14.6 直流电动机（16页）课件 2024-2025学年物理北师版（2024）九年级全一册

(课件网) 第十四章 磁现象 第6节 直流电动机 通电导线在磁场中受到力的作用，那么通电线圈在磁场中会怎样运动呢？ 新课引入 活动1：如图，将漆包线绕成矩形线圈，将漆包线的两端的漆层全部刮掉，按图连接电路，通入如图所示电流，观察线圈的运动情况。 分析原因：由左手定则判定，下边受力向外，上边受力向里，两个力方向相反且不在同一直线，于是就使线圈开始转动。 新知讲解 直流电动机的原理 一 但是当线圈转过90度角，即线圈平面与磁场垂直时，观察到： 现象：线圈来回摆动最终静止在该位置，不能持续转动 分析原因：转过90°时，由左手定则判定，这两个力变成在一条直线上，这个位置叫作平衡位置。线圈的惯性使它可以冲过平衡位置，但不能持续转动。 活动2：将漆包线一端的漆层全部刮掉，另一端的漆层只刮去半周，接通电路，观察线圈的转动情况。 ④ ① ② ③ 现象：线圈持续转动起来 分析原因：线圈由①位置转过90度角到②位置时，带漆层的部分接触支架，瞬间线圈中无电流，线圈的惯性使得它转过②③④位置，接下来刮去漆层的部分接触支架，线圈受力转动到下一个循环。 电动机就是根据通电线圈在磁场中受力转动制成的。 线圈 定子 换向器 电刷 如图所示，是一个教学用的电动机.先让线圈处于水平位置，然后通电，将看到它能够连续地转动. 想一想：为什么这种装置能够使线圈连续转动？换向器和电刷起了什么作用？ 铜半环F 铜半环E 当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，从而实现线圈持续转动。 换 向 器 电刷AB 与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。 观看直流电动机转动视频 甲 直流电动机的工作过程是： 如图甲所示是开始通电的状态，换向器F与电刷A接触，换向器E与电刷B接触。线圈ab边内电流由b指向a，ab边受到向上的磁场力，cd边内电流由d指向c，cd边受到向下磁场力。 乙 转过90°就到了图乙的状态，这是平衡位置。在这一瞬间，换向器与电刷断开，线圈中没有电流，线圈不受磁场力。线圈的惯性使它冲过平衡位置。 丙 线圈冲过平衡位置，于是换向器就改变了所接触的电刷，E与A接触、F与B接触，如图丙所示。这时线圈ab边内电流由a指向b， ab边受力方向变成向下，cd边内电流由c指向d， cd边受力方向变成向上，于是线圈就继续沿顺时针方向转动90°。 转到如图丁所示的平衡位置时，线圈又靠惯性冲过去，回到了图甲的状态。 丁 总之，依靠换向器与电刷的配合，每转动半周，线圈中的电流方向就改变一次，这样线圈就能够连续不停地沿同一方向转动下去。 甲 乙 丙 丁 实际使用的直流电动机由定子和转子两部分组成。 转子的线圈有许多组，并且嵌在圆柱形铁芯上。 换向器是由许多对铜片组成的。 定子由机壳和电磁铁组成，转子安装在定子里。 两个电刷是用石墨与铜粉压制而成的。 电刷 换向器 定子 转子 从能量转化来看，电动机是把电能转化为机械能。 实用电动机 二 生活中的电动机 直流电动机(电动玩具、录音机等小型电器) 交流电动机(电风扇、洗衣机等家用电器) 电动机优点：结构简单、控制方便、体积小、效率高 1．（多选）要改变直流电动机转向，可以采用 （ ） A．改变电流方向，其他不变 B．改变磁场方向，其他不变 C．增大电流强度 D．同时改变电流方向和磁场方向 A B 当堂检测 2. 关于直流电动机工作时的电流方向，下列说法正确的是(　　) A. 线圈中电流方向不变，外部电路的电流方向不变 B. 线圈中电流方向改变，外部电路的电流方向改变 C. 线圈中电流方向不变，外部电路的电流方向改变 D. 线圈中电流方向改变，外部电路的电流方向不变 3. 要使直流电动机的转速加快，下列采取的措施不可靠的是(　　) A．增大线圈中的电流 B．更换电压较高的直流 ... ...