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(共27张PPT)
第4节 电动机
知道通电导体在磁场中受到力的作用，其作用力方向与电流方向和磁场方向有关系。
知道通电矩形线圈在磁场中的转动情况。
了解直流电动机的结构和工作原理，知道换向器的结构和作用。
知道直流电动机工作过程中能量转化关系。
为什么电风扇、洗衣机、电动自行车通电后会转动起来
这些用电器中安装着电动机，它能把电能转化为机械能。
一、磁场对通电导体的作用
1.磁场对通电导线的作用
实验原理
静止在磁场中的直导线，通电后，若其运动状态发生改变，则说明磁场对放入其中的通电导体产生力的作用。
实验器材
电源、开关、导线、磁体、滑动变阻器、导轨、金属棒。
实验过程及现象
（1）把金属棒放在磁场中，当闭合开关使金属棒通电时，看到的现象是金属棒________________。
由静止开始运动
（2）只改变金属棒中的电流方向，金属棒运动的方向与原来的运动方向______。
相反
（3）保持金属棒中的电流方向不变，改变磁场的方向，金属棒的运动方向与原来的运动方向______。
相反
（4）同时改变导线中的电流方向和磁场的方向，导线运动的方向与原来的运动方向______。
相同
实验结论
1.通电导线在磁场中会受到力的作用。
2.力的方向与电流方向及磁场方向有关。
3.当电流方向改变，或磁场方向改变时，导线的受力方向发生改变；当电流方向和磁场方向同时改变时，导线的受力方向不变。
2.磁场对通电线圈的作用
（1）使线圈静止在图示位置上，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。
（2）使线圈静止在图示位置上，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。
线圈转过平衡位置后，线圈受到阻碍它沿顺时针方向转动的力的作用。
（3）使线圈静止在图示位置上，这是刚才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。
线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力要阻碍它的转动。
如果在越过了平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈不是就能连续转下去了吗
二、直流电动机
1.电动机的构造
电动机由转子(能够转动的线圈)和定子(固定不动的磁体)两部分组成。
能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。
2.换向器
无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的，线圈就可以不停地转动下去了。
两个半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘。
A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
电刷和换向器接触，电路接通，线圈中的电流方向为a→b → c → d ，线圈在磁场力的作用下开始转动。
转到平衡位置时，电刷和换向器断开，电路中没有电流通过，线圈利用惯性继续向前转动。
3.直流电动机的工作过程
转过平衡位置，换向器和电刷接触，电路接通，线圈中的电流方向变为d→c→b→a。线圈的受力方向随之变化，线圈受力继续转动。
转到平衡位置时，线圈由于惯性继续转动。在换向器的作用下，线圈受到的磁场力始终驱动线圈转动。
三、装配直流电动机模型
1.目标
（1）进一步了解直流电动机的构造和工作原理。
（2）练习安装直流电动机的模型，提高动手操作能力。
直流电动机模型，电池，滑动变阻器，开关，导线等。
2.器材
（1）把直流电动机模型的各个部件安装成整机。
3.电路图
4.过程
（2）把直流电动机的模型接入电路。在闭合开关前，先弄清电流从哪一个电刷流入电动机线圈。闭合开关，观察电动机线圈的转动方向，记录结果。
（3）分别对调电源的两极和两个磁极，按步骤（2）重复一次，观察电动机的转动方向是否改变，记录结果。
（4）同时对调电源的两极和两个磁极，按步骤（2）重复一次，观察电动机的转动方向是否改变，记录结果。
（5）利用滑动变阻器改变通过线圈的电流，观察转子转动的快慢，观察记录结果。
5.结果
（1）只改变电流的方向，或只改变磁场的方向，电动机的转动方向发生改变。
（2）同时改变电流和磁场的方向，电动机的转动方向不变。
（3）可以通过改变电流大小改变电动机的转速。
1.下列电器中，利用通电导线在磁场中受力运动原理工作的是 (　　)
A.电热水器
B.电动机
C.电视机
D.电铃
B
2. 研究磁场对通电导线作用的实验装置如图所示。接通电源，电流由a至b通过导线ab时，它将受到磁场力的作用而向左运动，则(　　)
A.当磁场方向改变时，导线ab将向右
运动，机械能将转化为电能
B.当电流方向改变时，导线ab将向左
运动，电能转化为机械能
C.当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab仍向左运动
D.当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向右运动
C
3.安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以(　　)
A.将磁体的N、S极对调
B.将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
C.改变磁性强弱
D.改变磁性强弱和电流大小
A
4.某个直流电动机的模型通电后不能转动，发生故障的原因可能是(　　)
A.磁铁磁性太强
B.电源正、负极接反了
C.换向器和电刷接触不良
D.轴与轴架的摩擦太小
C
磁场对通电导体的作用
直流电动机
装配直流电动机模型
电动机
磁场对通电线圈的作用
磁场对通电导线的作用
直流电动机的构造
换向器
直流电动机的工作过程
完成教材第20页的练习。

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