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第三节 科学探究：电动机为什么会转动
第十七章 从指南针到磁浮列车
玩具四驱车跑得很快，原因是装有一个转的很快的小电动机。
电动机
家中的洗衣机、电风扇、电动自行车等都是电动机来驱动的。
电力机车
洗衣机内部
电动机通电后为什么能够转动呢？
车床
水泵
电风扇
1.知道磁场对通电导线的作用，及其影响因素。
2.知道电动机的结构及其工作原理。
3.知道换向器的作用。
学习目标
金属导轨
直导体
+
-
① 闭合开关，观察铝制直导体情况。
② 改变电流方向或改变磁场方向。
1.实验探究 让通电导体在磁场中动起来
一、磁场对通电导线的作用
　　磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向也发生了改变。
　　闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。
　　电流方向不变， 改变磁场方向，磁场中导体运动方向发生了改变。
N
I
F
甲
S
I
乙
F
N
S
I
F
丙
N
S
1.通电导线在磁场中要受到力的作用。
2.通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁
场的方向有关。当电流方向或磁场的方向一个改变时，
通电导线受力的方向也会改变；若二者同时改变方向时，
通电导线受力的方向不变。
小结
知识拓展：并不是所有的通电直导线在磁场中都受到力的作用，当通电直导线与磁感线方向平行时，此时通电的直导线不受力的作用。
　　通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。
为什么线圈不能持续转动呢
如果把一个通电的线框放到磁场中，又会怎样运动？
　　通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。
　　当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。
　　线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。
　　通电线圈最后静止在平衡位置。
　　如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？
把一段粗漆包线绕成3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出3cm。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。
学做小小电动机
把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
分析：线圈越过平衡位置后，右端接触到没有刮掉绝缘漆的部分，电路中没电流，不受力的作用，由于惯性，线圈继续转动。
　　如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？
想一想
二、电动机的基本构造
定子（磁体）
换向器
1.转子：能够转动的部分。
2.定子：固定不动的部分。
3.换向器
(1) 两个铜制的彼此绝缘的半环E、F。
(2)换向器的作用：当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，从而实现了线圈的持续转动。
转子（线圈）
电刷（A、B）
4.直流电动机的工作过程
通电线圈在磁场中两边受力，发生顺时针转动。
线圈转到平衡位置，电刷接触到换向器中间绝缘部分，不受力，利用惯性转过平衡位置
线圈越过平衡位置后，利用换向器改变电流的方向，受力方向改变。仍然顺时针转动。
利用惯性转过平衡位置后，又改变了电流的方向和受力方向。
通电线圈在磁场中受力而转动。
5.电动机的原理：
7.电动机的优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高，而且对环境污染很小。
6.能量转化：把电能转化为机械能
电动机是很多家电的核心部件
电动机广泛应用于生产生活实际
8.实际的电动机
实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
实际的直流电动机的转子
定子
转子
扬声器是怎么发声的
学校的操场上挂着扬声器（喇叭），收音机、电视机、音响中都有扬声器，每天我们都能听到扬声器发出的悠扬声音。那么，扬声器是怎样发出声音的呢？
科学世界
1.作用：它是把电信号转变为声音信号的装置。
扬声器
2.结构：线圈、永久性磁体、锥形纸盆。
3.原理：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，由于线圈中的电流方向是不断的变化，线圈就不断的来回振动，带动纸盆也不断地来回振动，于是扬声器就发出了声音。
电动机
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. 要改变直流电动机转向，可以采用 （ ）
A.改变电流方向，其他不变
B.改变磁场方向，其他不变
C.增大电流强度
D.同时改变电流方向和磁场方向
A B
随堂训练
2.关于通电导体在磁场里受力方向，下列说法中错误的是
（ ）
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，导体的受力方向改变
D.电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变
C
3.现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快、命中率高等特点，其原理是利用磁场对通电导体有力的作用。下图中与此工作原理相同的是（ ）
B
4.常用电流计测量电流的原理（ ）
A.电流周围的磁场吸引指针转动
B.磁场对电流的作用带动指针转动
C.直流电动机的运转带动指针转动
D.磁体周围的磁场吸引指针转动
B

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