资源简介

(共40张PPT)
17.1　关于电动机转动的猜想　
17.2　电动机转动的原理
第十七章　电动机与发电机
沪粤版 九年级下册
2
通过实验了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。
3
了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。
1
认识电动机的主要部件，会参照电路图连接电路，并让电动机转动起来。
学习目标
把一个磁铁靠近正在发光的灯泡的灯丝，看看会发生什么现象？可能是什么原因？
情景引入
活动1　让电动机转起来
(1)实验电路
合作探究
一、了解电动机的结构
(2)实验过程
①参照图(a)所示的电路，用导线把电动机模型、电源与开关连接起来。
②闭合开关，电动机会转动起来。
③调换电源正、负极后，再闭合开关，发现电动机转动方向与原来相反。
(3)实验结论
①若实验时电动机不转动，需要立即 开关，进行检查，否则可能会损坏电动机。
②电动机不转动的主要原因有电路开路、转轴处太紧、电流太小、磁体磁性太弱及线圈所处位置等。
断开
注意
电动机分为直流电动机和交流电动机。
使用直流电的电动机叫做直流电动机；使用交流电的电动机叫做交流电动机。
活动2　观察电动机的结构
(1)电动机主要由 和 两部分组成，圆柱形的转子是由硅钢片叠成的，线圈就嵌在硅钢片的槽中，定子由机壳和磁体组成，如图所示。
转子
定子
一组线圈
一个线圈
一段导体
线圈组
①线圈的简化：
(2)电动机的简化
N
S
“简化”是科学探究中常用的一种方法。“简化”，指把影响事物发展与变化不大的因素(次要因素)忽略掉，而将影响事物发展与变化较大的因素(主要因素)抽取出来的做法。
②磁体的简化：
电动机由转子和定子组成，如图所示的简易电动机，其中　 　是转子，_____是定子。
线圈
磁体
学以致用
思考：为什么电动机通电后能转动呢？
磁场对通电线圈有力的作用！
分析：
电动机转动原因的猜想：
电动机的转动，可能跟 和 有关。
磁场
通电线圈
如何验证：
1.正在转动的电动机，断开电源，观察是否持续转动。
2.调换电池正负极，接通电源，观察转动现象。
电动机转动原因的猜想
(1)线圈的制作
(2)支架的制作
(3)让线圈转动
制作一台简易电动机
线圈
电池
磁铁
导线
支架
视频演示：制作简易电动机
日常生活中哪些地方用到了电动机？
电力机车
风扇
过山车
电动车
电动汽车
电脑风扇
车床
水泵
洗衣机内部
想一想
1.探究磁场中通电导体受到的作用力
(1)实验电路
合作探究
二、探究磁场中的通电导体受到的作用力
(选图(a)或图(b)进行实验)
①把导体棒AB放在磁场里，接通电源，让电流通过导体棒AB，观察它的运动。
②保持N极、S极位置不变，把电源的正、负极对调后接入电路，使通过导体棒AB的电流方向与原来相反，接通电源，观察现象。
③保持导体棒AB中的电流方向与步骤①中相同，把磁体的两个磁极对调，让磁场方向与原来相反，接通电源，观察现象。
(2)实验过程
④在步骤①中，同时改变导体棒AB中的电流方向和磁场方向，接通电源，观察现象。
⑤如果选择图(c)的实验装置进行实验，应该怎样进行实验呢？
在步骤①中，闭合开关，导体棒AB向左运动。
由步骤②可知：只改变导体棒中的电流方向时，导体棒AB 运动，与步骤①中的运动方向 。
由步骤③可知：只改变磁场方向，导体棒AB 运动，与步骤①中的运动方向 。
由步骤④可知：同时改变导体棒中的电流方向和磁场方向，导体棒运动方向 。
向右
相反
向右
相反
不变
(3)分析论证
通电导体在磁场中会受到磁场对它的作用力，力的 跟磁场的 和导体中电流的 都有关系。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_____。当电流的方向和磁感线(磁场)的方向同时变得相反时，通电导线受力的方向_____。
相反
不变
方向
方向
方向
(4)实验结论
视频演示：磁场对通电导体的作用
2.探究通电线圈在磁场中的运动
阅读教材第29页，了解实验过程，小组合作进行实验，并观察实验现象，得出结论。
(1)使线圈静止在图(a)所示位置上，闭合开关，发现线圈来回摆动几次就停在该位置上了。这是由于线圈AB边和CD边受到的力恰好在同一条直线上，且大小 、方向 。线圈的这一位置叫做 ，此时线圈的平面恰好与磁感线垂直。
相等
相反
平衡位置
(2)使线圈静止在图(b)所示位置上，线圈平面与磁感线 。接通电路后， AB边和CD边的电流方向不同，其受力的方向相反，线圈沿顺时针方向转动，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。
平行
(3)使线圈静止在图(c)所示位置上，这是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。
实验现象：线圈越过平衡位置后，不能继续转动。
现象分析：线圈不能连续转动，是因为线圈越过了 以后，受到的力 它的转动。
平衡位置
阻碍
线圈为什么会返回呢？
视频演示：通电线圈在磁场中扭转
思考：怎样才能让线圈在磁场中持续地转动呢？
答案　方法一：如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈会继续转动。转动半周后再继续供电，线圈就可以持续转下去了。
方法二：如果在线圈转动的后半周，设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈就可以持续转下去了。
如图所示，闭合开关，铜棒向左运动，为使铜棒向右运动，下列操作不可行的是(　　)
A.只对调电源的正、负极
B.只对调磁体的N、S极
C.导线①接A、C接线柱，导线②接B、D接线柱
D.同时对调电源正、负极和磁体N、S极
D
学以致用
三、换向器的作用
1.换向器的构造：如图所示，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两个半环中间断开，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。
2.换向器的作用：当线圈转过 时，改变线圈中的 ，使线圈可以不停地转动下去。
平衡位置
电流方向
合作探究
研究磁场对电流有力的作用。
(1)利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”、“b”之间接入　　　；
(2)若要继续研究导体受力的大小与电流大小的关系，可在上述电路中再串联一个　　　 　，改变电流大小后，根据　　　　　　　　　可初步判断受力的大小是否发生改变；
电源
滑动变阻器
导体棒摆动的幅度
练一练
(3)乙、丙两个图中，　　图的线圈恰好处于平衡位置；
(4)丁图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了　　　　，该装置能在线圈　　　　(选填“刚转到“”即将转到”或“刚转过”)平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
丙
换向器
刚转过
阅读教材第30页图17-2-4，仔细阅读图下的说明，了解直流电动机的工作原理。
1.电动机主要由 和 两部分组成，即转子和定子。直流电动机还装有配换向器使线圈能够持续转动下去。
线圈
磁体
2.直流电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动，同时通过 及时改变线圈中的 方向，以保持线圈的持续转动。
定子
换向器
转子
换向器
电流
合作探究
四、电动机的工作原理
3.扬声器
(1)扬声器是把 转换成 的一种装置。
(2)电动机和扬声器都是利用 的原理来工作的。
电信号
声信号
通电导体在磁场中受到力的作用
永磁体
线圈
锥形纸盆
(3)当随声音变化的电流通过扬声器的线圈时，在磁场力的作用下，线圈和与它相连的振膜也随之振动，从而发出声音。由于变化的电流在磁场中受到的力也是变化的，因此扬声器发出的声音也是变化的。
扬声器的结构
思考：生活中很多地方都用到电动机，请列举生活中应用电动机的实例。
电吹风
电风扇
洗衣机
剃须刀
空调
电动自行车
1.如图所示是扬声器(喇叭)的结构图。当扬声器的线圈中通入因携带声音信息而时刻变化的电流时，线圈会在永磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声。下列说法中错误的是(　　)
A.扬声器工作时将电能转化为机械能
B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
C.扬声器中的永磁体周围存在磁场
D.扬声器工作时线圈中的电流不变
D
学以致用
2.电动机工作时，将　　能转化为　　 　能。
电
机械(或动)
1.(2024·南阳期末)“福建舰”是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。如图是它的弹射装置，弹射车处于导轨的强磁场中，给弹射车内的导体通入强电流，它会获得强大推力，并推动舰载机快速起飞。弹射车获得推力的原理是　　　　　　　　　　　　　，在此过程中将电能转化为　　　 。
通电导体在磁场中受力而运动
机械能
课堂练习
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样的？它有什么作用？
答案　电动机由定子和转子组成。
换向器的构造：两个铜半环跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘，两个电刷分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
换向器的作用是每转过平衡位置时都能自动改变线圈中的电流方向，使直流电动机向一个方向持续转动下去。
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与触点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？
答案　如果开关S1与触点a接触、S2与触点c接触时，电动机是正转的，若要使电动机反转，应使开关S1与触点b接触、S2与触点d接触。
课堂小结
课堂小结
谢谢

展开更多......

收起↑