教科版九年级上册1 电流课文内容课件ppt
展开电动玩具车是怎么开动的?
玩具车内部装着一个小电动机。接通电源,电动机立刻转动起来,并带动车轮旋转。
电动机是应用最广泛的机械之一,你家中许多电器就是由它来驱动的。
电动机为什么能够转动呢?
一.磁场对通电导线的作用
电动机通过电流时才会转动。电流能产生磁场,磁场对磁极有作用,那么磁场对电流会不会有作用呢?
实验探究:让通电导线在磁场中动起来
如图所示,把一根直导线ab放在磁体的磁场中,导体两端通过光滑金属导轨与电源,开关相连。接通电源,电流通过导线ab,观察发生的现象。
把电源的正负板对调后接入电路,接通电源,电流通过导线ab ,观察到导线ab向左运动。
磁场方向不变,改变电流方向,导线ab的运动方向改变,即导线ab的受力方向改变。
把磁体上下磁极调换一下,接通电源,电流通过导线ab ,观察到导线ab向左运动。
电流方向不变,改变磁场方向,导线ab的运动方向改变,即导线ab的受力方向改变。
同时把电源的正负极和磁体的上下磁极对调,接通电源,电流通过导线ab,观察到导线ab向右运动。
同时改变电流方向和磁场方向,导线ab的运动方向不变,即导线ab的受力方向不变。
归纳总结:通电导体在磁场中受力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关。
实验中的直导线运动一段距离就会离开场,很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗?
二.让线圈在磁场中转起来
1873年,维也纳博览会上,一位工作人员很偶然地把两台发电机连在一起,一台发电机产生的电流通过了另一台发电机的线圈,后一台发电机竟转动了起来!
电动机和发电机有类似的结构
实验探究:磁场对通电线圈的作用
如图所示,拿出你做的小发电机,接通电源,让电流通过线圈。看看线圈能持续转动吗?
当线圈处在如图位置时,ab边和cd边中的电流方向相反,所以受到的力的方向相反且不在同一条直线上,从我们这个角度看去,线圈将顺时针转动。
当线圈转过这个平衡位置时,线圈受到的两个力将阻碍它沿原方向继续转动,所以线圈不能持续转下去。
使线圈持续转动的方法:
a.在越过平衡位置之后停止对线圈供电,线圈由于惯性继续转动。
可以采用刮去引线漆皮的办法来控制电路的通断,即一端的漆皮全部刮掉,另一端的漆皮只刮去上半周或下半周。
b.在线圈转动的后半周,设法改变后半周电流的方向。
如图所示,线圈的两端各连一个铜制半环E和F,它们彼此绝缘,并随线圈一起转动。A和B是电刷,它们跟半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。
这两个半圆环叫做换向器,是19世纪发明的,一直沿用至今。
将电动机连接一个开关,再接到电源上。接通电源,看电动机能否持续转动。进行各种变化,如改变磁铁磁极方向,改变磁铁与线圈的距离,或水平放置磁铁,观察电动机转动情况的变化。
利用磁场对电流的作用使线圈转动,同时利用换向器及时改变线圈中的电流方向,从而保持线圈持续转动。
电动机有许多优点:构造简单、控制方便、体积小、效率高,而且对环境污染很小。
一部现代化的汽车便应用了几十台小型电动机。
随着社会的发展和技术的进步,电动机和人类的关系将越来越密切。
磁场对通电导线的作用:
通电导体在磁场中受力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关。
从能量角度来看,磁场对电流的作用,表明电能可以转化为机械能。
换向器:使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。
例1.如图所示的实验装置,两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导线b并把它们置于磁场中。
(1)闭合开关接通电源,这时会看到导线ab向右运动,这表明_____________________________。
通电导体在磁场中会受力的作用
(3)如果把磁体的两极对调,同时改变通过导线ab中的电流方向,会看到导线ab向 ____运动。
(2)若只对调磁体的磁极或只改变导线ab中的电流方向,观察到导线ab均向____运动,这表明________________________ ___________________________。
例2.矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示,ab , bc ,ed和fe段都受到该磁场的作用力,下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同( )
A.ab段与bc段B.ab段与ed段C.ab段与fe段D.fe段与ed段
例3.如图,这是直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是( )
A.直流电动机是利用电流热效应工作的B.直流电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能C.使线圈连续不断地转动下去是靠电磁继电器来实现的D.仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
例4.如图所示的四个实验,能反映电动机工作原理的是( )
例5.如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,在此实验中:甲装置应用的原理是___________,乙中导体cd运动过程中,______能转化成______能。
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