場的方向有關。有關。通電導線在磁場中的受力方向如何判斷呢？通電導線在磁場中的受力方向如何判斷呢？問題問題實驗結論實驗結論1通電導線在磁場中要受到力的作用。通電導線在磁場中要受到力的作用。左手定則：左手定則： 伸開左手，四指并攏，拇指伸開左手，四指并攏，拇指與四指垂直，且在同一平面里。與四指垂直，且在同一平面里。 讓磁感線垂直穿過手心（或讓磁感線垂直穿過手心（或手心對著手心對著N N極）。極）。 使四指指向電流方向，則大使四指

4、指向電流方向，則大拇指所指的方向就是通電導線所受拇指所指的方向就是通電導線所受磁場力的方向。磁場力的方向。 判定方法判定方法 判定下列通電導線的受力方向。判定下列通電導線的受力方向。練一練練一練注：注：“ ”“ ”表示電流方向為垂直桌面向上表示電流方向為垂直桌面向上 “ ” “ ”表示電流方向為垂直桌面向下表示電流方向為垂直桌面向下FFFF通電線圈可以在磁通電線圈可以在磁場里轉過一定角度，但場里轉過一定角度，但不能持續(xù)轉動。不能持續(xù)轉動。為什么線圈不能持續(xù)轉動呢為什么線圈不能持續(xù)轉動呢?演示實驗演示實驗實驗中的直導線運動一段距離就會離開磁場，實驗中的直導線運動一段距離就會離開磁場，很難持續(xù)地運

5、動。將直導線換為通電線圈，那么線很難持續(xù)地運動。將直導線換為通電線圈，那么線圈可以持續(xù)地轉動嗎？圈可以持續(xù)地轉動嗎？通電線圈在磁場中兩邊受力，但方向相反，發(fā)通電線圈在磁場中兩邊受力，但方向相反，發(fā)生順時針轉動。生順時針轉動。當線圈的平面與磁場垂直時，通電線圈受平衡當線圈的平面與磁場垂直時，通電線圈受平衡力作用，達到力作用，達到平衡位置平衡位置。這時由于慣性，線圈還會。這時由于慣性，線圈還會繼續(xù)轉動。繼續(xù)轉動。線圈靠慣性越過平衡位置后，磁場力作用的結線圈靠慣性越過平衡位置后，磁場力作用的結果使線圈逆時針旋轉。果使線圈逆時針旋轉。通電線圈最后靜止在通電線圈最后靜止在平衡位置平衡位置。如果在線圈越過

6、平衡位置后停止對線圈供電，如果在線圈越過平衡位置后停止對線圈供電，由于慣性，線圈繼續(xù)轉動。轉動半周后再繼續(xù)供電，由于慣性，線圈繼續(xù)轉動。轉動半周后再繼續(xù)供電，線圈不就可以持續(xù)轉下去了嗎？線圈不就可以持續(xù)轉下去了嗎？學做小小電動機。學做小小電動機。想想做做想想做做如果在線圈轉動的后半周，不是停止給線圈供如果在線圈轉動的后半周，不是停止給線圈供電，而是設法改變后半周的電流方向，使線圈在后電，而是設法改變后半周的電流方向，使線圈在后半周也獲得動力，線圈不就能轉得更平穩(wěn)了嗎？半周也獲得動力，線圈不就能轉得更平穩(wěn)了嗎？二、直流電動機二、直流電動機想一想想一想通過通過換向器換向器可以使線圈中電流每半周改變

7、一次?？梢允咕€圈中電流每半周改變一次。兩個兩個銅半環(huán)銅半環(huán)電刷電刷換向器換向器如何實現(xiàn)線圈在通過平衡位置時，自動改變電流方向？如何實現(xiàn)線圈在通過平衡位置時，自動改變電流方向？A AB BE EF FA AB BE EF FA AB BE EF FA AB BE EF F電動機一個工作循環(huán)：電動機一個工作循環(huán)：知識歸納：知識歸納：電動機的工作原理：電動機的工作原理：通電線圈在磁場中受力而轉動。通電線圈在磁場中受力而轉動。利用利用換向器換向器并結合并結合慣性慣性實現(xiàn)持續(xù)轉動。實現(xiàn)持續(xù)轉動。電動機的能量轉換：電動機的能量轉換：機械能機械能電能電能三、三、實際電動機實際電動機1電動機由兩部分組成：電動

8、機由兩部分組成： 能夠轉動的線圈，也叫轉子。能夠轉動的線圈，也叫轉子。固定不動的磁體，也叫定子。固定不動的磁體，也叫定子。轉子轉子和和定子定子換向器的作用：換向器的作用：當線圈剛轉過當線圈剛轉過_位置，能及位置，能及時改變線圈中電流方向。時改變線圈中電流方向。構構 造：造：磁極、線圈、磁極、線圈、_和電刷組成。和電刷組成。換向器換向器平衡平衡2電動機的基本構造電動機的基本構造工作原理：工作原理：利用通電線圈在磁場里受力而發(fā)生轉動的利用通電線圈在磁場里受力而發(fā)生轉動的原理工作的。原理工作的。應應 用：用：電動車、電風扇、洗衣機等。電動車、電風扇、洗衣機等。注注 意：意：電動機的轉向可由供電電流方

9、向改變；轉電動機的轉向可由供電電流方向改變；轉速可由電流強弱來改變。速可由電流強弱來改變。 如圖甲所示，使線圈位于兩磁極間。如圖甲所示，使線圈位于兩磁極間。(1)通電后，圖甲中通電后，圖甲中ab 段導線的電流方向是段導線的電流方向是_(選選擇擇“由由a 到到b”、“由由b 到到a”)。圖甲中。圖甲中ab段導線受磁場力的方向向段導線受磁場力的方向向上，用箭頭標示出圖丙中上，用箭頭標示出圖丙中ab段導線所受磁場力的方向。段導線所受磁場力的方向。練習由由a到到b(2)線圈轉過圖乙所示位置，用線圈轉過圖乙所示位置，用_的的辦法可使線圈靠磁場力繼續(xù)順時針轉動至少半圈。辦法可使線圈靠磁場力繼續(xù)順時針轉動至

10、少半圈。改變電流方向改變電流方向_；要想使；要想使線圈的轉動方向與原來的相反，采用線圈的轉動方向與原來的相反，采用_或者或者_的方法。的方法。 如圖所示是小華同學探究如圖所示是小華同學探究“讓線圈轉起來讓線圈轉起來”的實驗裝置圖。線圈能的實驗裝置圖。線圈能夠轉動的原因是夠轉動的原因是_ _ ，在實驗中為了使線圈能，在實驗中為了使線圈能持續(xù)轉動，采取的辦法是持續(xù)轉動，采取的辦法是_圖2042通電導體在磁場中受通電導體在磁場中受將線圈引將線圈引力的作用力的作用線一端接觸支架的絕緣層全部刮掉，另一端刮掉半周線一端接觸支架的絕緣層全部刮掉，另一端刮掉半周改變電流的方向改變電流的方向改變磁場的方向改變磁

11、場的方向1實驗表明，通電導線在磁場中要受到實驗表明，通電導線在磁場中要受到_的作用，磁力的的作用，磁力的方向跟方向跟_的方向、的方向、 _的方向都有關系，當電的方向都有關系，當電流的方向或者磁感線的方向變得相反時，通電導線流的方向或者磁感線的方向變得相反時，通電導線_的方向也變得相反。的方向也變得相反。2通過觀察電動機，可以看到它由兩部分組成：能夠通過觀察電動機，可以看到它由兩部分組成：能夠_的線圈和的線圈和_的磁體。在電動機里，的磁體。在電動機里， _的部分叫轉子，的部分叫轉子， _的部分叫定子。電動機工作的部分叫定子。電動機工作時，時， _在在_中飛快地轉動。中飛快地轉動。課堂反饋練習課堂

12、反饋練習磁力磁力磁場磁場電流電流受力受力轉動轉動不能轉動不能轉動能轉動能轉動不能轉動不能轉動轉子轉子磁場磁場3觀察直流電動機模型的兩個電刷，它們分別與觀察直流電動機模型的兩個電刷，它們分別與_相相接觸，使電源和線圈組成電路，又能使線圈由于慣性經過平衡接觸，使電源和線圈組成電路，又能使線圈由于慣性經過平衡位置時能自動改變線圈中的位置時能自動改變線圈中的_ 。換向器換向器電流方向電流方向4如圖所示，在閉合開關如圖所示，在閉合開關K的瞬間，的瞬間，AB棒水平向左運動；若將電棒水平向左運動；若將電池反接并接通開關池反接并接通開關K，AB棒的運動方向是棒的運動方向是 ( )圖2043A水平向左B水平向右

13、C豎直向上 D豎直向下B1.1.在磁場中的通電導體在磁場中的通電導體 （ ）A.A.一定受到磁場力的作用一定受到磁場力的作用 B.B.可能受到磁場力的作用可能受到磁場力的作用C.C.一定不受磁場力的作用一定不受磁場力的作用 D.D.以上說法均不正確以上說法均不正確2.2.關于通電導體在磁場里受力方向與電流方向和磁感線關于通電導體在磁場里受力方向與電流方向和磁感線方向之間的關系，下列說法中錯誤的是方向之間的關系，下列說法中錯誤的是 ( )( )A. .電流方向改變時，導體受力方向改變電流方向改變時，導體受力方向改變B. .磁場方向改變時，導體受力方向改變磁場方向改變時，導體受力方向改變C. .電

14、流方向和磁場方向同時改變，導體的受力方向改變電流方向和磁場方向同時改變，導體的受力方向改變D. .電流方向和磁場方向同時改變，導體的受力方向不變電流方向和磁場方向同時改變，導體的受力方向不變 3.3.電動機是利用電動機是利用制成的制成的.通電導體在磁場里受力轉動的原理通電導體在磁場里受力轉動的原理B BC C板書設計板書設計電動機電動機1.工作原理：工作原理：利用通電導體（線圈）在磁場里受力利用通電導體（線圈）在磁場里受力轉動的原理制成的轉動的原理制成的.2.分類分類:直流電動機和交流電動機直流電動機和交流電動機3.直流電動機：直流電動機：（1）特點：）特點：用直流電源供電的電動機用直流電源供電的電動機（2）結構：）結構：磁體（定子）磁體（定子）線圈（轉子）線圈（轉子） 換向器換向器（3）換向器的作用：）換向器的作用： 改變線圈中電流的方向改變線圈中電流的方向（4）工作過程：）工作過程：板書設計板書設計4.4.電動機的轉動方向與電流方向、磁場方向電動機的轉動方向與電流方向、磁場方向 有關有關.5 5.電動機的轉速與電流的大小有關電動機的轉速與電流的大小有關.6 6