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第十七章 电动机与发电机
17.2 电动机转动的原因
回顾：还记得之前的实验中有什么现象？说明了什么？
磁体在磁场中受
到了力的作用
通电导体周围存在磁场
通电导体是不是也会受到磁场的作用力呢？
观察与思考
1.知道磁场对通电导体的作用力及其影响因素。
2.知道换向器的作用。
3.知道电动机的结构及其工作原理。
学习目标
探究磁场中通电导体受到的作用力
请展示自己设计的实验方案，并跟如图所示的三个实验装置进行比较，再从中选出自己满意的实验装置进行实验。
一、探究磁场中通电导体受到的作用力
演示实验：
实验过程：
若以（a）或（b）装置进行实验
(1)电路闭合时，蹄形磁铁中的金属棒AB是
否动起来呢？动起来的原因是什么？
(2)如果把蹄形磁铁移开，通电金属棒AB还
会动吗？这个现象说明什么？
(3)改变电流方向，金属棒AB的运动方向是否改变？
(4)保持电流的方向不变，改变磁场方向，金属棒AB的运动方向是否改变？
一、探究磁场中通电导体受到的作用力
实验 通电导体在磁场中的运动
N
S
I
N
S
I
N
S
I
F
F
F
A
B
A
B
A
B
电流方向 B→A A→B A→B
磁场方向 向下 向下 向上
运动方向
向右
向左
向右
一、探究磁场中通电导体受到的作用力
实验现象：
实验记录：
通电导体在磁场中会受到磁场对它的________，力的方向跟_______的方向和导体中_______的方向都有关系。
作用力
电流
磁场
一、探究磁场中通电导体受到的作用力
实验结论：
交流反思：
如果选择图(c)所示的实验装置，要怎样进行实验呢？装置中的线圈会动起来吗？
你能用上述结论来说明通电线圈完全在磁场中时怎样运动的吗？
接通电路后，线圈两边的电流方向不同，其受力方向相反，线圈便转动起来。
转到如图位置时，线圈两边受到的力恰好在同一条直线上，且大小相等、方向相反，线圈来回摆动几次就停在该位置上了。
平衡位置
一、探究磁场中通电导体受到的作用力
通电线圈在磁场中转动到平衡位置时，就会停下来，那么，怎样才能使通电线圈在磁场中持续地转动呢？
这样动力不够足啊，在线圈转过平衡位置后自动改变电流方向如何？
能自动改变磁场方向也行。
到达平衡位置后后半圈自动断电可以吗？
一、探究磁场中通电导体受到的作用力
当线圈由于惯性刚越过平衡位置时，如果立刻改变线圈中的电流方向，线圈就能够继续转动下去了。在电动机上能够完成这一任务的装置叫做换向器。
换向器
铜半环
电刷
二、换向器的作用
仔细观察电动机的电源引入处有一个“小机关”，这就是换向器。你能说一说换向器是如何改变电流方向的吗？
二、换向器的作用
当线圈刚越过平衡位置时，由于换向器的作用，改变了线圈中电流的方向，使线圈继续不停地转动下去。
三、电动机的工作原理
我们已经知道，电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。用直流电源供电的电动机叫做直流电动机。如图是直流电动机的工作原理图。
三、电动机的工作原理
线圈处于此位置时，电流从电刷4→半环2→线圈→半环1→电刷3。线圈的c边受到一个向上的力，a边受到一个向下的力，线圈沿逆时针方向转动。
三、电动机的工作原理
线圈转至平衡位置时，两电刷跟两个半环间的绝缘部分接触，线圈中无电流，不再受力的作
用。由于惯性，线圈会越过平衡位置转动。
三、电动机的工作原理
线圈越过平衡位置后，电流从电刷4→半环1→线圈→半环2→电刷3。线圈的c边受到一个向下的力，a边受到一个向上的力，线圈仍绕轴沿逆时针方向转动。
概括地说，直流电动机的工作原理是：
通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动，同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。
三、电动机的工作原理
实际的电动机：
三、电动机的工作原理
视频 电动机的换向器构造
磁体对通电导体作用原理的应用十分广泛。
磁电式电流仪表
机器人
动圈式扬声器
三、电动机的工作原理
视频 扬声器的工作原理
电动机转动的原理
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
课堂小结
1.如图所示是直流电动机的工作原理图， E、F 部件我们称之为__________，它的作用是当线圈转动到平衡位置时，能自动改变___________。从而实现通电线圈在磁场中的连续转动，电动机工作时,是把电能转化为___________。
换向器
电流方向
机械能
课堂练习
2.如图所示，通过开关S控制电动机，使电动机既能正转又能反转(已知电动机的转动方向会随着通过其电流方向的变化而变化)，请在图中虚线框内分别填上电池和电动机的电学符号。
课堂练习
3.如图所示，在扬声器的线圈两端连接干电池，扬声器_______持续发声，线圈______持续受到磁场的作用力。(均选填“会”或“不会”)
不会
会
课堂练习

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