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第二十章 电与磁
九年级物理人教版·下册
第4节 电动机
新课引入
电力机车、电梯、电风扇、冰箱、洗衣机、机器人，以及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产生活的各个方面。给电动机通电，它就能够转动。这是为什么？
新知讲解
磁体周围存在磁场；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。磁体间通过磁场相互作用。
奥斯特实验说明：
通电直导体周围存在磁场。
　　通电导线在磁场中是不是也会受到磁场的作用力呢？
思考
新知讲解
一、磁场对通电导线的作用
通电导体棒在磁场中运动
金属导轨
导体棒
+
-
① 闭合开关，观察导体棒运动。
② 改变电流方向或改变磁场方向。
现象分析
新知讲解
闭合开关，导体棒运动。
说明通电导体在磁场中要受到力的作用。
N
I
F
甲
S
新知讲解
磁感线方向不变，改变电流方向，磁场中导体棒运动方向也发生了改变。
I
F
丙
N
S
电流方向不变，改变磁感线方向，磁场中导体棒运动方向发生了改变。
I
乙
F
N
S
思考：如果电流的方向、磁感线的方向都变得相反，通电导线受到力的方向会怎样？
（不变）
新知讲解
当通电的直导线在磁场中与磁感线方向平行时，此时通电直导线不受磁力的作用，在磁场中就不会运动。
归纳总结
(1)通电导体在磁场中要受到力的作用。
(2)通电导体在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁感线的方向有关。
(3)当电流的方向或者磁场的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。
要想改变通电导线在磁场中的受力方向，你采取的措施是：保持 不变，改变 ，或保持 不变，改变 。
电流的方向
磁感线的方向
磁感线的方向
电流的方向
如图，通电导线在磁场中会受到 ，力的方向跟 的方向和
的方向都有关系。
力的作用
电流
磁感线
强化训练
新知讲解
实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。
如果把一个通电线圈放在磁场中，它又会怎样运动呢？
新知讲解
通电线圈在磁场中转动
使线圈静止在如图所示位置上，闭合开关，发现线圈并没有运动。这是由于线圈上、下两个边受力大小一样、方向却相反。这个位置是线圈的平衡位置。
新知讲解
使线圈静止在如图所示位置上，闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转
动，并由于惯性而越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置。
新知讲解
使线圈静止在如图所示位置上，这是线圈冲过平衡位置以后所到达的地方。闭合开关，线圈逆时针转动，说明线圈在这个位置所受的力阻碍它沿顺时针方向转动。
新知讲解
甲 线圈受到的力使它顺时针转动
乙 线圈由于惯性会越过平衡位置
丙 线圈受到的力使它逆时针转动
新知讲解
线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力阻碍它的转动。如果在线圈越过了平衡位置后，设法改变线圈中电流的方向，线圈将会继续转动如果电流的方向和磁场的方向都变得相反，通电导线受力的方向会怎样？
实际的电动机通过换向器来实现这一目的。
新知讲解
换向器：通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
两个
铜半环
电刷
换向器
新知讲解
(1)电动机转动的方向：与电流方向和磁场方向都有关，改变电流方向或磁场方向，电动机的转动方向随之改变；但如果同时改变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向不变。
(2)能的转化：电动机工作时，将电能转化为机械能。
强化训练

B

（枣庄中考）如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（　　）
A．只改变电流大小
B．只改变电流方向
C．对换磁极同时改变电流方向
D．换用磁性更强的磁体
新知讲解
电动机由两部分组成：
能够转动的线圈，也叫转子。
固定不动的磁体，也叫定子。
转子
定子
二、电动机的基本构造
新知讲解
一种直流电动机的转子
实际的电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
新知讲解
扬声器是怎样发声的
扬声器的结构
扬声器构造示意图
新知讲解
当线圈中通有电流时，线圈受到永磁体的作用而运动；当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
知识总结
目标测试
1．电动机是一种高效率、低污染的动力设备，广泛地应用在各种家用电器中。下列家用电器中应用了电动机的是(　　)
A．洗衣机 B．电饭锅
C．电热水壶 D．电热毯
A
目标测试
2．如图所示，线圈abcd位于磁场中，S0与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当S0改为与2接通时，ab段导线受磁场力(　　)
A．方向向下
B．方向向上
C．为零，因为电源反接
D．为零，因为电路一定是断路
A
目标测试
3 . 直流电动机中换向器的作用是（　　）
A．自动改变磁场的N极和S极
B．自动改变线圈中的电流方向
C．自动改变线圈中的电流方向，也能改变磁场的N极和S极
D．以上说法都不对
B
目标测试
4．如图所示，在直流电动机的工作过程中，“换向器”起了关键的作用，它能使线圈在刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的____________，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________能。
电流方向
机械
目标测试
5．有一台直流电动机模型，接入电路后能正常转动。现做如下调整，哪一种做法不改变原来电动机的转动方向(　　)
A．调换电动机中磁体的磁极
B．改变线圈中电流的方向
C．改变线圈中电流的大小
D．调换电源的正负极
C

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