(课件网) 17.3 科学探究:电动机 为什么转动 如图所示的用电器中,它们内部都有一个重要的部件--电动机。 想一想:电动机为什么会转动? 洗衣机 电风扇 电梯 新课导入 (1)观察电动机的转动 新知讲解 观察并研究电动机的结构 一 (2)拆开这台直流电动机,观察它由哪几部分组成。 线圈 磁体 电刷 换向器 转子(能够转动的线圈)、电刷、换向器 定子(固定不动的磁体)等主要部分组成 电动机的组成 奥斯特实验 电可以使磁体运动 磁体能否使通电体运动呢? 逆向思维 通电导体在磁场受什么样的力? 接通电源时,你发现了什么? 转动原理 二 通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关。 通电导体在磁场中受力的作用 通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。 磁场对通电导体有 的作用,其作用方向与 和 有关。 力 电流方向 磁场方向 有没有方法让金属杆在轨道上往复运动呢? 周期性改变电流方向或磁场方向 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。那么线圈可以持续地转动吗? 想一想 通电线框在磁场中受力转动,但不是持续转动,而是来回扭转,最终静止在平衡位置。 ①在如图所示位置时,通电线圈的两边在磁场中都受力,AB边受力方向竖直向上,CD边受力方向竖直向下, 方向相反,发生顺时针转动。 ②当线圈的平面与磁场垂直时,通电线圈AB边与CD边受平衡力作用,达到平衡位置。这时由于惯性,线圈还会继续转动。 想一想:为什么通电线圈不能在磁场中持续转动? A B C D A B C D ③线圈靠惯性越过平衡位置后, AB边受力方向竖直向上,CD边受力方向竖直向下, 方向相反,磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。 ④ 通电线圈最后静止在平衡位置。 通电矩形线圈在磁场中不能连续转动的原因。 A B C D A B C D 如果线圈在越过平衡位置时,能改变受力方向,就能使它连续旋转。而通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,只有及时改变电流方向和磁场方向中间一个,就能达到以上目的。 A B C D 思考:如何使线圈持续地转动下去? 电动机怎样转动 三 生活中常采用改变线圈中电流方向的方法使线圈在磁场中连续旋转。这样就制成了真正的电动机。 能够完成这一任务的装置叫做换向器。 线圈转到平衡位置时,无电流流过,不受安培力,靠 继续转动 惯性 线圈越过平衡位置后, 发生改变。线圈在安培力作用下继续顺时针转动。 电流方向 换向器的作用是什么? 当线圈刚越过平衡位置时,换向器自动改变电流的方向使线圈能持续地转动下去。 a b c d 观看直流电动机转动视频 通电导体在磁场中受力的作用(或磁场对电流的作用) 原理 能量转化 电能主要转化为机械能,少部分转化为内能 1.如图是探究磁场对电流作用的实验装置。闭合开关,观察到铝棒向左运动。为了使铝棒向右运动,下列方法可行的是( ) A.换用磁性更强的磁体 B.保持电流方向不变,将磁体磁极对调 C.将电源正负极对调,同时将磁体磁极对调 D.滑动变阻器滑片向右移动 B 当堂检测 2.有关直流电动机换向器的说法中正确的是( ) A.当线圈平面与磁感线平行时,自动改变电流方向 B.线圈如果没有惯性,直流电动机也能工作 C.当线圈平面与磁感线平行时,自动改变磁感线的方向 D.当线圈平面与磁感线垂直时,自动改变电流的方向 D 3.放在磁场里的通电直导线 ( ) A. 一定受磁力的作用 B. 一定不受磁力的作用 C. 不一定受磁力的作用 D. 无法判断 C 4.如图为直流电动机的工作原理图,分析正确的是( ) A.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的 B.电动机通电后不转,一定是电路断路 C.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能 D.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向 D 1.磁场对 ... ...