探究电动机转动原理.ppt

关于探究电动机转动的原理第一张，PPT共二十六页，创作于2022年6月 1.电动机的主要部件：带有磁体的电动机的主要部件：带有磁体的定子定子和和带有线圈的带有线圈的转子转子 3.电动机转动的猜想：电动机的转动可能与电动机转动的猜想：电动机的转动可能与磁场磁场和和线圈电流线圈电流线圈电流线圈电流有关。磁场可能会对通电线圈有关。磁场可能会对通电线圈产生产生力的作用力的作用力的作用力的作用而使线圈转动。而使线圈转动。一组线圈一组线圈一个线圈一个线圈一段导体一段导体线圈组线圈组2、线圈的简化：、线圈的简化：复习回顾复习回顾本节课就来探究磁场本节课就来探究磁场是否是否对电流有作用力对电流有作用力第二张，PPT共二十六页，创作于2022年6月 上节课后同学们对猜想的验证实验方案进行了设计，上节课后同学们对猜想的验证实验方案进行了设计，这些方案可归纳为以下三种。这些方案可归纳为以下三种。下面我们选择方案（下面我们选择方案（b）进行实验验证。）进行实验验证。第三张，PPT共二十六页，创作于2022年6月NS活动活动1：探究磁场对电流的作用：探究磁场对电流的作用一、探究磁场对电流的作用一、探究磁场对电流的作用第四张，PPT共二十六页，创作于2022年6月现象现象分析分析：结论：结论：实验实验探究探究一一：（1）电路闭合时，）电路闭合时，导体导体AB是否是否动起来动起来？使导体？使导体AB动起来的原因是什么？断开开关呢？动起来的原因是什么？断开开关呢？（2）若是把磁铁移去，电源接通，导体若是把磁铁移去，电源接通，导体AB还会动吗还会动吗?这个现象说明了什么？这个现象说明了什么？导体导体AB由静止运动起来，由静止运动起来，说明说明是受到了力的作用是受到了力的作用；若是电源断开，发现导体虽在磁场中，却不动若是电源断开，发现导体虽在磁场中，却不动；若是把磁铁移去，电源接通，导体也不动。若是把磁铁移去，电源接通，导体也不动。通电导体通电导体在在磁场磁场里要受到力的作用。里要受到力的作用。第五张，PPT共二十六页，创作于2022年6月（3 3）改变电流方向，导体）改变电流方向，导体）改变电流方向，导体）改变电流方向，导体ABAB的运动方向是否改变？的运动方向是否改变？的运动方向是否改变？的运动方向是否改变？实验探究二：实验探究二：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与什么有关呢？与什么有关呢？（4）保持电流方向不变，改变磁场方向，导体）保持电流方向不变，改变磁场方向，导体AB的运的运动方向是否改变？动方向是否改变？现象：现象：导体运动方向发生改变；导体运动方向发生改变；说明：说明：受力方向与电流方向有关。受力方向与电流方向有关。现象：现象：导体运动方向发生改变；导体运动方向发生改变；说明说明：受力方向与磁场方向有关。受力方向与磁场方向有关。结论：结论：通电导体在磁场中受到通电导体在磁场中受到力力的作用，力的方向的作用，力的方向与与电流方向电流方向、磁场方向磁场方向有关。有关。第六张，PPT共二十六页，创作于2022年6月NIFSF 如果把一只通电线圈放到磁场中，它又将怎样呢？如果把一只通电线圈放到磁场中，它又将怎样呢？通电后由于线圈左右两边通过的通电后由于线圈左右两边通过的电流方向相反电流方向相反，因，因此它们的此它们的受力方向相反受力方向相反，因而线圈沿逆时针方向转动。，因而线圈沿逆时针方向转动。第七张，PPT共二十六页，创作于2022年6月NFFS 当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈上下两边上下两边受到的受到的力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，因而线圈力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，因而线圈受到的力为受到的力为平衡力平衡力，我们把这个位置称为，我们把这个位置称为平衡位置平衡位置。这时。这时由于惯性，线圈还会转动。由于惯性，线圈还会转动。第八张，PPT共二十六页，创作于2022年6月NSFF 当线圈靠惯性转过平衡位置时，由于上边受到的力方向当线圈靠惯性转过平衡位置时，由于上边受到的力方向向上和下边受到的力的方向向下，线圈的受力方向与线圈的运向上和下边受到的力的方向向下，线圈的受力方向与线圈的运动方向相反，所以线圈受到的力将变成阻碍线圈运动的力，这动方向相反，所以线圈受到的力将变成阻碍线圈运动的力，这时，线圈将逐渐停止转动。时，线圈将逐渐停止转动。第九张，PPT共二十六页，创作于2022年6月NFFS通电线圈最后静止在平衡位置通电线圈最后静止在平衡位置第十张，PPT共二十六页，创作于2022年6月电动机通电时为什么会连续转动呢？电动机通电时为什么会连续转动呢？第十一张，PPT共二十六页，创作于2022年6月 能够完成改变导体中的电流方向这一任务的装置叫做能够完成改变导体中的电流方向这一任务的装置叫做换向器。换向器。二、二、换向器的作用：换向器的作用：当线圈靠惯性转过平衡位置时，如果立即改变线圈中的电当线圈靠惯性转过平衡位置时，如果立即改变线圈中的电流方向，线圈就能够继续转动下去了。流方向，线圈就能够继续转动下去了。两个两个铜半环铜半环电刷电刷换向器换向器通过通过换向器换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。可以使线圈中电流每半周改变一次。第十二张，PPT共二十六页，创作于2022年6月 换向器作用换向器作用：每当线圈每当线圈刚刚转过转过平衡位置平衡位置,换向器换向器就能就能自动改变线圈自动改变线圈中中电流的方向电流的方向，使线圈继续转动下去。，使线圈继续转动下去。电刷电刷绝缘的两个绝缘的两个半圆环半圆环活动活动2：探究换向器的作用：探究换向器的作用：换向器的结构换向器的结构：由两个彼此绝缘的金属半圆环组成。由两个彼此绝缘的金属半圆环组成。第十三张，PPT共二十六页，创作于2022年6月第十四张，PPT共二十六页，创作于2022年6月使用直流电源供电的电动机叫做使用直流电源供电的电动机叫做直流电动机直流电动机小知识小知识 方方向向不不变变的的电电流流叫叫做做直直流流电电，如如干干电电池池、蓄蓄电电池提供的电流都是直流电。池提供的电流都是直流电。电动机电动机是根据通电线圈在磁场是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。中受力转动的原理制成的。三、电动机的工作原理三、电动机的工作原理电动机的基本构造电动机的基本构造磁体磁体磁体磁体 线圈线圈线圈线圈 换向器换向器换向器换向器 电刷电刷电刷电刷A A A A、B B B B是电刷是电刷是电刷是电刷作用：与半环接触，使电源和作用：与半环接触，使电源和作用：与半环接触，使电源和作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。线圈组成闭合电路。线圈组成闭合电路。线圈组成闭合电路。E E、F F是换向器（是换向器（两个半圆铜环）：两个半圆铜环）：作用：及时改变线圈中的电流方向，使线圈一直转动作用：及时改变线圈中的电流方向，使线圈一直转动作用：及时改变线圈中的电流方向，使线圈一直转动作用：及时改变线圈中的电流方向，使线圈一直转动下去。下去。下去。下去。第十五张，PPT共二十六页，创作于2022年6月直流电动机工作原理直流电动机工作原理第十六张，PPT共二十六页，创作于2022年6月图解图解线圈电流方向线圈电流方向线圈受力方向线圈受力方向线圈转动情况线圈转动情况图一图一a b c d ab cd图二图二a b c d ab cd图三图三a b c d ab cd图四图四 a b c d ab cd顺时针顺时针无电流无电流不受力不受力由于惯性由于惯性继续转动继续转动顺时针顺时针无电流无电流不受力不受力由于惯性由于惯性继续转动继续转动 直流电动机的工作原理：直流电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到力的作通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动，同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向，以用使线圈转动，同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。保持线圈的持续转动。第十七张，PPT共二十六页，创作于2022年6月磁场对通电导体作用原理的应用磁场对通电导体作用原理的应用1磁电式电流仪表；磁电式电流仪表；2动圈式扬声器（喇叭）。动圈式扬声器（喇叭）。第十八张，PPT共二十六页，创作于2022年6月 这些电动玩这些电动玩具也都需要电具也都需要电动机动机第十九张，PPT共二十六页，创作于2022年6月 电动机为电动机为这些交通工这些交通工具提供动力具提供动力第二十张，PPT共二十六页，创作于2022年6月实际电动机实际电动机 电动机的实质：电动机的实质：将电能转化成机械能的用电器将电能转化成机械能的用电器使用电动交通工具的优点：使用电动交通工具的优点：效率高、噪声小、无尾气排放、无污染效率高、噪声小、无尾气排放、无污染第二十一张，PPT共二十六页，创作于2022年6月 2、一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后，线圈不、一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后，线圈不转，用手拨动一下转子后，线圈就正常转动起来，则该电动转，用手拨动一下转子后，线圈就正常转动起来，则该电动机模型开始不转动的原因可能是机模型开始不转动的原因可能是 ()A 1、已知、已知A图中通电导体的受图中通电导体的受力方向，请判断力方向，请判断B、C图中导体的图中导体的受力方向。受力方向。A、线圈正好圈正好处于平衡位置于平衡位置；B、电刷与刷与换向器接触不良；向器接触不良；C、磁磁铁的磁性或的磁性或线圈中圈中电流不流不够大；大；D、线圈内断路。圈内断路。课堂练习课堂练习第二十二张，PPT共二十六页，创作于2022年6月3 3、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 4 4、关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁、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感线方向之间的关系，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、电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变改变；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。BC第二十三张，PPT共二十六页，创作于2022年6月 5、小刚学习了直流电、小刚学习了直流电动机后，他在家自己装配动机后，他在家自己装配了一个玩具直流电动机，了一个玩具直流电动机，研究了直流电动机的转向研究了直流电动机的转向与磁场方向、电流方向的与磁场方向、电流方向的关系后，接着研究影响直关系后，接着研究影响直流电动机的转速的因素。流电动机的转速的因素。研究时记录的现象如右表：研究时记录的现象如右表：次数 所用磁 铁个数 电流(A)转速 1 1 0.5 一般 2 1 1 快 3 2 0.5 较快 4 2 1 很快 分析上表记录可推测影响电动机的转速的因素可能是分析上表记录可推测影响电动机的转速的因素可能是_、_。要想使一台要想使一台直流直流电动机的转速增大，可采用的方法是电动机的转速增大，可采用的方法是 ()A、增大增大线圈中的圈中的电流流 B、增加增加电动机的供机的供电电压 C、使磁性增使磁性增强 D、改改变磁极的位置磁极的位置A.B.C电流大小电流大小磁场强弱磁场强弱第二十四张，PPT共二十六页，创作于2022年6月 6、电动机是利用、电动机是利用_在磁场中受力转动的原在磁场中受力转动的原理制成的。在直流电动机中，每当线圈转过平衡位置时，理制成的。在直流电动机中，每当线圈转过平衡位置时，_能自动改变线圈中的电流方向。能自动改变线圈中的电流方向。7、如图所示，直导线通电时发生偏转，说明、如图所示，直导线通电时发生偏转，说明_对电流有力的作用。可以利用这个原理制作对电流有力的作用。可以利用这个原理制作_（电动机（电动机/发电机）如果只改变电流方向，发电机）如果只改变电流方向，直导线偏转方向直导线偏转方向_第二十五张，PPT共二十六页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第二十六张，PPT共二十六页，创作于2022年6月