初中物理沪科版(2024)九年级全册第三节 科学探究:电动机为什么会转动优质ppt课件
展开电风扇、洗衣机、电动小汽车等内部都装有电动机,通电后电动机就能转动起来。
你知道电动机为什么转动吗?
1.知道磁场对通电导线的作用,及其影响因素。2.知道电动机的结构及其工作原理。
1.实验探究 让通电导体在磁场中动起来
①闭合开关观察,原来静止在磁场中的导体运动情况。②磁场方向不变,改变电流方向,观察磁场中导体运动方向。③电流方向不变,改变磁场方向,观察磁场中导体运动方向。④同时改变电流方向、磁场方向,观察磁场中导体运动方向。
磁场方向不变,改变电流方向,磁场中导体运动方向也发生了改变。
闭合开关,原来静止在磁场中的导体发生运动。
电流方向不变, 改变磁场方向,磁场中导体运动方向发生了改变。
(1)通电导线在磁场中要受到力的作用。
(2)通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。当电流方向或磁场的方向一个改变时,通电导线受力的方向也会改变;若二者同时改变方向时,通电导线受力的方向不变。
知识拓展:并不是所有的通电直导线在磁场中都受到力的作用,当通电直导线与磁感线方向平行时,此时通电的直导线不受力的作用。
通电线圈可以在磁场里转动过一定角度,但不能持续转动。
为什么线圈不能持续转动呢?
如果把一个通电的线框放到磁场中,又会怎样运动?
通电线圈在磁场中两边受力,但方向相反,发生顺时针转动。
当线圈的平面与磁场垂直时,通电线圈受平衡力作用,达到平衡位置。这时由于惯性,线圈还会继续转动。
线圈靠惯性越过平衡位置后,磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。
通电线圈最后静止在平衡位置。
如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电,由于惯性,线圈继续转动。转动半周后再继续供电,线圈不就可以持续转下去了吗?
把一段粗漆包线绕成3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出3cm。然后,用小刀刮两端引线的漆皮,左端全部刮掉,右端只刮上半周或下半周。
把线圈放在支架上,线圈下放一块强磁铁。给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会不停地转下去。
分析:线圈越过平衡位置后,右端接触到没有刮掉绝缘漆的部分,电路中没电流,不受力的作用,由于惯性,线圈继续转动。
2.实验探究 观察并研究电动机的结构及工作原理
(1)转子:能够转动的部分。
(2)定子:固定不动的部分。
①两个铜制的彼此绝缘的半环E、F.
②换向器的作用:当线圈每转到平衡位置时,自动改变线圈中电流方向,从而实现了线圈的持续转动。
利用直流电源供电的电动机叫做直流电动机
(5)直流电动机的工作过程:
观看直流电动机转动视频
(8)电动机的优点:构造简单、控制方便、体积小、效率高,而且对环境污染很小。
(7)能量转化:把电能转化为机械能
电动机是很多家电的核心部件
实际的电动机有多个线圈,每个线圈都接在一对换向片上,以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
1、如图所示,闭合开关,铜棒向右运动,为使开关闭合后铜棒向左运动,下列操作可行的是( )A.换用更细的铜棒B.将磁体的N、S极对调C.向左移动滑动变阻器的滑片D.将电源正、负极和磁体N、S同时对调
2. 关于换向器的作用,下列说法中正确的是( )A.直流电动机的换向器既可以改变线圈中的电流方向,又可以改变外部电流方向B.直流电动机的换向器是将外部电路的直流电变成线圈中的交流电C.直流电动机的换向器是用来改变电流的大小和方向D.当直流电动机的线圈刚转过平衡位置时,换向器能立即改变线圈中的电流方向
3.通电线圈abcd分别在不同的磁场中转动,如图甲、乙所示,已知图甲中导线ab所受磁场力的方向竖直向上,则( )A.图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向上B.图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向下,是 因为图甲中cd边所处磁场的方向与ab边的相反C.图乙中cd边所受磁场力的方向是竖直向下D.图乙中ab边所受磁场力的方向是竖直向下
通电导体在磁场中受到力的作用
实质:电能转化为机械能
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