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第4节 电动机第二十章 电与磁义义 务务 教教 育育 教教 科科 书书物理物理 九年级九年级 全一册全一册作作 者：山东省日照市莒县三中者：山东省日照市莒县三中 范丰梅范丰梅想一想1.1.生活和生产中哪些地方用到生活和生产中哪些地方用到了电动机？了电动机？ 2.2.电动机工作时消耗了什么能，电动机工作时消耗了什么能，同时转化为什么能？同时转化为什么能？消耗了电能，电能转化为机械能消耗了电能，电能转化为机械能想一想：想一想： 1.电动机为什么会转动？你的猜想电动机为什么会转动？你的猜想和依据和依据 ？受力受力力能改变物体的运动状态力能改变物体的运动状态 2.这个电动机的动力是从哪里来的呢？这个电动机的动力是从哪里来的呢？ 3.根据电动机的主要部件，你认为根据电动机的主要部件，你认为电动机的动力可能是谁提供的呢？电动机的动力可能是谁提供的呢？磁场磁场 1.1.问题问题1 1： 磁场对电流会产生力的作用吗？磁场对电流会产生力的作用吗？一、磁场对电流的作用一、磁场对电流的作用 2.2.猜想与假设：猜想与假设：一、磁场对电流的作用一、磁场对电流的作用 3.设计实验：设计实验： 要验证你的猜想是否正确，需要哪要验证你的猜想是否正确，需要哪些器材呢？如何操作？些器材呢？如何操作？ 现象：现象： 给导体通电，导体就运动起来。给导体通电，导体就运动起来。4.结论：结论：通电导体在磁通电导体在磁场里要受到力场里要受到力的作用。的作用。问题：问题：通电导体在磁场里受到的力的方向通电导体在磁场里受到的力的方向与什么有关呢？与什么有关呢？3.3.结论：结论： 通电导体在磁场里受到的通电导体在磁场里受到的力的方向力的方向跟跟电流方向电流方向和和磁场方向磁场方向有关。有关。1.1.猜想：猜想：2.2.实验方法：实验方法：与电流方向与电流方向 、磁感线方向有关。、磁感线方向有关。控制变量法。控制变量法。 注意：注意：当导体中的电流方当导体中的电流方向与磁感线方向向与磁感线方向平行平行时，时，导体不受磁场力的作用。导体不受磁场力的作用。一、磁场对电流的作用一、磁场对电流的作用 实验证明：实验证明： 通电导线在磁场中受到通电导线在磁场中受到_的作用，且的作用，且力的方向与力的方向与_ 和和 有关。有关。一、磁场对电流的作用一、磁场对电流的作用 力力电流方向电流方向磁感线方向磁感线方向思考：思考： 当电流方向或磁感线方向改变时，通电导当电流方向或磁感线方向改变时，通电导线的受力方向会线的受力方向会 ； 当电流的方向和磁感线的方向同时改变时，当电流的方向和磁感线的方向同时改变时，通电导线受力的方向通电导线受力的方向 。改变改变不改变不改变 问题：问题： 假如不是一根通电导线而假如不是一根通电导线而是一个通电线圈放在磁场中又会怎是一个通电线圈放在磁场中又会怎样样?一、磁场对电流的作用一、磁场对电流的作用 可能会转动可能会转动演示：演示：现象现象: :通电的线圈会在磁场通电的线圈会在磁场中受力转动中受力转动 应用：应用：电动机电动机二、电动机二、电动机 1.原理：原理：通电线圈在磁场中受力转动。通电线圈在磁场中受力转动。2.问题：问题：刚才的线圈在磁场中扭转了刚才的线圈在磁场中扭转了几次就停下来了，为什么不能连续地几次就停下来了，为什么不能连续地转动下去？转动下去？ 课本上说线圈能连续转动，你相课本上说线圈能连续转动，你相信吗？动手试试看！信吗？动手试试看！ 制作小小电动机制作小小电动机制作小小电动机制作小小电动机友情提示：友情提示：支架两边一定要等高；支架两边一定要等高；线圈引线必须在轴线上；线圈引线必须在轴线上；引线一端的漆皮全部刮去，另一引线一端的漆皮全部刮去，另一端只刮一半；端只刮一半；如线圈不转动，用手轻轻拨一下。如线圈不转动，用手轻轻拨一下。二、电动机二、电动机 分析：分析：为什么为什么“小小电动机小小电动机” 可以可以连续转动呢？连续转动呢？ 小电动机的小电动机的“芯芯”，导线刮去漆皮，导线刮去漆皮的部分通电，没刮去的部分绝缘不通电。的部分通电，没刮去的部分绝缘不通电。线圈由于惯性转过分界点后会继续转动。线圈由于惯性转过分界点后会继续转动。 如果在线圈刚转过平衡位置时，迅如果在线圈刚转过平衡位置时，迅速改变其电流方向，从而改变线圈的速改变其电流方向，从而改变线圈的受力方向，电动机就可以连续转动。受力方向，电动机就可以连续转动。 下一页下一页二、电动机二、电动机 线圈受力不线圈受力不平衡，顺时平衡，顺时针转动针转动 受力平衡，由受力平衡，由于惯性转过平于惯性转过平衡位置衡位置 受力的方向受力的方向不变，阻碍不变，阻碍其顺时针转其顺时针转动动 下一页下一页二、电动机二、电动机 讨论回答：讨论回答： 换向器的构造由两个换向器的构造由两个 和两和两个个 组成；组成； 它的作用是：它的作用是：_； 实际的电动机由实际的电动机由 和和 两部两部分组成；分组成； 电动机在工作时，电动机在工作时， 能转化能转化为为 能。能。 铜半环铜半环电刷电刷 每当线圈刚转过平衡位每当线圈刚转过平衡位 置，换向器自动改变线圈的电流方向置，换向器自动改变线圈的电流方向定子定子 转子转子 电电机械机械转子转子定子定子换向器换向器二、电动机二、电动机 优点：优点：结构简结构简单、控制方便、单、控制方便、体积小、效率体积小、效率高高分类：分类：直流电动机直流电动机交流电动机交流电动机1.通电导体在磁场中要通电导体在磁场中要 的作用。的作用。2.通电导体在磁场中的受力方向跟通电导体在磁场中的受力方向跟 和和_有关。有关。3.当导体中的电流方向与磁感线方向当导体中的电流方向与磁感线方向 时，时，导体导体 磁场力的作用。磁场力的作用。4.通电导体在磁场中受力运动的过程，是通电导体在磁场中受力运动的过程，是 转转化为化为 的过程。的过程。小结小结一、磁场对通电导线的作用一、磁场对通电导线的作用受到力受到力电流方向电流方向磁场方向磁场方向平行平行不受不受电能电能机械能机械能二、电动机二、电动机1.工作原理：工作原理：利用利用通电线圈在磁场里受力转动的原通电线圈在磁场里受力转动的原理理制成的。制成的。2.结构：结构：磁体磁体(定子定子)线圈线圈(转子转子)换向器换向器3.换向器的作用：换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置，换每当线圈刚转过平衡位置，换向器自动改变线圈中的电流方向器自动改变线圈中的电流方向。向。4.转动方向转动方向: 与与 、 有关。有关。电流方向电流方向 磁场方向磁场方向5.电动机的转速电动机的转速:与与 有关。有关。电流的大小电流的大小1 1在磁场中的通电导体在磁场中的通电导体 A A一定受到磁场力的作用一定受到磁场力的作用 B B可能受到磁场力的作用可能受到磁场力的作用C C一定不受磁场力的作用一定不受磁场力的作用 D D以上说法均不正确以上说法均不正确2.2.关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是方向之间的关系，下列说法中错误的是 A A电流方向改变时，导体受力方向改变电流方向改变时，导体受力方向改变B B磁场方向改变时，导体受力方向改变磁场方向改变时，导体受力方向改变C C电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变D D电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变 达标检测BC电能电能机械能机械能电能电能机械能机械能3.3.通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生运动的时候用而发生运动的时候, ,消耗了消耗了 , ,获得获得了了, ,即即转化为转化为。4.电动机的原理是：电动机的原理是：_ 换向器的作用是：换向器的作用是：_。通电线圈在磁场中受力转动通电线圈在磁场中受力转动。 每当线圈刚转过平衡位置，换向每当线圈刚转过平衡位置，换向器自动改变线圈的电流方向器自动改变线圈的电流方向 5.一台电动机，额定电压为一台电动机，额定电压为220 V，功率是，功率是4.4 kW。问：。问：(1)正常工作的电流是多大？正常工作的电流是多大？(2)工作半小时消耗多少工作半小时消耗多少kWh的电能的电能?合多少合多少J？作业：动手动脑学物理第1、2、3、4题。第四节第四节 电动机电动机