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第二十章 电与磁
第4节 电动机
课前引入
1．通过实验探究知道磁场对通电导线有力的作用，知道力的大小和方向与什么因素有关，会用其解决实际问题。
2．通过演示实验和实例分析知道电动机的构造和工作原理，知道换向器在直流电动机中的作用，会解释相关问题。
磁体周围存在什么？
通电直导体周围存在什么？
I
+
_
磁场
磁场
磁体间通过磁场相互作用
通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
磁场对通电导线的作用
演示实验
闭合开关，观察铜制直导体运动。
金属导轨
直导体
+
-
I
N
F
S
闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。
结论：通电导线在磁场中要受到力的作用。
磁场对通电导线的作用
通电导体在磁场中的受力方向固定吗？可能与什么因素有关？
I
N
F
S
甲
乙
I
F
N
S
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。
I
F
丙
N
S
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。
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。
磁场对通电导线的作用
磁场对通电导线的作用
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。
想一想：
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。那么怎么样才可以持续地运动呢？
磁场对通电导线的作用
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。
磁场对通电导线的作用
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？
通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
电刷
换向器
两个
铜半环
换向器：
磁场对通电导线的作用
能够转动的线圈和固定不动的磁体。
能够转动的部分叫做转子；
固定不动的部分叫做定子。
电动机的基本构造
2、电动机的工作原理（通电导线在磁场中受力的作用）
电动机的基本构造
3．实际电动机
能量转化：电能转变为机械能
电动机的基本构造
扬声器：
电动机的基本构造
(一)磁场对通电导线的作用
1．通电导线在磁场中受到力的作用
2．通电导体所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关
(二)电动机
1．结构：定子、转子
2．工作原理：通电线圈在磁场中受力转动
3．换向器：当线圈转过平衡位置时，能够自动改变线圈中的电流方向，使线圈继续转动
4．电动机工作时，电能转化为机械能
课堂总结
1、要使直流电动机的线圈不停地转动，要安装换向器，其主要作用是（ ）
A．自动改变线圈转动方向
B．自动改变线圈中的电流方向
C．自动改变线圈的受力大小
D．自动改变磁场方向
B
随堂练习
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
随堂练习
3、直流电动机工作时，线圈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
随堂练习
4、关于磁场对电流作用的相关知识，下列说法正确的是(　　)
A．通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向无关
B．通电导体在磁场中的受力方向只与磁场方向有关
C．要改变通电导体在磁场中的受力方向，必须改变电流方向或磁场方向
D．以上说法都不对
C
随堂练习
5、如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是（　）
A．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
B．电动机通电后不转，一定是电路断路
C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转
化为机械能
D．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
A
随堂练习
6、借助如图所示的实验装置，小明探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是(　　)
D
A．将A、B两端对调
B．将滑动变阻器的滑片P向右移动
C．换用磁性更强的蹄形磁体
D．将蹄形磁体的N极、S极对调
随堂练习
7、电动机是一种高效、低污染的动力设备，广泛地应用在日常生活和生产实践中。下列家用电器中应用到电动机的是(　　)
A．电热水器　　　　　　B．电饭锅
C．洗衣机 D．电热毯
C
随堂练习
8、在安装直流电动机模型的实验中，要减小电动机的转速，正确的措施是(　　)
A．增大电源电压
B．调换磁铁的两极
C．改变线圈中的电流方向
D．减小线圈中的电流
D
随堂练习
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