九年级物理下册17.2探究电动机转动的原理课件新版粤教沪版.ppt
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1、17.2探究电动机转动的原理体验体验 磁磁场对电场对电流的作用流的作用活活动动1 1:按照如:按照如图图所示的装置所示的装置组组装装电电路路,将将导线导线与与电电源断开源断开,观观察螺察螺丝钉丝钉是否运是否运动动。活活动动2 2:将:将导线导线与与电电源和磁体接通源和磁体接通,观观察螺察螺丝钉丝钉的运的运动动情况。情况。(1)(1)活活动动1 1中中,断开断开导线导线,电电路中路中电电流流,螺螺丝钉丝钉(选选填填“能能”或或“不能不能”)转动转动。(2)(2)活活动动2 2中中,接通接通导线导线,螺螺丝钉丝钉(选选填填“能能”或或“不能不能”)转动转动,螺螺丝钉丝钉受到受到的作用。的作用。提示
2、:提示:(1)(1)没有不能没有不能(2)(2)能力能力1.1.磁磁场对电场对电流会流会产产生什么作用生什么作用?2.2.磁磁场场力的方向与哪些因素有关力的方向与哪些因素有关?3.3.什么是平衡位置什么是平衡位置?4.4.换换向器的作用是什么向器的作用是什么?5.5.电动电动机的主要构造和工作原理是什么机的主要构造和工作原理是什么?探究探究1 1 探究通探究通电导电导体在磁体在磁场场中受力的方向跟哪些因素有关中受力的方向跟哪些因素有关1.1.结结合合“体体验验”中的活中的活动动,可以得知通可以得知通电导电导体在磁体在磁场场中会受到中会受到的作用。的作用。参考答案:参考答案:力力2.2.猜想与假
3、猜想与假设设:通:通电导电导体在磁体在磁场场中所受力的方向可能跟中所受力的方向可能跟和和有关。有关。参考答案:参考答案:磁场方向电流方向磁场方向电流方向3.3.实验实验方法:通方法:通电导电导体在磁体在磁场场中所受力的方向可能与多个因素中所受力的方向可能与多个因素有关有关,所以在所以在实验实验中采用中采用;根据;根据导导体的运体的运动动方向方向判断所受力的方向判断所受力的方向,采用的是采用的是。参考答案:参考答案:控制变量法转换法控制变量法转换法 4.4.实验设计实验设计:如:如图图所示。所示。(1)(1)探究力的方向与磁探究力的方向与磁场场方向有关:方向有关:思路:使思路:使导导体或体或线线
4、圈中的圈中的不不变变,改改变变,观观察察导导体或体或线线圈的运圈的运动动方向。方向。提示:提示:保持导体或线圈中的电流方向不变保持导体或线圈中的电流方向不变,改变磁体的磁极改变磁体的磁极,如如果导体或线圈的运动方向不变果导体或线圈的运动方向不变,则力的方向与磁场方向无关;则力的方向与磁场方向无关;如果导体或线圈的运动方向改变如果导体或线圈的运动方向改变,则力的方向与磁场方向有关。则力的方向与磁场方向有关。参考答案:参考答案:电流方向磁场方向电流方向磁场方向(2)(2)探究力的方向与探究力的方向与电电流方向有关:流方向有关:思路:使思路:使不不变变,改改变变,观观察察导导体体或或线线圈的运圈的运
5、动动方向。方向。提示:提示:保持磁体的磁极不变保持磁体的磁极不变,改变导体或线圈中的电流方向改变导体或线圈中的电流方向,如如果导体或线圈的运动方向不变果导体或线圈的运动方向不变,则力的方向与电流方向无关;则力的方向与电流方向无关;如果导体或线圈的运动方向改变如果导体或线圈的运动方向改变,则力的方向与电流方向有关。则力的方向与电流方向有关。参考答案:参考答案:磁场方向导体或线圈中的电流方向磁场方向导体或线圈中的电流方向5.5.实验实验数据及分析:数据及分析:分析数据可知通分析数据可知通电导电导体在磁体在磁场场中受到的力的方向与中受到的力的方向与有关。有关。次数次数磁磁场场方向方向导导体体ABAB
6、中的中的电电流方向流方向导导体体ABAB的的运运动动方向方向1 1上上N N下下S SABAB向左运向左运动动2 2上上N N下下S SBABA向右运向右运动动3 3上上S S下下N NABAB向右运向右运动动4 4上上S S下下N NBABA向左运向左运动动提示:提示:分析分析1 1和和2(2(或或3 3和和4)4)组实验组实验,磁场方向相同时磁场方向相同时,改变导体中改变导体中的电流方向的电流方向,导体的运动方向也随之改变导体的运动方向也随之改变,即受力方向与导体中即受力方向与导体中的电流方向有关;分析的电流方向有关;分析1 1和和3(3(或或2 2和和4)4)组实验组实验,导体中的电流方
7、导体中的电流方向相同时向相同时,改变磁场方向改变磁场方向,导体的运动方向也改变导体的运动方向也改变,即受力方向即受力方向与磁场方向有关。与磁场方向有关。参考答案:参考答案:导体中的电流方向和磁场方向导体中的电流方向和磁场方向6.6.交流与交流与评评估:估:(1)(1)通通电导电导体只要是放在磁体只要是放在磁场场中就一定会受到力的作用中就一定会受到力的作用吗吗?提示:提示:当通电导体中的电流方向与磁感线方向垂直时当通电导体中的电流方向与磁感线方向垂直时,通电导通电导体会受到力的作用;但当导体中的电流方向与磁感线方向相同体会受到力的作用;但当导体中的电流方向与磁感线方向相同或相反时或相反时,通电导
8、体将不受力的作用。通电导体将不受力的作用。参考答案:参考答案:不一定不一定(2)(2)可以采用哪些方法改可以采用哪些方法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?提示:提示:通电导体在磁场中会受到力的作用通电导体在磁场中会受到力的作用,所以可以改变导体所以可以改变导体中的电流或改变磁场的强弱来改变通电导体在磁场中所受力的中的电流或改变磁场的强弱来改变通电导体在磁场中所受力的大小。大小。参考答案:参考答案:可以利用滑动变阻器改变电路中电流的大小可以利用滑动变阻器改变电路中电流的大小,或者或者可以换用较强的磁铁增强磁场可以换用较强的磁铁增强磁场,增大通电导体在磁场中受到的
9、增大通电导体在磁场中受到的力。力。(3)(3)通通电导电导体在磁体在磁场场中中为为什么会受到力的作用什么会受到力的作用?提示:提示:奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场,磁体周围也存磁体周围也存在磁场在磁场,当这两个磁场靠近时就会发生力的作用。当这两个磁场靠近时就会发生力的作用。参考答案:参考答案:磁极间的相互作用磁极间的相互作用探究探究2 2 电动电动机的工作原理机的工作原理结结合合电动电动机的工作原理机的工作原理图图,分析分析电动电动机的原理机的原理,思考以下思考以下问题问题:1.1.直流直流电动电动机的工作原理是机的工作原理是。参考答案:参考答案:通电导体
10、在磁场中受到力的作用使线圈转动通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动,同时同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向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以保持线圈的持续转动动2.2.甲甲图图中中为为什么什么c c边边和和a a边边受到的力方向相反受到的力方向相反?提示:提示:通电导体在磁场中受到的力与电流的方向和磁场方向有通电导体在磁场中受到的力与电流的方向和磁场方向有关。磁场方向不变关。磁场方向不变,c,c边和边和a a边中的电流方向相反边中的电流方向相反,所以受到的力所以受到的力的方向相反。的方向相反。参考答案:参考答案:c c边和边和a a边中的电流方向相反边中的电流方向相
11、反3.3.线线圈圈转转到平衡位置到平衡位置时时,为为什么不受力什么不受力?为为什么不能立即停止什么不能立即停止转转动动?提示:提示:线圈转到平衡位置时线圈转到平衡位置时,电刷跟两个半圆环间的绝缘部分电刷跟两个半圆环间的绝缘部分接触接触,线圈中无电流线圈中无电流,线圈不受力。线圈虽然不受力线圈不受力。线圈虽然不受力,但是由于但是由于线圈具有惯性线圈具有惯性,仍然会继续转动。仍然会继续转动。参考答案:参考答案:线圈转到平衡位置时线圈转到平衡位置时,电刷跟两个半圆环间的绝缘电刷跟两个半圆环间的绝缘部分接触部分接触,线圈中无电流线圈中无电流,线圈不受力。线圈靠惯性转动。线圈不受力。线圈靠惯性转动。4.
12、4.线线圈圈转过转过平衡位置后平衡位置后,要使它要使它继续转动继续转动下去下去,c,c边边和和a a边边中的中的电电流方向是怎流方向是怎样实现样实现改改变变的的?提示:提示:换向器能改变电流方向换向器能改变电流方向,从而改变受力方向。从而改变受力方向。参考答案:参考答案:当线圈转过平衡位置时当线圈转过平衡位置时,换向器就能自动改变线圈换向器就能自动改变线圈中的电流方向中的电流方向,从而改变线圈中各边的受力方向从而改变线圈中各边的受力方向,使线圈继续转使线圈继续转动。动。一、探究磁一、探究磁场对电场对电流的作用流的作用1.1.实验过实验过程:程:(1)(1)保持磁保持磁场场的方向不的方向不变变,
13、改改变变_的方向。的方向。(2)(2)保持保持电电流的方向不流的方向不变变,改改变变_的方向。的方向。2.2.通通电导电导体在磁体在磁场场中会受到中会受到_的作用的作用,力的方向跟力的方向跟_和和_都有关系。都有关系。3.3.平衡位置:平衡位置:线线圈平面与磁圈平面与磁场场方向方向_的位置。的位置。电电流流磁磁场场电电流的方向流的方向磁磁场场的方向的方向垂直垂直力力二、二、换换向器的作用向器的作用1.1.组组成:由两个成:由两个_组组成。成。彼此彼此绝缘绝缘的金属半的金属半圆环圆环2.2.作用:每当作用:每当线线圈圈刚刚越越过过_时时,由于由于换换向器的作用向器的作用,改改变变了了线线圈中的圈
14、中的_方向方向,从而改从而改变线变线圈中各圈中各边边的的_方向方向,使使线线圈圈继续转动继续转动。平衡位置平衡位置电电流流受力受力三、三、电动电动机的工作原理机的工作原理1.1.直流直流电动电动机:用机:用_电电源供源供电电的的电动电动机。机。2.2.直流直流电动电动机的原理:通机的原理:通电导电导体在磁体在磁场场中中_使使线线圈圈转动转动,同同时时用用_及及时时改改变线变线圈里的圈里的电电流方向流方向,以保持以保持线线圈的持圈的持续转动续转动。3.3.能量能量转转化:化:_转转化化为为_。直流直流受到力的作用受到力的作用换换向器向器电电能能机械能机械能四、磁四、磁场对场对通通电导电导体作用的
15、其他体作用的其他应应用用1.1.应应用:用:_、磁、磁电电式式电电流流仪仪表、表、电动电动玩具、机器玩具、机器人等。人等。2.2.动动圈式圈式扬扬声器声器发发声的原理:随声音声的原理:随声音变变化的化的_通通过扬过扬声器声器的的线线圈圈,线线圈受到的圈受到的_发发生生变变化化,带动纸带动纸盆振盆振动动,就会使就会使扬扬声器声器发发声。声。动动圈式圈式扬扬声器声器电电流流力的大小力的大小考点考点 通通电导电导体在磁体在磁场场中受力运中受力运动动的方向的方向【典例典例】(2013(2013内江中考内江中考)如如图图所示是所示是“探究磁探究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。当
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