人教版九级物理全册 17.3科学探究：电动机为什么会转动习题课件 （新）沪科.pptx

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1、第三节科学探究:电动机为什么会转动12021/8/6 星期五【新【新课导课导思】思】同学同学们们都玩都玩过电动过电动玩具汽玩具汽车车,你知道你知道电动电动玩具汽玩具汽车车通通电电后后为为什么能什么能转动吗转动吗?22021/8/6 星期五【目【目标导标导学】学】1.1.知道磁知道磁场对场对通通电导电导体有力的作用及力的方向跟哪些体有力的作用及力的方向跟哪些因素有关。因素有关。2.2.认识电动认识电动机的构造和机的构造和转动转动原理。原理。3.3.会制作会制作简单简单的的电动电动机。机。32021/8/6 星期五【自主【自主预习预习】1.1.探究探究电动电动机的机的转动转动原理原理:(1)(1)

2、探究通探究通电导电导体受力方向与体受力方向与电电流方向的关系。流方向的关系。思路思路:需控制需控制_不不变变,改改变变_。(2)(2)探究通探究通电导电导体受力方向与磁体受力方向与磁场场方向的关系。方向的关系。思路思路:需控制需控制_不不变变,改改变变_。磁体的磁磁体的磁场场方向方向电电路中的路中的电电流方向流方向电电流方向流方向磁体的磁磁体的磁场场方向方向42021/8/6 星期五2.2.电动电动机机:(1)(1)原理原理:磁磁场对场对通通电线电线圈有圈有_的作用。的作用。(2)(2)能量能量转转化化:_:_能能转转化化为为_能。能。(3)(3)换换向器。向器。构造构造:两个两个_的半的半环

3、环。作用作用:当当线线圈圈转过转过_位置位置时时,自自动动改改变线变线圈中的圈中的_方向方向,使使线线圈在磁圈在磁场场中能中能够够持持续转动续转动。力力电电机械机械彼此彼此绝缘绝缘平衡平衡电电流流52021/8/6 星期五知知识识点一点一 电动电动机机转动转动的原理的原理1.1.认识电动认识电动机机结结构构:主要由主要由_和和_组组成。成。参考答案参考答案:能转动的线圈不能转动的磁体能转动的线圈不能转动的磁体62021/8/6 星期五2.2.实验实验方法方法:(1)(1)磁力是看不到、摸不着的磁力是看不到、摸不着的,所以在所以在实验实验中利用中利用_法法,根据根据_判断判断导导体的受力情况。体

4、的受力情况。(2)(2)通通电导电导体的受力方向可能与多个因素有关体的受力方向可能与多个因素有关,在探究在探究时时,需利用需利用_法。法。72021/8/6 星期五参考答案参考答案:(1)(1)转换导体是否运动转换导体是否运动(2)(2)控制变量控制变量82021/8/6 星期五3.3.实验设计实验设计:如如图图所示所示92021/8/6 星期五(1)(1)接通接通电电源源,观观察金属杆是否运察金属杆是否运动动。(2)(2)保持磁保持磁场场方向不方向不变变,对调电对调电源正、源正、负负极极,观观察金属杆的察金属杆的运运动动情况。情况。(3)(3)保持保持电电流方向不流方向不变变,对调对调磁体磁

5、体N N、S S极极,观观察金属杆的运察金属杆的运动动情况。情况。102021/8/6 星期五4.4.实验记录实验记录及分析及分析:序号序号磁体的磁磁体的磁场场方向方向电电流方向流方向通通电导电导体体受力方向受力方向1 1上端上端N N极极,下端下端S S极极从从b b到到a a向右向右2 2上端上端N N极极,下端下端S S极极从从a a到到b b向左向左3 3上端上端S S极极,下端下端N N极极从从b b到到a a向左向左112021/8/6 星期五分析分析实验实验数据数据,你可得出的你可得出的实验结论实验结论:(1)(1)通通电电后后,金属杆运金属杆运动动,说说明了明了_。(2)(2)

6、与与电电流方向的关系流方向的关系:_:_。(3)(3)与磁与磁场场方向的关系方向的关系:_:_。122021/8/6 星期五提示提示:(1)(1)通电后通电后,有电流通过有电流通过,金属杆运动金属杆运动,说明金属杆说明金属杆受到力的作用。受到力的作用。(2)(2)分析分析1 1、2 2两次实验数据可知两次实验数据可知,磁体磁磁体磁场方向不变场方向不变,改变电流方向改变电流方向,通电导体的运动方向改变通电导体的运动方向改变,故可得出通电导体的受力方向与电流方向有关。故可得出通电导体的受力方向与电流方向有关。(3)(3)分析分析1 1、3 3两次实验数据可知两次实验数据可知,通电导体中的电流方通电

7、导体中的电流方向不变向不变,改变磁体的磁场方向改变磁体的磁场方向,通电导体的运动方向也通电导体的运动方向也改变改变,故可得出通电导体的受力方向与磁体的磁场方向故可得出通电导体的受力方向与磁体的磁场方向有关。有关。132021/8/6 星期五参考答案参考答案:(1)(1)磁场对通电导体具有力的作用磁场对通电导体具有力的作用(2)(2)磁场方向一定时磁场方向一定时,电流方向相反电流方向相反,导体受力方向相反导体受力方向相反(3)(3)电流方向不变时电流方向不变时,磁场方向相反磁场方向相反,导体受力方向相反导体受力方向相反142021/8/6 星期五5.5.交流与交流与讨论讨论:(1)(1)为为什么

8、金属杆要放到光滑的金属什么金属杆要放到光滑的金属导轨导轨上上?(2)(2)怎怎样样改改变变通通电导电导体在磁体在磁场场中受到的力的大小中受到的力的大小?152021/8/6 星期五提示提示:(1)(1)金属杆和金属导轨都是导体金属杆和金属导轨都是导体,只要金属杆与金只要金属杆与金属导轨接触就会有电流通过属导轨接触就会有电流通过,且金属导轨越光滑且金属导轨越光滑,金属金属杆运动时受到的阻力就越小。杆运动时受到的阻力就越小。(2)(2)通电导体的受力大小与电流的大小和磁场强弱有关。通电导体的受力大小与电流的大小和磁场强弱有关。162021/8/6 星期五参考答案参考答案:(1)(1)使金属杆中有电

9、流通过使金属杆中有电流通过;减少金属杆运动减少金属杆运动时受到的阻力。时受到的阻力。(2)(2)利用滑动变阻器改变电路中电流的大小或改用磁场利用滑动变阻器改变电路中电流的大小或改用磁场强弱不同的磁体强弱不同的磁体,都可以改变通电导体在磁场中受到的都可以改变通电导体在磁场中受到的力。力。172021/8/6 星期五【示范【示范题题1 1】(2016(2016河池中考河池中考)如如图图所示是探究所示是探究“磁磁场对场对通通电导线电导线的作用的作用”的的实验实验装置装置,当当闭闭合开关合开关S S时时,导线导线abab中中电电流的方向是从流的方向是从_(_(选选填填“a“a到到b”b”或或“b“b到

10、到a),a),导线导线abab受到磁受到磁场场力的作用而向左运力的作用而向左运动动,如果只改如果只改变电变电流方向流方向,那么那么导线导线abab将向将向_运运动动。科学家在。科学家在该实验该实验基基础础上上发发明了明了电动电动机机,实现实现了把了把_能能转转化化为为机械能。机械能。182021/8/6 星期五【精讲精析】【精讲精析】据电源的正负极可知据电源的正负极可知,导线导线abab中电流方向中电流方向是从是从a a到到b;b;通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关。导线电流方向有关。导线abab受到磁场力的作用而向左运动受到磁场力的作用而

11、向左运动,如果只将电流的方向改变如果只将电流的方向改变,那么导线那么导线abab将向右运动将向右运动;电动电动机消耗电能机消耗电能,产生机械能产生机械能,故是将电能转化为机械能的过故是将电能转化为机械能的过程。程。答案答案:a a到到b b右电右电192021/8/6 星期五【微点【微点拨拨】通通电导电导体在磁体在磁场场中受力的方向及大小中受力的方向及大小(1)(1)通通电导电导体在磁体在磁场场中受到力的作用且受力方向取决于中受到力的作用且受力方向取决于电电流方向和磁流方向和磁场场方向。方向。当当电电流方向或磁流方向或磁场场方向与原来相反方向与原来相反时时,受力方向也与受力方向也与原来相反。原

12、来相反。当当电电流方向和磁流方向和磁场场方向同方向同时时改改变时变时,受力方向不受力方向不变变。202021/8/6 星期五(2)(2)通通电导电导体在磁体在磁场场中受力的大小与中受力的大小与电电流大小和磁流大小和磁场场强强弱有关。弱有关。电电流越大流越大,磁磁场场越越强强,受到的力越大。受到的力越大。212021/8/6 星期五知知识识点二点二 电动电动机怎机怎样转动样转动结结合合图图,思考下列思考下列问题问题:222021/8/6 星期五1.1.在在图图(a)(a)中中,AB,AB边边和和CDCD边为边为什么受力方向相反什么受力方向相反?线线圈圈顺顺时针转动时针转动,还还是逆是逆时针转动时

13、针转动?参考答案参考答案:CDCD边的电流与边的电流与ABAB边的电流方向相反边的电流方向相反,磁场方磁场方向相同向相同,故故ABAB边和边和CDCD边受力方向相反边受力方向相反,线圈顺时针转动。线圈顺时针转动。232021/8/6 星期五2.2.当当线线圈圈转转至至图图(b)(b)位置位置时时,线线圈两圈两边边受力大小受力大小_、方向方向_,_,该该位置叫位置叫_,_,到此位置到此位置时线时线圈圈能能继续转动吗继续转动吗?为为什么什么?242021/8/6 星期五提示提示:当线圈转至图当线圈转至图(b)(b)位置时位置时,线圈两边受力大小相等、线圈两边受力大小相等、方向相反方向相反,此时线圈

14、受力平衡此时线圈受力平衡,故该位置叫线圈的平衡位故该位置叫线圈的平衡位置。由于到该位置时线圈转动速度不为零置。由于到该位置时线圈转动速度不为零,所以由于惯所以由于惯性性,线圈会继续转动。线圈会继续转动。参考答案参考答案:相等相反平衡位置能转动相等相反平衡位置能转动,由于惯性线由于惯性线圈会继续转动。圈会继续转动。252021/8/6 星期五3.3.对对比比图图(c)(c)和和图图(a),(a),线线圈中圈中电电流的方向流的方向发发生了怎生了怎样样的的变变化化?线线圈的受力方向及其圈的受力方向及其转动转动方向又如何呢方向又如何呢?(d)?(d)图图又重又重新回到了平衡状新回到了平衡状态态,综综合

15、分析合分析线线圈圈转动转动一周一周过过程中程中,线线圈圈中中电电流方向改流方向改变变了几次了几次实现实现了了线线圈圈继续继续重复重复转动转动?262021/8/6 星期五提示提示:在图在图(b)(b)中中,线圈由于惯性冲过平衡位置后线圈由于惯性冲过平衡位置后,图图(c)(c)中半环中半环1 1和电刷和电刷4 4接触接触,半环半环2 2和电刷和电刷3 3接触接触,线圈中电流线圈中电流方向由半环方向由半环1 1流向半环流向半环2,2,于是线圈就继续沿顺时针方向于是线圈就继续沿顺时针方向转动。图转动。图(d)(d)线圈中电流消失线圈中电流消失,处于平衡状态处于平衡状态,由于惯性由于惯性,会冲过平衡位

16、置会冲过平衡位置,继而回到图继而回到图(a)(a)状态状态,重复旋转。在整重复旋转。在整个转动过程中个转动过程中,依靠两个半环与电刷配合依靠两个半环与电刷配合,每转动半周每转动半周,线圈中电流方向就改变一次线圈中电流方向就改变一次,实现了线圈连续转动实现了线圈连续转动;线线272021/8/6 星期五圈中的电流方向是发生变化的圈中的电流方向是发生变化的,变得与原来相反变得与原来相反,转动转动半圈电流方向就改变一次半圈电流方向就改变一次,使线圈受力方向变得相反。使线圈受力方向变得相反。282021/8/6 星期五参考答案参考答案:半环半环1 1和电刷和电刷4 4接触接触,半环半环2 2和电刷和电

17、刷3 3接触接触,电流电流方向变为由半环方向变为由半环1 1流向半环流向半环2 2ABAB边受向下的力边受向下的力,CD,CD边受边受的力变为向上的力变为向上,继续顺时针转动两次继续顺时针转动两次292021/8/6 星期五4.4.交流与交流与讨论讨论:(1)(1)在在电动电动机中机中,两个两个铜铜制半制半环环的作用是的作用是_,_,该该装置装置叫叫_。302021/8/6 星期五提示提示:在线圈转动过程中在线圈转动过程中,依靠两个铜制半环与电刷配依靠两个铜制半环与电刷配合合,每当线圈刚转过平衡位置时每当线圈刚转过平衡位置时,就改变线圈中电流的方就改变线圈中电流的方向向,使线圈受力方向相反使线

18、圈受力方向相反,能持续转动下去能持续转动下去,这一装置叫这一装置叫换向器。换向器。参考答案参考答案:当线圈刚转过平衡位置时当线圈刚转过平衡位置时,就立即改变线圈中就立即改变线圈中电流的方向电流的方向,使线圈能持续转动下去换向器使线圈能持续转动下去换向器312021/8/6 星期五(2)(2)电动电动机工作机工作时时,能量是能量是_能能转转化化为为_能。能。参考答案参考答案:电机械电机械322021/8/6 星期五(3)(3)在在实验实验中中,如果如果电动电动机不机不转动转动,原因可能是什么原因可能是什么?参考答案参考答案:接线柱接触不良接线柱接触不良;磁铁的磁性不够强磁铁的磁性不够强;线圈匝数

19、太少线圈匝数太少;电池电压太低。电池电压太低。332021/8/6 星期五【示范【示范题题2 2】(2016(2016盐盐城中考城中考)如如图图所示所示,小明用漆包小明用漆包线线绕绕成成线线圈圈ABCD,ABCD,将将线线圈一端的漆全部刮去圈一端的漆全部刮去,另一端刮去另一端刮去一半一半,放入磁放入磁场场,做成做成电动电动机模型。机模型。连连接干接干电电池后池后()342021/8/6 星期五A.A.线线圈持圈持续续来回来回摆动摆动B.B.线线圈沿固定方向持圈沿固定方向持续转动续转动C.ABC.AB边边中的中的电电流方向交替流方向交替变变化化D.CDD.CD边边始始终终受到磁受到磁场场力作用力

20、作用,且是且是动动力力352021/8/6 星期五【精讲精析】【精讲精析】该线圈之所以能转动该线圈之所以能转动,是根据通电导线在是根据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的磁场中受力的作用的原理来工作的,但是该线圈在转过但是该线圈在转过平衡位置时平衡位置时,若不改变电流的方向若不改变电流的方向,此时所受到的磁场此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动力会阻碍线圈的转动,故为了使线圈持续转动故为了使线圈持续转动,将线圈将线圈两端引线的漆一端全部刮掉两端引线的漆一端全部刮掉,另一端只刮半周另一端只刮半周,这样在这样在一个半周内受到磁场的力的作用一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性另一个半周

21、利用惯性转动转动;而真正的直流电动机工作时而真正的直流电动机工作时,为了让线圈持续的为了让线圈持续的362021/8/6 星期五转动下去转动下去,是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向的电流的方向,即改变线圈所受力的方向即改变线圈所受力的方向,使线圈持续使线圈持续的转动下去。连接干电池后的转动下去。连接干电池后,线圈沿固定方向持续转动线圈沿固定方向持续转动,故故A A错误错误,B,B正确正确;根据前面的分析可知根据前面的分析可知,AB,AB边中电流方向边中电流方向是不变的是不变的,故故C C错误错误;CD;CD边只有半圈受到磁场力作用边只有半圈

22、受到磁场力作用,故故D D错误。故选错误。故选B B。答案答案:B B372021/8/6 星期五【微点【微点拨拨】(1)(1)电动电动机的原理是通机的原理是通电导电导体在磁体在磁场场中受力运中受力运动动(通通电线电线圈在磁圈在磁场场中受力中受力转动转动)。(2)(2)电动电动机的机的转动转动方向与方向与线线圈中圈中电电流的方向和磁流的方向和磁场场的方的方向有关。向有关。(3)(3)电动电动机的机的转转速与速与电电流的大小和磁流的大小和磁场场的的强强弱有关。弱有关。382021/8/6 星期五392021/8/6 星期五9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/12/202022/12/20Tue

23、sday,December 20,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/12/202022/12/202022/12/2012/20/2022 2:08:58 PM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/12/202022/12/202022/12/20Dec-2220-Dec-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/12/202022/12/202022/12/20Tuesday,December 20,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/12/202022/12/202022/12/202022/12/2012/20/202214、他乡生白发，旧国见青山。20 十

24、二月 20222022/12/202022/12/202022/12/2015、比不了得就不比，得不到的就不要。十二月 222022/12/202022/12/202022/12/2012/20/202216、行动出成果，工作出财富。2022/12/202022/12/2020 December 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/12/202022/12/202022/12/202022/12/209、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/12/202022/12/20Tuesday,December 20,202210、很多事情努力了

25、未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/12/202022/12/202022/12/2012/20/2022 2:08:58 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/12/202022/12/202022/12/20Dec-2220-Dec-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/12/202022/12/202022/12/20Tuesday,December 20,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/12/202022/12/202022/12/202022/12/2012/20/202214、意志坚强的人能把世界

26、放在手中像泥块一样任意揉捏。20 十二月 20222022/12/202022/12/202022/12/2015、楚塞三湘接，荆门九派通。十二月 222022/12/202022/12/202022/12/2012/20/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/12/202022/12/2020 December 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/12/202022/12/202022/12/202022/12/209、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/12/202022/12/20Tuesday,December 20,202210、阅读一切好书如同和过去最杰

27、出的人谈话。2022/12/202022/12/202022/12/2012/20/2022 2:08:58 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/12/202022/12/202022/12/20Dec-2220-Dec-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/12/202022/12/202022/12/20Tuesday,December 20,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/12/202022/12/202022/12/202022/12/2012/20/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。20 十

28、二月 20222022/12/202022/12/202022/12/2015、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十二月 222022/12/202022/12/202022/12/2012/20/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/12/202022/12/2020 December 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/12/202022/12/202022/12/202022/12/20MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉402021/8/6 星期五