北師大九年級(jí)物理下冊(cè) （直流電動(dòng)機(jī)）磁現(xiàn)象新課件教育

直流電動(dòng)機(jī)

第十四章磁現(xiàn)象體驗(yàn)直流電動(dòng)機(jī)的原理活動(dòng)：準(zhǔn)備兩節(jié)電池、漆包線一段、磁體、金屬絲支架。活動(dòng)1：如圖，將漆包線繞成矩形線圈，將漆包線的兩端的漆層全部刮掉，按圖連接電路，觀察線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)情況?；顒?dòng)2：將漆包線一端的漆層全部刮掉，另一端的漆層只刮去半周，接通電路，觀察線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。(1)活動(dòng)1和活動(dòng)2中線圈_________(選填“能”或“不能”)轉(zhuǎn)動(dòng)，原因是_____________________________。(2)活動(dòng)1中，線圈_________(選填“能”或“不能”)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。活動(dòng)2中，線圈_________________(選填“能”或“不能”)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。提示：(1)能通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用(2)不能能探究直流電動(dòng)機(jī)的原理結(jié)合“體驗(yàn)”及下圖，思考以下問(wèn)題1.在“體驗(yàn)”活動(dòng)中，接通電路后，線圈為什么能轉(zhuǎn)動(dòng)？提示：接通電路后，線圈中有電流通過(guò)，上下兩個(gè)邊的漆包線中電流方向相反，通電線圈在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用，兩個(gè)邊受到的磁場(chǎng)力方向相反，于是線圈開始轉(zhuǎn)動(dòng)。參考答案：通電線圈在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用。2.按照甲、乙兩圖接通電路，通電線圈轉(zhuǎn)過(guò)_____度時(shí)受力平衡，分析線圈靜止時(shí)的受力情況，線圈為什么不連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?提示：通電線圈上下兩個(gè)邊在磁場(chǎng)中受到的力的方向不同，當(dāng)這兩個(gè)力作用在一條直線上時(shí)，線圈所處的位置稱為平衡位置，線圈到達(dá)平衡位置時(shí)由于慣性會(huì)沖過(guò)平衡位置，在平衡位置附近來(lái)回?cái)[動(dòng)幾次后停止運(yùn)動(dòng)。參考答案：90線圈在平衡位置上下兩個(gè)邊受到的力大小相等，方向相反，作用在一條直線上3.分析甲圖和乙圖，線圈中電流方向發(fā)生了怎樣的變化，轉(zhuǎn)到圖乙位置時(shí)線圈為什么還能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一點(diǎn)？提示：在圖甲中，換向器F與電刷A接觸，換向器E與電刷B接觸，線圈的ab邊內(nèi)電流由b向a，受到向上的磁場(chǎng)力，cd邊內(nèi)電流由d向c，受到向下的磁場(chǎng)力，于是線圈開始沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)；圖乙是平衡位置，此時(shí)線圈中沒有電流，線圈不受磁場(chǎng)力的作用，線圈由于具有慣性會(huì)沖過(guò)該位置。參考答案：甲圖中線圈ab邊內(nèi)電流由b流向a，cd邊內(nèi)電流由d流向c，圖乙線圈中沒有電流圖乙中沒有電流，線圈不受力的作用，由于具有慣性沖過(guò)平衡位置，從而還能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一點(diǎn)。4.對(duì)比圖丙和圖甲，線圈中電流的方向發(fā)生了怎樣的變化，線圈的受力方向及其轉(zhuǎn)動(dòng)方向又如何呢？丁圖又重新回到了平衡狀態(tài)，綜合分析線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中，線圈中電流方向改變了幾次實(shí)現(xiàn)了線圈繼續(xù)重復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)？提示：在圖乙中，線圈由于慣性沖過(guò)平衡位置后，E與A接觸，F(xiàn)與B接觸，線圈的ab邊內(nèi)電流由a向b，受到的力變?yōu)橄蛳拢琧d邊內(nèi)電流由c向d，受到的力變?yōu)橄蛏?，于是線圈就繼續(xù)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。圖丁線圈中電流消失，處于平衡狀態(tài)，由于慣性，會(huì)沖過(guò)平衡位置，繼而回到圖甲狀態(tài)，重復(fù)旋轉(zhuǎn)。在整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，依靠換向器與電刷配合，每轉(zhuǎn)動(dòng)半周，線圈中電流方向就改變一次，實(shí)現(xiàn)了線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；線圈中的電流方向是發(fā)生變化的，變得與原來(lái)相反，轉(zhuǎn)動(dòng)半圈電流方向就改變一次，使線圈受力方向變得相反。參考答案：E與A接觸，F(xiàn)與B接觸，線圈的ab邊內(nèi)電流由a向b，受到的力變?yōu)橄蛳?，cd邊內(nèi)電流由c向d，受到的力變?yōu)橄蛏希^續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)兩次5.電路中是通過(guò)________________改變線圈中的電流方向的。提示：在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，依靠換向器與電刷配合，每轉(zhuǎn)動(dòng)半周，線圈中電流方向就改變一次，使線圈受力方向變得相反，實(shí)現(xiàn)電流方向改變的是換向器。參考答案：換向器一、直流電動(dòng)機(jī)的原理1.平衡位置:線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,兩個(gè)邊受力方向_____,在___________上的位置。2.運(yùn)動(dòng)情況:通電線圈在磁場(chǎng)中_______發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),到達(dá)平衡位置時(shí),由于_____,它能沖過(guò)平衡位置。相反同一條直線受到力慣性3.換向器和電刷:(1)構(gòu)造:①換向器:由兩個(gè)半圓形_________組成。②電刷:由兩根彈性金屬片組成,一端接導(dǎo)線,另一端緊貼_______。(2)作用:每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)_________時(shí),換向器在_____的配合下,能自動(dòng)改變線圈中的_________,使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。銅制半環(huán)換向器平衡位置電刷電流方向二、實(shí)用的電動(dòng)機(jī)1.構(gòu)造:主要由_____和_____組成。2.原理:利用_____________________發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而制成。3.能量轉(zhuǎn)化:把_____轉(zhuǎn)化成_______。4.類型:(1)直流電動(dòng)機(jī):由_____電源供電。例如,起重機(jī)、電動(dòng)玩具、錄音機(jī)、影碟機(jī)等。(2)交流電動(dòng)機(jī):由_____電源供電。例如,電扇、洗衣機(jī)、電冰箱等。定子轉(zhuǎn)子通電線圈在磁場(chǎng)中受力電能機(jī)械能直流交流【拓展延伸】電動(dòng)機(jī)使用時(shí)能量的轉(zhuǎn)化電動(dòng)機(jī)在使用時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,同時(shí),線圈通電時(shí),由于電流熱效應(yīng)的存在,電流流經(jīng)線圈時(shí)也會(huì)將部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,所以在電動(dòng)機(jī)使用時(shí),要及時(shí)將產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去,常見的是在電動(dòng)機(jī)中安裝風(fēng)扇或散熱片等。考點(diǎn)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理【典例】如圖甲是直流電動(dòng)機(jī)模型,圖乙是自制簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)模型?，F(xiàn)在主要討論圖乙簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)的制作與操作問(wèn)題:(1)繞制線圈的銅絲外表有漆皮,必須對(duì)線圈引出線的兩端(擱置于銅質(zhì)彎鉤的部位)進(jìn)行刮漆處理,刮漆方法見放大圖。按這種方法刮漆,目的是使線圈能夠

,因此這一部位就相當(dāng)于圖甲中的

(填某一部件的名稱)。(2)如果整個(gè)制作沒有問(wèn)題,但接上電源后線圈不動(dòng),這時(shí)應(yīng)做哪些嘗試?(說(shuō)出兩點(diǎn)即可)①__________________________________________________;②__________________________________________________?！舅悸穼?dǎo)引】解決本題的關(guān)鍵點(diǎn)【精講精析】本題考查直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。(1)對(duì)線圈引出線的兩端(擱置于銅質(zhì)彎鉤的部位)進(jìn)行刮漆處理，這樣就相當(dāng)于加了兩個(gè)換向器，線圈就能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)了；(2)線圈不動(dòng)的原因可能有線圈正好停止在平衡位置、線圈受到的磁場(chǎng)力較小等，所以，如果線圈轉(zhuǎn)到平衡位置不動(dòng)時(shí)，可以用手給它一個(gè)力，使其越過(guò)平衡位置繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；如果不是在平衡位置，說(shuō)明受到的磁場(chǎng)力較小，可以增強(qiáng)磁體磁性、增加電池的個(gè)數(shù)以增大線圈中電流，使線圈受到的磁場(chǎng)力增大。答案：(1)導(dǎo)電(或接觸良好)換向器(2)①將線圈旋轉(zhuǎn)一定角度②增大電源電壓(或換一塊磁性更強(qiáng)的磁體)【方法歸納】直流電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)的四類原因及解決措施原因種類具體故障處理方法電路原因電刷與換向器接觸不良將換向器、電刷表面氧化層刮去,使二者接觸良好電流太小增大電源電壓線圈內(nèi)部開路更換線圈換向器變形,電刷同時(shí)接觸同一個(gè)換向器片,使線圈被短路調(diào)好換向器位置原因種類具體故障處理方法磁場(chǎng)原因磁體的磁性弱換強(qiáng)磁體機(jī)械原因線圈被卡住,電刷與換向器接觸太緊或線圈轉(zhuǎn)軸受到的摩擦力太大調(diào)節(jié)松緊,減少摩擦位置原因線圈剛好處在平衡位置用手轉(zhuǎn)動(dòng)線圈使其轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置1.下列哪種設(shè)備是根據(jù)如圖所示的實(shí)驗(yàn)原理制成的()A.電熨斗B.電動(dòng)機(jī)C.電磁鐵D.發(fā)電機(jī)【解析】選B。本題考查電動(dòng)機(jī)的原理。本題圖中探究的是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，這就是電動(dòng)機(jī)的原理，故B選項(xiàng)正確；電熨斗的原理是電流的熱效應(yīng)，電磁鐵的原理是電流的磁效應(yīng)，發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)，故A、C、D選項(xiàng)均錯(cuò)。2.如圖所示四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，揭示了電動(dòng)機(jī)原理的是()【解析】選B。本題考查電動(dòng)機(jī)的原理。A實(shí)驗(yàn)是奧斯特實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置；B實(shí)驗(yàn)是研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，也是電動(dòng)機(jī)的原理圖；C實(shí)驗(yàn)是探究電荷間相互作用規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置；D實(shí)驗(yàn)是研究電磁鐵磁性的實(shí)驗(yàn)裝置。3.如圖所示是直流電動(dòng)機(jī)的模型，閉合開關(guān)后線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)要線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下列方法中可行的是()A.只改變電流方向B.只改變電流大小C.換用磁性更強(qiáng)的磁鐵D.對(duì)換磁極同時(shí)改變電流方向【解析】選A。本題考查通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向的影響因素。通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，只改變其中一個(gè)因素，導(dǎo)體受力方向發(fā)生改變，兩個(gè)因素同時(shí)改變則導(dǎo)體受力方向不發(fā)生改變，故A正確，D錯(cuò)誤；B、C兩個(gè)因素只會(huì)改變導(dǎo)體受力的大小。4.直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)，換向器改變線圈中的電流方向()A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到任意位置B.線圈平面與磁感線垂直C.線圈平面與磁感線平行D.線圈平面與磁感線成45°角【解析】選B。本題考查換向器的作用。直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)的線圈轉(zhuǎn)到線圈平面與磁感線垂直時(shí)，由于受到平衡力的作用，線圈會(huì)靜止，這時(shí)換向器改變線圈里的電流方向，從而改變線圈的受力方向，于是線圈受到非平衡力的作用，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。5.如圖所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)后，能觀察到導(dǎo)體ab運(yùn)動(dòng)的是_____圖，這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)_______有力的作用?！窘馕觥繄D甲中有電源，導(dǎo)體ab處于磁場(chǎng)中，閉合開關(guān)，導(dǎo)體中有電流通過(guò)，磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，能觀察到導(dǎo)體ab運(yùn)動(dòng)，也就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)；圖乙中無(wú)電源，閉合開關(guān)，導(dǎo)體ab不會(huì)運(yùn)動(dòng)。答案：甲電流6.如圖所示,在直流電動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程中,換向器起了關(guān)鍵的作用,它能使線圈剛剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)就自動(dòng)改變線圈中的

,從而實(shí)現(xiàn)通電線圈在磁場(chǎng)中的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)是把電能轉(zhuǎn)化為

能,實(shí)際使用的直流電動(dòng)機(jī)由

和

兩部分組成,如圖所示的線圈為

?！窘馕觥勘绢}考查線圈平衡位置的特點(diǎn)。直流電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的，它是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。為了讓電動(dòng)機(jī)能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，在制作電動(dòng)機(jī)時(shí)增加了換向器，當(dāng)線圈剛好轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)就自動(dòng)改變線圈中的電流的方向，及時(shí)改變通電線圈的受力方向，保證電動(dòng)機(jī)能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)際使用的直流電動(dòng)機(jī)是由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成，圖中線圈是轉(zhuǎn)動(dòng)的，稱為轉(zhuǎn)子。答案：電流方向機(jī)械轉(zhuǎn)子定子轉(zhuǎn)子7.如圖所示是電動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中線圈處于平衡位置時(shí)的示意圖,由于磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體具有

的作用,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至平衡位置時(shí),兩個(gè)電刷跟兩個(gè)半環(huán)間絕緣部分接觸,線圈中無(wú)電流通過(guò),所以線圈不受力的作用,但線圈由于

會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),從而越過(guò)平衡位置?！窘馕觥勘绢}考查電動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程。由于磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體具有力的作用，通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)。但當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至平衡位置時(shí)，兩個(gè)電刷跟兩個(gè)半環(huán)間絕緣部分接觸，線圈中無(wú)電流通過(guò)，所以線圈不受力的作用。但由于慣性線圈會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而越過(guò)平衡位置，使兩個(gè)半環(huán)接入反向電流，使線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。答案：力慣性8.如圖所示,電動(dòng)飛機(jī)玩具的心臟是小電動(dòng)機(jī),小電動(dòng)機(jī)工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為_______能,其工作原理是_____________________________________________?！窘馕觥勘绢}考查電動(dòng)機(jī)的工作原理。由電動(dòng)機(jī)的工作原理和能量轉(zhuǎn)化的知識(shí)可知：電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。答案：機(jī)械通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)找找你容易錯(cuò)在哪里?電動(dòng)機(jī)是利用

的原理制成的。如圖,在做“讓線圈轉(zhuǎn)起來(lái)”的實(shí)驗(yàn)中,為了使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),采取的辦法是將線圈兩端引線的漆皮

;要想使線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與原來(lái)的相反,采用

或

的方法?！緦W(xué)生自答】①電流的磁效應(yīng)②全部刮掉改變電流方向改變磁場(chǎng)方向【教師點(diǎn)評(píng)】①電動(dòng)機(jī)的原理理解錯(cuò)誤:應(yīng)為通電線圈在磁場(chǎng)中受到力的作用;②操作錯(cuò)誤:兩端都刮掉,線圈轉(zhuǎn)到平衡位置就會(huì)停下來(lái),不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?！菊_解題】通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)一端全部刮掉，另一端只刮半周改變電流方向改變磁場(chǎng)方向9.2阿基米德原理滬科版八年級(jí)物理全一冊(cè)課件

復(fù)習(xí)導(dǎo)入復(fù)習(xí)回顧：怎樣用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體受到的浮力？學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解浮力的大小與哪些因素有關(guān)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，知道阿基米德原理；并能利用阿基米德原理解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。試一試：你能讓雞蛋浮起來(lái)嗎？課堂探究一、浮力大小與哪些因素有關(guān)加鹽攪拌后雞蛋浮起加鹽攪拌做一做：把擰緊瓶蓋的飲料瓶逐漸按入水中，你有什么感受？想一想：浮力大小可能與哪些因素有關(guān)？液體的密度物體浸入液體的體積物體浸沒在液體中的深度…………設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想（1）怎樣測(cè)量物體所受浮力的大??？稱重法測(cè)浮力（2）怎樣探究其中一個(gè)因素對(duì)浮力的大小的影響？控制變量法小組實(shí)驗(yàn)，匯報(bào)結(jié)論1.其它條件相同時(shí)，把物體浸沒不同液體中，觀察彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，比較浮力大小。結(jié)論：浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。2.其它條件相同時(shí)，改變物體浸入液體的體積，讀取彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，比較浮力大小。結(jié)論：浮力的大小跟物體浸在液體中的體積有關(guān)3.其它條件相同時(shí)，，改變深度讀取彈簧