第4节 电动机 1 1．磁场对通电导线．知道电动机的基本原理 3．知道换向器的作用 学习目标 电动机 第 ‹#› 页 2 电动机 机床、水泵，需要电动机带动；家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机，甚至各种 电动玩具都离不开电动机。电动机已经应用在现代社会生活的各个方面。 机床 水泵 洗衣机 给电动机通电，它就能够转动，你知道这是为什么吗？ 第 ‹#› 页 3 磁场对通电导线的作用 电动机 磁体周围存在磁场 通电直导体周围存在磁场 I + _ 磁体间通过磁场相互作用，通电导线周围有磁场。那么通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？ 第 ‹#› 页 4 电动机 演示实验一 通电导线在磁场中受力 金属导轨 电源 N 实验器材：金属导轨、磁铁、开关、电池、能够在轨道上滚动的金属杆。 开关 金属杆 磁场对通电导线的作用 第 ‹#› 页 5 电动机 （1）把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察它的运动； （2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线）保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。 实验步骤 磁场对通电导线的作用 第 ‹#› 页 6 电动机 实验视频 （1）实验表明，通电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）当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。 实验结论： 磁场对通电导线的作用 第 ‹#› 页 7 教学过程 电动机 思考：如果电流的方向和磁感线的方向都变得相反，通电导线受力的方向会怎样？ 如果磁场方向和电流方向同时改变，导体受力的方向不变。 S 导体不受力的作用 通电导体受到力的作用 说明：电流方向与磁场方向平行时，导体不受力的作用。只有当电流方向与磁场方向斜交或垂直时，通电导体才会受到力的作用。 N N + _ + _ S 第 ‹#› 页 8 针对练习 电动机 1、关于通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系,下列说法不正确的是 () A. 电流方向改变时,导体受力方向改变 B. 磁场方向改变时,导体受力方向改变 C. 电流方向和磁场方向同时改变时,导体受力方向不改变 D. 电流方向和磁场方向同时改变时,导体受力方向改变 D 第 ‹#› 页 9 针对练习 电动机 2、在如图所示的实验装置闭合开关S,原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动,下列措施中可行的是() A. 将A、B两端对调 B. 将滑动变阻器的滑片P向右移动 C. 换用磁性更强的蹄形磁体 D. 将蹄形磁体的N、S极对调 D 第 ‹#› 页 10 观察通电线框在磁场里的运动 电动机 演示实验一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？ 如图把线框放在磁场里，接通电源，让电流通过，观察它的运动，并分析线框的受力情况。 通电 演示实验二 第 ‹#› 页 11 通电线框在磁场里的运动 电动机 通电线框在磁场中可以转过一个角度，但不能持续转动。 为什么线圈不能持续转动呢? 第 ‹#› 页 12 电动机 通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。 通电线框在磁场里的运动 第 ‹#› 页 13 电动机 当线圈的平面与磁感线垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置，由于惯性，线圈还会继续转动。 通电线框在磁场里的运动 第 ‹#› 页 14 电动机 线圈靠惯性越过平衡位置的后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转.最终通电线圈静止在平衡位置. 通电线框在磁场里的运动 第 ‹#› 页 15 思考 电动机 我们可采用刮去引线漆皮的办法来控制电路的通断，即一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮上半周或下半周，从而保证给线圈适时供电或停电。 思考1：通过上面的分析你能说出线圈不能连续转动的原因吗？ 因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力要阻碍它的转动。 思考2：怎样使线圈继续转动呢？ 如果在越过了平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈就能连续转下去了。 思考3：那么用什么方法停止对线圈供电呢？ 第 ‹#› 页 16 做小小电动机 电动机 把一段粗漆包线 cm的矩形线圈，漆包线cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周，用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。 两个支架分别与电池的两极相连。把线
20.4《电动机》教学设计 2023-2024学年人教版九年级全一册物理
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