九年级物理电动机.ppt

1、第二十章 第4节电动机新泰市金斗中学张光彩看一看看一看(电动车电动车)水泵水泵车床车床电风扇电风扇想一想想一想电动机通电后为什么能够转动呢？电动机通电后为什么能够转动呢？想想议议想想议议磁体周围存在什么？磁体周围存在什么？通电直导体周围存在什么？通电直导体周围存在什么？SNI+_ _磁场磁场磁场磁场磁体间通过磁场相互作用磁体间通过磁场相互作用通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？一、磁场对通电导线的作用一、磁场对通电导线的作用演示实验演示实验 闭合开关，观察铝制直导体运动。闭合开关，观察铝制直导体运动。金属导轨金属导轨直导体直导体+-改变电流方向或改变磁场

2、方向。改变电流方向或改变磁场方向。磁场对直线电流的作用磁场对直线电流的作用实验现象实验现象NIF甲甲S闭合开关，闭合开关，原来静止在磁原来静止在磁场中的导体发场中的导体发生运动。生运动。I乙乙FNS电流方向不电流方向不变，改变磁场方变，改变磁场方向，磁场中导体向，磁场中导体运动方向发生了运动方向发生了改变。改变。IF丙丙NS磁场方向磁场方向不变，改变电不变，改变电流方向，磁场流方向，磁场中导体运动方中导体运动方向也发生了改向也发生了改变。变。实实验验表表明明：1通通电电导导线线在在磁磁场场中中要要受到力的作用。受到力的作用。2、磁场对电流、磁场对电流作用力的方向作用力的方向跟跟电流方电流方向向

3、和和磁场方向磁场方向有关系，并且力的方向与电有关系，并且力的方向与电流和磁场的方向垂直。流和磁场的方向垂直。3、当导体中的电流方向与磁感线方向当导体中的电流方向与磁感线方向平行平行时，时，导体导体不受到不受到磁场的作用。磁场的作用。4、通电导体在磁场中受力运动的过程，是通电导体在磁场中受力运动的过程，是电电能能转化为转化为机械能机械能的过程。的过程。左手定则左手定则通电导体在磁场中受到通电导体在磁场中受到力的方向，跟力的方向，跟电流方向和磁电流方向和磁感线方向感线方向有关，三者之间的有关，三者之间的关系，可用关系，可用左手定则左手定则来判定来判定伸开左手，使大拇指跟其伸开左手，使大拇指跟其余四

4、个手指垂直，并且都跟余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把左手手掌在同一平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，使四个手指所指穿入手心，使四个手指所指的方向为电流的方向，那么的方向为电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向导体受力的方向科学探究：科学探究：如果把一只通电线圈放到磁如果把一只通电线圈放到磁场中，它又将怎样呢？场中，它又将怎样呢？(猜一猜?)通电线圈可以在磁通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，场里转动过一定角度，但不能持续转动。但不能持续转动。为什么线圈不能持续转动呢为什么线圈不能持续转动呢?ab段电流方向

5、由a向b，受力方向向上；cd段电流方向由c向d，受力方向向下.这样就使得线圈abcd顺时针转动.通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。生顺时针转动。但但是是当当线线圈圈的的平平面面与与磁磁场场垂垂直直时时，就就会会停停止转动止转动线圈为什么停止在与磁场方向垂直线圈为什么停止在与磁场方向垂直的位置不动？的位置不动？ab段电流方向由段电流方向由a向向b，受力方向向上；受力方向向上；cd段电流方向段电流方向由由c向向d，受力方向向下受力方向向下.ab段、段、cd段的电流方向、受力方向没有发生改变段的电流方向、受力方向没有发生改变.通通电电线线圈

6、圈abcd转转动动到到与与磁磁场场方方向向垂垂直直的的位位置置时时，受受力力平平衡衡，在在这这个个位位置置停停下下 称为平衡位置。称为平衡位置。理解：平衡位置理解：平衡位置通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一对平衡力，此时线圈的位置为平衡位置。磁场力为一对平衡力，此时线圈的位置为平衡位置。当当线线圈圈的的平平面面与与磁磁场场垂垂直直时时，通通电电线线圈圈受受平平衡衡力力作作用用，达达到到平平衡衡位位置置。这这时时由由于于惯惯性性，线线圈圈还还会会继续转动。继续转动。线圈在磁场中的受力情况怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动怎样使线圈在

7、转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去？下去？靠近靠近S极的线圈受到的力始终向上极的线圈受到的力始终向上靠近靠近N极的线圈受到的力始终向下极的线圈受到的力始终向下,那么线圈就可以那么线圈就可以持续沿顺时针方向转动持续沿顺时针方向转动.讨论讨论:怎样实现上面的情况怎样实现上面的情况?如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，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，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？线圈不就可以持续转下去了吗？如如果果在在线线圈圈靠靠惯惯性性越越过过平平衡衡位位置置的的瞬瞬间间，立立刻改变其中的电流

8、方向刻改变其中的电流方向线圈就会继续转动下去线圈就会继续转动下去通电线圈将在磁场中转动通电线圈将在磁场中转动!利用该原理可制成利用该原理可制成电动机电动机电动机的原理电动机的原理:通电导线在磁场中受到力的作用通电导线在磁场中受到力的作用二、电动机的基本构造二、电动机的基本构造1电动机由两部分组成：电动机由两部分组成：能够转动的线圈，也叫转子。能够转动的线圈，也叫转子。固定不动的磁体，也叫定子。固定不动的磁体，也叫定子。那么电动机的线圈是如何实现连续转动的呢那么电动机的线圈是如何实现连续转动的呢?实际的电动机是利用实际的电动机是利用换向器换向器使它连续转动的使它连续转动的.1.原理原理:当线圈转

9、到另一半和电刷接触时就改变了电流方向当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流方向,从而受力方向改变使线圈连续转到下去从而受力方向改变使线圈连续转到下去.2.作用作用:当线圈转过平衡位置当线圈转过平衡位置,及时改变线圈电流方向及时改变线圈电流方向,使线使线圈得以连续转动圈得以连续转动.电刷电刷两个两个铜半环铜半环换向器换向器电动机电动机基本构造基本构造1、线圈线圈2、磁极磁极3、电刷电刷(A、B)作用：作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。4、换向器换向器（E、F两个半圆铜环）两个半圆铜环）作用作用:当线圈转过平衡位置当线圈转过平衡位置,及时改变线圈电

10、流方向，及时改变线圈电流方向，使其受力方向总是相同，让线圈得以连续转动。使其受力方向总是相同，让线圈得以连续转动。直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理图解图解线圈电流方向线圈电流方向线圈受力方向线圈受力方向线圈转动情况线圈转动情况图一图一a b c d ab cd图二图二a b c dab cd图三图三a b c dab cd图四图四a b c dab cd顺时针顺时针无电流无电流不受力不受力由于惯性由于惯性继续转动继续转动顺时针顺时针无电流无电流不受力不受力由于惯性由于惯性继续转动继续转动直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理4实际电动机实际电动机定子定子电动机电动机（直流）（直流）原

11、理：原理：利用通电线圈在磁场中受力发生利用通电线圈在磁场中受力发生转动的原理制成。转动的原理制成。主要构造主要构造a定子：由永磁体（电磁铁）定子：由永磁体（电磁铁）和机壳组成和机壳组成b转子：线圈嵌在铁芯上转子：线圈嵌在铁芯上c换向器：电刷换向器：电刷能的转化：能的转化：电能转化为机械能电能转化为机械能优点优点 构造简单、控制方便、体积小、构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小效率高、功率可大可小电动机种类电动机种类 直流电动机直流电动机 交流电动机交流电动机三相交流电机扬声器扬声器（3 3）扬声器工作原理）扬声器工作原理 当线圈中通过图中所示的电流时，线圈受到磁铁的吸引当线圈中通过

12、图中所示的电流时，线圈受到磁铁的吸引向左运动；当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到磁铁向左运动；当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到磁铁的排斥向右运动。由于线圈中的电流方向是不断的变化，线的排斥向右运动。由于线圈中的电流方向是不断的变化，线圈就不断的来回振动，带动纸盆也不断地来回振动，于是扬圈就不断的来回振动，带动纸盆也不断地来回振动，于是扬声器就发出了声音。声器就发出了声音。原理：扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。构造：它主要由固定的永久磁铁、线圈和锥形纸盆构成。一、填空题1.用直流电源供电的电动机叫做_。2.直流电动机的构造主要由_、_、_、_组成。其工作原理是_。3.换向器在电动机中的作用是_、_。4.关于直流发电机中电流的说法正确的是()A.它在线圈中产生的电流是直流电B.它在线圈中产生交流电，而供给外部的是直流电C.它在线圈中产生直流电，而供给外部的是交流电D.以上说法均错误