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§1.4 电动机
奥斯特实验说明：
通电导线周围存在磁场，
对磁体有磁力作用，使磁体运动。
通电导体对磁体有力的作用；反过来，磁体能否能通电导体产生力的作用，使导体运动起来？
磁场对通电导线的作用
把导体AB放在磁场中，当闭合开关使导体AB通电时，看到的现象是：
改变通过导体AB中的电流方向，观察导体的运动方向：
保持导体AB中的电流方向不变，改变磁场方向，观察导体的运动方向：
导体AB向左运动
导体向相反方向（向右）运动
导体向相反方向（向左）运动
结论：通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流方向及磁场方向有关。当电流方向或磁场方向发生改变时，导线的受力方向也发生改变。
如果同时改变电流方向和磁场方向，通电导线的受力方向是否改变？
同时改变电流方向和磁场方向，
通电导线的受力方向不变。
判定方法：
左手定则
1、伸开左手，拇指与四指垂直。
2、让磁感线垂直穿过手心。
3、四指指向电流方向。
4、则大拇指所指方向就是导体受力的方向。
试判断下列通电导线的受力方向。
要使通电导体在磁场中受到力的作用，导体要如何放置？
通电导体的方向不能与磁感线平行
通电导体在磁场中受到力的作用，在此过程中，有没有牵涉到能量的转化？
电能转化为机械能
如果把一个通电的线圈放在磁场里，线圈会运动吗？怎样运动？
通电导体在磁场中受到力的作用
将矩形线圈处于如右上图所示的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈的转动情况：__________________。
将矩形线圈处于如右下图所示的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈能否转动：__________________。
线圈顺时针偏转
线圈不发生偏转
a
b
c
d
a
b
c
d
受到方向相反且不在同一直线上的力，发生转动
此时受到平衡力，线圈由于惯性继续沿顺时针方向转动
力阻碍线圈顺时针转动
F
F
F
F
F
F
受到平衡力，最终静止在平衡位置
换向器
由两个铜半环构成。每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向。
直流电动机模型
直流电动机
利用直流电源供电的电动机
磁体
线圈
换向器
电刷
定子
转子
（线圈）
（磁体）
实际的
电动机
工作原理：
通电线圈能在磁场中受力转动
能量转化：
电动机把电能转化为机械能
电动机的优点：
构造简单、控制方便、效率高、无污染
生活和生产中
离不开电动机
交流电动机
利用交流电源供电的电动机
1）安装时要注意:
①轴与轴之间的摩擦要尽量减少；
②电刷和换向器的接触松紧要适当。
活动：装配直流电动机模型
2）把直流电动机的模型接入电路，其
电路图如图所示。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，把结果记录在表中。
3）把电源的两极对调，按步骤2重复一次， 观察电动机的转动方向是否改变，把结果记录在表中。
4）再把两个磁极位置对调一下，重复实验一次，观察电动机转动方向是否改变，把观察结果记录在表中。
5） 在步骤2的基础上，只把两个磁极对调一下，重复实验，把观察结果记录在表中。
6）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，把观察结果记录在表中。
顺时针
从B流入，从A流出
左N、右S
逆时针
从B流入，从A流出
右N、左S
顺时针
从A流入，从B流出
右N、左S
逆时针
变大
变快
变小
变慢
小结：
电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关。
只改变电流方向或只改变磁场方向，电动机的转动方向发生改变。
同时改变电流方向和改变磁场方向，电动机的转动方向不改变。
对调电池的正负极或对调磁极
在装配直流电动机模型实验中，常见的故障是通电后电动机不转动，主要原因有以下几种：
(1)电流不通或太小
①接线柱接触不良、电路中某处断开；
②电源电压太低；使用的滑动变阻器的阻值太大；
(2)摩擦力太大
①电刷与换向器接触太紧；
②线圈轴与插孔之间的摩擦太大，线圈轴被卡住；
(3)磁体的磁性不够强
(4)线圈位于平衡位置（线圈平面与磁场方向垂直）
只要将线圈轻轻转动一下就可以
1. 直流电动机能持续转动，主要是因为（ ）
A. 线圈的作用 B. 电流的作用
C. 磁场的作用 D. 换向器的作用
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 电动机是把机械能转化为电能的机器
B. 电动机是把电能转化为机械能的机器
C. 直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的
D. 改变线圈中的电流方向，可以改变电动机线圈转动的快慢
D
B
【练习】
3. 在磁场中的通电导体（ ）
A. 一定受到磁场力的作用
B. 可能受到磁场力的作用
C. 一定不受磁场力的作用
D. 以上说法均不正确
4. 直流电动机工作时，线圈平面经过垂直磁感线的位置时（ ）
A. 线圈受力平衡，速度为零
B. 线圈受力平衡，速度不为零
C. 线圈受力不平衡，速度为零
D. 线圈受力不平衡，速度不为零
B
B
5. 通电导体在磁场中的受力方向与____________和 ____________有关。如果改变其中一个量的方向，则受力方向将_______；如果两个量的方向同时发生改变，则受力的方向将_______。
6. 直流电动机中的换向器起了什么作用？
磁场方向
电流方向
改变
不变
在线圈转过平衡位置后，立即改变电流方向，受力方向也随着改变，使线圈在磁场力作用下继续沿原方向转动下去。

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