初中物理电动机教学提纲.ppt

初中物理电动机初中物理电动机1 1、生活和生产中那些地方用到了电动机？、生活和生产中那些地方用到了电动机？2 2、给电动机通电它就能转动，这是为什么？给电动机通电它就能转动，这是为什么？即电动机的工作原理是什么？即电动机的工作原理是什么？一：观察思考一：观察思考磁体在磁场中会受到磁力的作用（磁体发生运动）通电的导线能使磁针偏转（运动），说明通电导体周围有磁场,可等效为一个小的磁体通电导体这个小磁体能否在其他的磁场中受磁力作用而运动呢？3.按下图演示实验，观察、思考：1、实验可观察到什么现象？2、金属导体为什么会运动？3、从实验中可得到什么结论？磁场对通电导线能产生力的作用，或说通电导线在磁场中受到力的作用。4.4.导线导线abab在磁场中运动时能量是如何转化的？在磁场中运动时能量是如何转化的？提示：提示：将电能转化为机械能将电能转化为机械能.5.5.通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向和磁感线的方通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向和磁感线的方向有什么关系？向有什么关系？提示：提示：通电导线在磁场中受力的方向既跟电流方向垂直，通电导线在磁场中受力的方向既跟电流方向垂直，又跟磁感线的方向垂直又跟磁感线的方向垂直.6.6.若导线中的电流方向或磁感线方向有一个因素改变，导若导线中的电流方向或磁感线方向有一个因素改变，导线受力方向怎样变化？若两个方向同时改变，则导线受力线受力方向怎样变化？若两个方向同时改变，则导线受力方向怎样变化？方向怎样变化？提示：提示：若电流方向和磁感线方向有一个发生变化，则导线若电流方向和磁感线方向有一个发生变化，则导线受力方向跟原来相反，若两个方向同时改变，则导线受力受力方向跟原来相反，若两个方向同时改变，则导线受力方向不变方向不变.易错剖析易错剖析.举一反三举一反三误判电动机的转动方向误判电动机的转动方向【典例】【典例】(2010(2010湘潭中考湘潭中考)如图所示如图所示是直流电动机的示意图，下列说法正是直流电动机的示意图，下列说法正确的是确的是A.A.只改变电流方向，不能改变其转动只改变电流方向，不能改变其转动方向方向B.B.只改变磁场方向，不能改变其转动方向只改变磁场方向，不能改变其转动方向C.C.同时改变磁场和电流方向，不能改变其转动方向同时改变磁场和电流方向，不能改变其转动方向D.D.同时改变磁场和电流方向，可以改变其转动方向同时改变磁场和电流方向，可以改变其转动方向【易错答案】【易错答案】A A、B B、D D【纠错剖析】【纠错剖析】选项选项易错角度易错角度纠错剖析纠错剖析A A错误地认为电动机错误地认为电动机的转动方向的转动方向(即通电即通电导线受力方向导线受力方向)与电与电流方向无关流方向无关电动机的转动方向电动机的转动方向与电流方向有关，与电流方向有关，电流方向改变，电电流方向改变，电动机的转动方向改动机的转动方向改变变B B错误地认为电动机错误地认为电动机的转动方向与磁场的转动方向与磁场方向无关方向无关电动机的转动方向电动机的转动方向与磁场方向有关，与磁场方向有关，磁场方向改变，电磁场方向改变，电动机的转动方向改动机的转动方向改变变D D虽然知道电动机的转动虽然知道电动机的转动方向与电流方向、磁场方向与电流方向、磁场方向有关；但是错误地方向有关；但是错误地认为电流方向、磁场方认为电流方向、磁场方向同时改变时，电动机向同时改变时，电动机转动方向也改变转动方向也改变电流方向、磁场电流方向、磁场方向同时改变时，方向同时改变时，电动机转动方向电动机转动方向不变不变【正确答案】【正确答案】选选C.C.虽然电动机的转动方向虽然电动机的转动方向(即通电导线受即通电导线受力方向力方向)与电流方向、磁场方向有关，但是当电流方向、磁与电流方向、磁场方向有关，但是当电流方向、磁场方向同时改变时，电动机转动方向不变场方向同时改变时，电动机转动方向不变.课时训练课时训练.基础达标基础达标1.1.在如图所示的实验装置中，当在如图所示的实验装置中，当开关闭合时，能观察到导体棒开关闭合时，能观察到导体棒abab沿金属导轨运动沿金属导轨运动.利用这一现象利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是所揭示的原理，可制成的设备是()()A.A.电热器电热器 B.B.电磁铁电磁铁C.C.电动机电动机 D.D.电磁继电器电磁继电器【解析】【解析】选选C.C.该实验装置是研究通电导线在磁场中受力的该实验装置是研究通电导线在磁场中受力的实验图，利用这一现象所揭示的原理，可制成电动机实验图，利用这一现象所揭示的原理，可制成电动机.2.2.关于磁场对电流作用的相关知识，下列说法正确的是关于磁场对电流作用的相关知识，下列说法正确的是()()A.A.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向无关通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向无关B.B.通电导体在磁场中的受力方向只与磁场方向有关通电导体在磁场中的受力方向只与磁场方向有关C.C.电动机中换向器的作用是改变线圈中的电流方向电动机中换向器的作用是改变线圈中的电流方向D.D.要改变通电导体在磁场中的受力方向，必须同时改变电要改变通电导体在磁场中的受力方向，必须同时改变电流方向和磁场方向流方向和磁场方向【解析】【解析】选选C.C.通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向有关，若只改变其中一个方向，则通电导体在磁磁场方向有关，若只改变其中一个方向，则通电导体在磁场中受力的方向跟原来相反，若两个方向同时改变，则受场中受力的方向跟原来相反，若两个方向同时改变，则受力方向不变，力方向不变，A A、B B、D D均错；电动机中换向器的作用是改变均错；电动机中换向器的作用是改变线圈中的电流方向，线圈中的电流方向，C C正确正确.3.(20113.(2011福州中考福州中考)在制作简易电动机的过程中，若要改在制作简易电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，可以变电动机的转动方向，可以()()A.A.改变通电电流的大小改变通电电流的大小B.B.将电源的正负极对调将电源的正负极对调C.C.换用磁性更强的磁铁换用磁性更强的磁铁D.D.增加电动机的线圈匝数增加电动机的线圈匝数【解析】【解析】选选B.B.改变通电电流的大小、换用磁性更强的磁铁、改变通电电流的大小、换用磁性更强的磁铁、增加电动机的线圈匝数均只能改变电动机的转速，而不能增加电动机的线圈匝数均只能改变电动机的转速，而不能改变电动机的转向；将电源的正负极对调，可以改变电动改变电动机的转向；将电源的正负极对调，可以改变电动机中电流的方向，改变线圈的受力方向，从而改变电动机机中电流的方向，改变线圈的受力方向，从而改变电动机的转动方向，故选的转动方向，故选B.B.4.4.小华安装好直流电动机模型，通电后电动机正常运转，小华安装好直流电动机模型，通电后电动机正常运转，她还想使电动机的转速加快，可采用的方法是她还想使电动机的转速加快，可采用的方法是()()A.A.增大电流增大电流 B.B.减小电流减小电流C.C.对调电源正负两极对调电源正负两极 D.D.对调磁体南北两极对调磁体南北两极【解析】【解析】选选A.A.电动机的转速大小与线圈中电流大小、线圈电动机的转速大小与线圈中电流大小、线圈匝数及磁场强弱有关匝数及磁场强弱有关.增大电流能使电动机的转速加快，增大电流能使电动机的转速加快，A A项可采用；减小电流会使电动机的转速减慢，项可采用；减小电流会使电动机的转速减慢，B B项不可采项不可采用；对调电源正负极、对调磁体南北两极，只能改变电动用；对调电源正负极、对调磁体南北两极，只能改变电动机的转动方向，不能改变其转速，机的转动方向，不能改变其转速，C C、D D均不可采用均不可采用.5.(20115.(2011烟台中考烟台中考)如图为直流电如图为直流电动机模型动机模型.直流电动机的工作原理是直流电动机的工作原理是_._.电动机工作时，电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠去是靠_实现的实现的.【解析】【解析】本题考查电动机的工作原理本题考查电动机的工作原理.电动机的工作原理是电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，在转动过程中，当线圈平通电导体在磁场中受力而运动，在转动过程中，当线圈平面与磁感线垂直时，线圈受到平衡力的作用而处于静止状面与磁感线垂直时，线圈受到平衡力的作用而处于静止状态，此时需要靠换向器及时改变电流的方向从而改变受力态，此时需要靠换向器及时改变电流的方向从而改变受力方向，使线圈连续不断地转动下去方向，使线圈连续不断地转动下去.答案：答案：通电导体在磁场中受力而运动通电导体在磁场中受力而运动 换向器换向器6.6.在探究通在探究通电导线电导线在磁在磁场场中受力方向与什么有关系中受力方向与什么有关系时时，一，一位同学做了如位同学做了如图图甲、乙、丙所示的三个甲、乙、丙所示的三个实验实验，图图中中ABAB表示表示闭闭合合电电路的一部分路的一部分导线导线，导线导线上的箭上的箭头头表示表示电电流方向，流方向，F F表表示示导线导线受力方向，受力方向，S S、N N表示蹄形磁表示蹄形磁铁铁的南北极的南北极.(1)(1)通过实验甲和乙说明，通电导线在磁场中的受力方向跟通过实验甲和乙说明，通电导线在磁场中的受力方向跟_的方向有关的方向有关.(2)(2)通过实验甲和丙说明，通电导线在磁场中的受力方向跟通过实验甲和丙说明，通电导线在磁场中的受力方向跟_的方向有关的方向有关.【解析】【解析】本题是采用控制变量法来探究通电导线在磁场中本题是采用控制变量法来探究通电导线在磁场中的受力方向跟什么因素有关的的受力方向跟什么因素有关的.对比甲、乙两图，控制磁场对比甲、乙两图，控制磁场方向相同，改变电流方向，导线受力方向相反，说明通电方向相同，改变电流方向，导线受力方向相反，说明通电导线在磁场中的受力方向跟电流方向有关；同理在甲、丙导线在磁场中的受力方向跟电流方向有关；同理在甲、丙两图中，控制导线中电流方向相同，改变磁场方向，导线两图中，控制导线中电流方向相同，改变磁场方向，导线受力方向相反，说明通电导线在磁场中的受力方向跟磁场受力方向相反，说明通电导线在磁场中的受力方向跟磁场方向有关方向有关.答案：答案：(1)(1)电流电流 (2)(2)磁场磁场知能提升作业知能提升作业 两铜制半环之间是绝缘的两铜制半环之间是绝缘的.录录音机音机 电风电风扇扇 方便方便 高高 污污染染 要点归纳要点归纳.诱思探究诱思探究基础梳理基础梳理.知识点睛知识点睛运运动动 相反相反 相反相反 相反相反 相反相反 受到力受到力 电电流的方向流的方向磁感磁感线线的方向的方向 磁磁场场 电电刷刷 线线圈圈 磁极磁极 换换向器向器 转转子子 定子定子 电电能能 机械能机械能 铜铜制半制半环环 平衡位置平衡位置 电电流流 1、若改变导体中的电流方向，导体的受力的方向如何改变？2、若改变磁场的方向，导体的受力的方向如何改变？3.若同时改变电流的方向和磁场的方向，导体受力的方向如何改变？结论：通电导线受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。左手定则展开左手让磁感线垂直穿过手心，展开左手让磁感线垂直穿过手心，四指与电流的方向一致，那么大四指与电流的方向一致，那么大拇指的方向就是所受力的方向。拇指的方向就是所受力的方向。想一想我们知道了通电导体在磁场中受到力的作我们知道了通电导体在磁场中受到力的作用用.如果把一个通电的线圈放在磁场里，线圈如果把一个通电的线圈放在磁场里，线圈会运动吗？怎样运动？会运动吗？怎样运动？实验把一个线圈放在磁场里，给线圈通电把一个线圈放在磁场里，给线圈通电.工作过程：工作过程：通通电电线线圈圈转转动动到到与与磁磁场场方方向向垂垂直直的的位位置置时，受力平衡，在这个位置停下时，受力平衡，在这个位置停下.2、线圈与磁场方向（磁感线）垂直的位置称、线圈与磁场方向（磁感线）垂直的位置称为平衡位置。为平衡位置。（线圈受到一对平衡力线圈受到一对平衡力）通电线圈越过平衡位置的运动情况通电线圈越过平衡位置的运动情况提示提示:怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动?答：及时改变电流方向或磁场方向答：及时改变电流方向或磁场方向从而改变受力方向从而改变受力方向ab段电流方向由段电流方向由a向向b，受力方向仍向上；受力方向仍向上；cd段段电流方向由电流方向由c向向d，受力，受力方向仍向下方向仍向下.ab段、段、cd段的电流方向、段的电流方向、受力方向没有发生改变受力方向没有发生改变.使线圈在这个位置摆动几下使线圈在这个位置摆动几下就停下来就停下来换向器的作用：改变线换向器的作用：改变线圈中的电流方向。圈中的电流方向。直流电动机的结构及工作原理直流电动机的结构及工作原理定子（磁体）定子（磁体）转子（线圈）转子（线圈）换向器换向器（使线圈一转过平衡位置就（使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向）改变线圈中的电流方向）电刷电刷思考：转到什么位置时，电流方向发生思考：转到什么位置时，电流方向发生改变？转一周电流改变几次？改变？转一周电流改变几次？电动机的作用：将电能转变成机械能。电动机种类和优点电动机种类和优点直流电动机直流电动机交流电动机交流电动机构造简单、控制方便、体积小、构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小效率高、功率可大可小小结通电导体在磁场里受力的作用通电导体在磁场里受力的作用通电导体在磁场里受力的作用通电导体在磁场里受力的作用受力方向跟电流的方向，受力方向跟电流的方向，受力方向跟电流的方向，受力方向跟电流的方向，磁感线的方向都有关磁感线的方向都有关磁感线的方向都有关磁感线的方向都有关 电动机是利用通电线圈受力转动电动机是利用通电线圈受力转动电动机是利用通电线圈受力转动电动机是利用通电线圈受力转动电动机构造定子转子换向器电刷电动机构造定子转子换向器电刷电动机构造定子转子换向器电刷电动机构造定子转子换向器电刷电动机的优点电动机的优点电动机的优点电动机的优点电动机电动机电动机电动机1.将一矩形线圈悬挂在磁场中，通电后线圈却不能转动，其原因可能是（）A.线圈中的电流太大B.线圈平面与磁场方向平行C.线圈方向与磁场方向垂直D.线圈平面与磁感线夹角小2.要想改变通电线圈在磁场中的转动方向，可以采取的办法是（）A.只能改变磁场方向B.只能改变线圈中的电流方向C.同时改变磁场方向和线圈中的电流方向D.改变磁场方向或通电线圈中的电流方向CD 3.在安装直流电动机的模型时，要使线圈的转速加快，在安装直流电动机的模型时，要使线圈的转速加快，可采取可采取（）A.将电源两极对调将电源两极对调B.将两磁极对调将两磁极对调C.增大电流强度增大电流强度D.以上措施都无效以上措施都无效4.直流电动机中的线圈每转动一周，线圈中的电流方直流电动机中的线圈每转动一周，线圈中的电流方向向（）A.改变一次改变一次B.改变两次改变两次C.改变三次改变三次D.不改变方向不改变方向5.当直流电动机中线圈的平面转到与磁感线垂直位置当直流电动机中线圈的平面转到与磁感线垂直位置时时（）A.受到的磁力最大受到的磁力最大B.不受磁力作用不受磁力作用C.线圈中的电流方向改变线圈中的电流方向改变D.以上情况都可能以上情况都可能CBC结束结束