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第二十章 电与磁
第4节 电动机
R·九年级全一册
知道磁场对通电导体和通电线圈的作用。
01
知道电动机的基本构造及其工作原理。
02
学习
目标
1
预习
检测
2
1. 磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中要受到_____的作用。
2. 通电导线在磁场中受力方向：跟_____方向和______方向有关。
3. 通电线圈在磁场中受力转动：是____能转化为_______能。
力
电流
电
机械
磁场
4. 电动机的制作原理：通电线圈在磁场中_____而转动。
5. 电动机的构造：由_____和______两部分组成。
6. 换向器：由两个铜制半环构成，其作用是改变线圈中电流的______。
受力
转子
定子
方向
电力机车、电梯、电风扇、冰箱、洗衣机、机器人（如图），以及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产生活的各个方面。给电动机通电，它就能够转动。这是为什么？
新课
导入
3
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？
通电导体棒周围存在什么？
磁场
磁场
磁体间通过磁场相互作用
探究
新知
4
知识点1 磁场对通电导线的作用
如图所示，把导体棒放在磁场里，接通电源，观察导体棒的运动。
设计实验
演 示 通电导体棒在磁场中运动
实验过程
1. 闭合开关，观察导体棒的运动；
2. 把电源的正、负极对调后接入电路，使通过导体棒的电流方向与原来相反，观察导体棒运动的方向；
3. 保持导体棒中的电流方向不变，但把蹄形磁体的上、下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导体棒运动的方向；
注意：开关不能长时间闭合！避免短路带来的危害
实验现象
磁场方向不变，改变电流方向，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，导体运动方向发生了改变。
N
I
F
甲
S
I
丙
F
N
S
I
F
乙
N
S
　　如果电流的方向和磁场的方向都变得相反，通电导线受力的方向会怎样？
　　电流方向和磁场方向同时改变，导线受力方向不变。
I
F
N
S
注意：并不是所有的通电导体在磁场中都受到力的作用，当通电导体与磁感线方向平行时，此时通电导体不受力的作用。
I
实验结论
　　1．通电导线在磁场中要受到_____的作用。
　　2．通电导线在磁场中受到力的方向与_______的方向、_______的方向有关。
　　3．当电流的方向或者磁场的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得______。
力
电流
磁场
相反
如图所示，闭合开关，铜棒向右运动。为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（ ）
换用更细的铜棒
B. 对调电源的正负极
C.向左移动滑动变阻器的滑片
D.将电源正负极和磁体的 N、S 极同时对调
针对训练
B
　　上面的实验中，直导体运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。如图，如果把一个通电线圈放入磁场中，通电线圈又会怎样运动呢？
知识点2 磁场对通电线圈的作用
演 示 通电线圈在磁场中转动
　　线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力阻碍它的转动。如果在线圈越过了平衡位置后，设法改变线圈中电流的方向，线圈将会继续转动下去。
如何改变线圈中电流的方向,才能使线圈持续转动起来呢？
实际的电动机可以通过换向器来实现这一目的。
与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
E、F是换向器（两个半圆铜环）：
作用：
A、B是电刷
作用：
及时改变线圈中的电流方向，使受力方向总是相同，线圈一直转动下去。
【点击观看电动机原理】
如图是实验室电流表内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中的电流越大，指针偏转角度越大，关于该现象，下列说法中正确的是（ ）
A. 该装置没有利用安培定则原理
B. 线圈中有电流通过时，把电能全部转化为内能
C. 改变线圈中的电流方向，其转动方向不会改变
D. 线圈中的电流越大，其所受磁场力越大
D
针对训练
2. 构造：由______________和_____________两部分组成。
1.原理：利用__________________________的原理制成的。
3.能量转换：____能转化为______能。
知识点3 电动机的基本构造
通电线圈在磁场中受力转动
转子（线圈）
定子（磁极）
电
机械
你能根据电动机的原理自制一个简易的电动机吗
下列关于电与磁，判断正确的是（ ）
A.用电器工作时就是不断地消耗电源的电荷
B.磁场看不见，但却是客观存在的
C.电动机是根据通电导体在磁场中受力的作用的原理制成，并将机械能转化为电能
D.扬声器（喇叭）是把声音信号转换成电信号的一种装置
B
针对训练
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置：右图是扬声器的构造示意图，它主要由固定的永磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通有电流时，线圈受到永磁体的作用而运动；
当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流， 它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
科学世界
1.用图所示的装置研究磁场对通电导体棒的作用时，如果闭合开关后导体棒向左运动，怎样操作可以使导体棒向右运动
解答：①调换电源的正负极；
②调换蹄形磁体的N、S极。
【教材P164 练习与应用 第1题】
随堂
演练
5
2.电动机主要由哪两部分构成？电动机换向器的构造大体是怎么样的？它有什么作用？
解答：电动机主要由转子和定子两部分组成；电动机换向器由两个互相绝缘的铜半环组成，其作用是在线圈转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，让线圈能连续转动。
【教材P164 练习与应用 第2题】
3.电路中常用到单刀双掷开关，这是一种可以分别跟两个接线柱连接的开关。图甲是它的外形图，图乙中的S1和S2是它的符号。图乙用两个单刀双掷开关来控制电动机M，使电动机既能正转，也能反转。如果开关S1与触点a接触、S2与c接触时，电动机是正转的，怎样操作开关才能使电动机反转？
【教材P164 练习与应用 第3题】
解答：开关S1与触点b接触、S2与d接触。
【教材P164 练习与应用 第4题】
4.一台电动机的额定电压是220V，额定功率是5.5kW，它正常工作时的电流有多大？连续工作2h耗电多少？
解：由P=UI得I=P/U=5.5kW/220V=25A；
连续工作2h耗电W=Pt=5.5kW×2h=11kW·h。
【教材P164 练习与应用 第5题】
5.生活中很多地方都用到电动机，请列举五个电动机在生活中应用的实例。
解答：电风扇、洗衣机、抽油烟机、空调、吸尘器等。
通电导线在磁场中受到力的作用
电动机
磁场对通电线圈的作用
课堂
小结
6
作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关
磁场对通电导线的作用
换向器
电动机
自动改变线圈中的电流方向
原理：通电线圈在磁场中受到力的作用
构造：定子（固定不动的部分）和
转子（转动的部分）
能量转换：电能转化为机械能
应用：扬声器
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
课后
作业
7

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