初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 电动机精品教学课件ppt

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 电动机精品教学课件ppt，共26页。PPT课件主要包含了学习目标，教学重点，重点难点，课堂导入，新知探究，设计并进行实验，换向器，电动机的组成，课堂练习，电动机等内容，欢迎下载使用。
1.探究并理解磁场对通电导线有力的作用，掌握左手定则判断通电导线受力方向。2.理解电动机的基本构造和工作原理，明确电动机工作过程中的能量转化。
1.理解磁场对通电导线作用力方向与电流方向、磁场方向的关系，正确运用左手定则。2.理解电动机工作过程中，通电线圈在磁场中的受力情况以及换向器的作用。
你肯定见过手持式移动小风扇：有电就可以转动。如果你好奇把它拆了，你能看到你面有什么吗？
电动玩具通电后动起来，电风扇通电后扇叶转动，电动车启动后便可行驶，充满电的机器人能做家务……这些物体通电后运动状态发生了改变，是得益于其中一个重要的部件
电动机通电后会转动，你知道这是为什么吗？
一、磁场对通电导线的作用
磁体在磁场中会受到力的作用，磁体间通过磁场相互作用。
那么通电导线是不是也会在磁场中受到力的作用呢？
想一想：这是制作的一个小模型， 为什么会转动起来呢？
电力机车、电梯、电风扇、冰箱、洗衣机、机器人，以及各种电动玩具都离不开电动机。电动机已经应用在现代社会生产生活的各个方面。给电动机通电，它就能够转动。这是为什么？
【提出问题】通电导线在磁场中是否受到力的作用？如果受到力的作用，力的方向与什么因素有关？【猜想与假设】通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向可能与磁场的方向、导体中电流的方向有关。
1. 探究磁场对通电导线的作用
通电导体棒在磁场中受到力的作用，力的方向跟 的方向、（ ）的方向都有关系。
当电流的方向或者磁感线（磁场）的方向有一个变得相反时，通电 受力的方向也变得相反；当电流的方向和磁感线（磁场）的方向同时变得相反时，通电 受力的方向不变。
2. 磁场对通电线圈的作用
想一想：实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。如果把一个通电线圈放在磁场中，它又会怎样运动呢？下面我们探究磁场对通电线圈的作用。
（1）使线圈静止在图乙所示位置上，闭合开关，观察线圈的转动情况。发现线圈并没有运动。这是由于线圈上、下两个边受力大小一样、方向却相反。这个位置是线圈的平衡位置。
（2）使线圈静止在图甲所示位置上，闭合开关，观察线圈的转动情况。发现线圈受力沿顺时针方向转动，并由于惯性而越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置。
（3）使线圈静止在图丙所示位置上，这是线圈冲过平衡位置以后所到达的地方。闭合开关，观察线圈的转动情况。发现线圈逆时针转动，说明线圈在这个位置所受的力阻碍它沿顺时针方向转动。
【实验分析】线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力阻碍它的转动。【实验结论】通电线圈在磁场中会受力而转动，但不能持续转动。
（2）换向器的作用当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
如图所示，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的（向上），线圈就可以不停地转动下去了。
电动机主要由线圈和磁体两部分组成，能够转动的部分叫作转子，固定不动的部分叫作定子。
二、直流电动机的工作原理
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。
2. 电动机工作时，把电能转化为机械能
3. 家用电器用到的电动机例如，电吹风、电风扇、洗衣机、剃须刀、空调等都用到了电动机。
学校的操场上挂着扬声器（喇叭），收音机、电视机、音响中都有扬声器，每天我们都能听到扬声器发出的悠扬声音。
1. 扬声器的作用它是把电信号转变为声音信号的装置。2. 扬声器的结构线圈、永久磁体、锥形纸盆。
3. 扬声器的原理当线圈中通有电流时，线圈受到永磁体的作用而运动；当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
1．小周用如图所示的实验装置探究磁场对电流的作用。闭合开关S，原本静止的轻质硬直导体AB水平向右运动。要使导体AB水平向左运动，下列措施可行的是（　　）A．将导体AB的两端对调B．将磁体的N、S极对调C．将变阻器的接线位置对调D．将开关S的接线位置对调
【答案】B【解析】A．将导体AB的两端对调，电流方向和磁场方向都不变，导体AB运动方向不变，故A不符合题意；B．将蹄形磁体的N、S极对调，只有磁场方向改变，导体AB的运动方向改变，故B符合题意；C．将变阻器的接线位置对调，电流方向和磁场方向都不变，导体AB的运动方向不变，故C不符合题意；D，将开关S的接线位置对调，电流方向和磁场方向都不变，导体AB的运动方向不变，故D不符合题意。
2．如图所示电路中，导体棒ab放在蹄形磁体的磁场里，小磁针放在螺线管正下方。闭合开关，发现导体棒ab向右运动，小磁针的N极向下偏转，则下列说法正确的是（　　）A．c、d分别是电源的负极、正极B．仅对调电源正负极，闭合开关，则导体棒ab向左运动，小磁针N极向上偏转C．对调电源正负极和蹄形磁体N、S极，闭合开关，则导体棒ab向左运动D．对调电源正负极和蹄形磁体N、S极，闭合开关，则小磁针N极仍然向下偏转
【答案】B【解析】A．根据“同名磁极相互排斥”可知，小磁针的N极向下偏转，说明螺线管正下方为N极。右手握住螺线管，大拇指指向下方，此时弯曲的四指指尖向左，即电流上端流入，下端流出，即故c、d分别是电源的正极、负极，故A错误；B，仅对调电源正负极，那么电流方向改变，则电磁铁的磁极方向改变。闭合开关，则导体棒ab向左运动，根据安培定则可知螺线管下端为S极，小磁针N极向上偏转，故B正确；C．对调电源正负极和蹄形磁体N、S极，即同时改变了电流方向和磁场方向，导体棒运动方向不发生改变，所以闭合开关后，导体棒ab还向右运动，故C错误；D．对调电源正负极和蹄形磁体N、S极，因为螺线管只改变了电流方向，所以闭合开关，小磁针N极向上偏转，故D错误。
3．某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图所示，则在甲、乙、丙、丁四幅图中，闭合开关，线圈转动方向相同的是（　　）A．甲和乙B．甲和丙C．乙和丙D．丙和丁
【答案】B【分析】 分别分析甲、乙、丙、丁四幅图中磁感线的方向和电流的流入流出方向。根据使线圈转动方向相同的条件，即磁场方向和电流方向都相同或者都相反。对比四幅图中磁场方向和电流方向的组合情况。得出甲和丙的磁场方向和电流方向都相反，所以线圈转动方向相同。
【答案】C【分析】 电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的，导体受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关，据此可结合图示做出判断。
6．如图为直流电动机的工作原理图。下列分析中正确的是（　　）A．电动机的工作原理是电磁感应B．电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变C．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向D．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
【答案】C【分析】（1）电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力转动；（2）根据换向器的作用分析；（3）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；（4）电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，有一部分电能转化成了内能。
①通电导体在磁场中受到力的作用.
①原理：通电线圈在磁场中受力而转动.
②基本组成：换向器、转子、定子.
③换向器作用：线圈转过平衡位置时， 自动改变线圈中电流的方向.
④能量转化：把电能转化为机械能
1.基础性作业： 教材课后练习题第 1、2、3 题，让学生巩固课堂所学的基础知识，加深对电动机相关概念和原理的理解。
2.拓展性作业： 让学生选择一种生活中的电动设备，拆解并观察其中电动机的结构，尝试绘制简单的结构示意图，并思考其工作过程中能量是如何转化的，写一篇简短的报告。