资源简介

(共36张PPT)
物理 人教版
九年级全一册
第二十章 电与磁
第四节　电动机
新课导入
车床
水泵
电风扇
它们靠什么去工作？
学习目标
1.了解磁场对通电导线的作用。
2.了解直流电动机的结构和工作原理。
3.知道换向器在直流电动机中的作用。
学习目标
教学重点：
磁场对通电导线的作用。
教学难点：
电动机能够持续转动的原因。
知识全解
知识点一 磁场对通电导线的作用
机床、水泵，需要电动机带动；电力机车、电梯，需要电动机牵引。家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机，甚至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活的各个方面。
给电动机通电，它就能够转动。这是为什么？
知识全解
知识点一 磁场对通电导线的作用
通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
S
N
I
+
_
磁体周围存在什么？
通电直导体周围存在什么？
磁场
磁体间通过磁场相互作用
磁场
知识全解
知识点一 磁场对通电导线的作用
如果原来静止的铜棒突然运动起来，表明它受到了力的作用
知识全解
知识点一 磁场对通电导线的作用
改变磁场方向前
改变磁场方向后
结论：通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关。
知识全解
知识点一 磁场对通电导线的作用
改变电流方向前
改变电流方向后
结论：通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关。
知识全解
知识点一 磁场对通电导线的作用
通电导体在磁场中会受到力的作用。
通电导体在磁场中受到力的方向与磁场方向、电流方向有关。
知识全解
知识点一 磁场对通电导线的作用
假如不是一根通电导线而是一个通电线圈放在磁场中，它又会怎样运动呢？
知识全解
知识点一 磁场对通电导线的作用
磁场对线圈的力使线圈顺时针旋转
知识全解
知识点一 磁场对通电导线的作用
越过平衡位置后，磁场对线圈的力阻碍线圈继续顺时针旋转
平衡位置
知识全解
知识点一 磁场对通电导线的作用
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
线圈可以持续地转动吗？
知识全解
知识点一 磁场对通电导线的作用
是否有方法可以让线圈一直运动下去？
线圈旋转半圈后，最终会停在平衡位置
知识全解
知识点二 电动机的基本构造
想一想：
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？
知识全解
知识点二 电动机的基本构造
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。
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，线圈就能平稳地转下去。可以完成这一任务的装置叫换向器。
知识全解
知识点二 电动机的基本构造
换向器:通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
知识全解
知识点二 电动机的基本构造
换向器工作原理:
当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流方向,从而受力方向改变使线圈连续转动下去。
知识全解
知识点二 电动机的基本构造
电动机原理:
通电线圈在磁场中受力而转动。
能量转化：
电能转化为机械能。
知识全解
知识点二 电动机的基本构造
电动机的应用:
交流电动机：应用于电风扇、洗衣机、抽油烟机、电冰箱等。
知识全解
知识点二 电动机的基本构造
电动机的应用:
直流电动机：应用于电力机车、起重机、电动玩具等。
当堂练习
1.如图，以塑料管为连接轴将两个玩具的电动机甲和乙连接起来，使其可同时转动,电动机甲连接一个小灯泡，电动机乙连接电源，闭合开关后，下列说法中正确的是（　　）
A．小灯泡不发光，因为小灯泡未与电源连接
B．甲的工作原理是电磁感应
C．乙的工作原理是电磁感应
D．甲工作时，电能转化为机械能
B
当堂练习
解析　
由图可知，闭合开关，乙电动机中有电流通过，乙电动机工作，乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，是电能转化为机械能。因为乙的转动带动甲的转动，甲电动机内部的线圈在内部磁场中切割磁感线，会产生感应电流，有电流流过小灯泡，小灯泡会发光，此时甲相当于一个发电机，则甲的工作原理是电磁感应，是机械能转化为电能。故ACD错误，B正确。
故选B。
当堂练习
2.如图所示，对于图中所描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
A．图甲玻璃筒内空气被压缩时，空气内能增大，与四冲程汽油机的压缩冲程原理相同
B．图乙电风扇吹风是将机械能转化为电能
C．图丙两个底部光滑的铅柱紧压结合在一起说明分子间没有斥力
D．图丁是柴油机的做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
A
当堂练习
解析　
A．图中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气的内能增加，温度升高，机械能转化为内能，与压缩冲程的原理是相同的，故A正确；
B．电风扇工作时将电能转化为机械能，故B错误；
C．图丙两个底部光滑的铅柱紧压结合在一起只能说明分子之间存在相互作用的引力，并不能说明分子间没有斥力，故C错误；
D．图中汽缸顶部有个火花塞，是汽油机，气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减小，故D错误。
故选A。
当堂练习
3.物理学原理在生产、生活中有着广泛的应用，很多机器、设备都是根据物理学原理制成的。利用如图所示实验的原理可以制成（　　）
A．电磁继电器
B．电动机
C．内燃机
D．电磁铁
B
当堂练习
解析　
该实验装置中有电源、导轨、磁体和金属棒，研究通电导体在磁场中受力而运动，利用此原理制造了电动机，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
当堂练习
4.图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环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。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（　　）
A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B．线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcda流过线圈
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
D
当堂练习
解析　
A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误；
B．由图知道，线圈由图示位置转过180°时，电流沿abcd流过线圈，故B错误；
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流的方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误；
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。
故选D。
当堂练习
5.电让我们的生活丰富多彩，关于下图所示的情景说法正确的是（　　）
A．甲图中的通电螺线管，将它自由悬垂，则它的B端静止时指向南方
B．乙图中的手摇发电机，它的工作原理是电磁感应，可将机械能转化为电能
C．丙图中的实验结果表明，只要给导体通电，导体附近的小磁针就一定会发生偏转
D．丁图中所探究的实验中通电导体受力方向与电流方向和磁场强弱有关
B
当堂练习
解析　
A．甲图中的通电螺线管的B端是N极，将它自由悬垂，则它的B端静止时指向北方，故A错误；
B．乙图中的手摇发电机，它的工作原理是电磁感应（闭合电路的一部分导体做切割磁感线时会产生感应电流），可将机械能转化为电能，故B正确；
C．给导体通电，导体附近的小磁针不一定会发生偏转（小磁针的磁场方向与通电导体周围的磁场方向一致时），故C错误；
D．丁图中所探究的实验中通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关，故D错误。
故选B。
本课小结
电动机
磁场对通电导线的作用：
电动机的基本构造：
通电导体在磁场中受到力的作用
通电导体在磁场中受到力的方向与电流的方向 、磁场的方向有关
电能转化为机械能
应用：电动机
电磁铁、线圈、换向器、电源
原理：
换向器的作用
能量转化：电能转化为机械能
通电线圈在磁场中受力发生转动
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