17.2 探究电动机转动的原理（25页）课件 2024-2025学年物理沪粤版九年级下册

(课件网) 第十七章 电动机与发电机 第2节 探究电动机转动的原理 学习目标 1.通过实验，了解通电导体在磁场中会受到力的作用，知道力的方向跟电流方向和磁场方向有关。 2.知道换向器在电动机中的作用。 3.能应用所学到的知识，分析电动机的工作原理。 　　通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？ I + _ 磁体周围存在什么？ 通电直导体周围存在什么？ 磁场 磁场 磁体间通过磁场相互作用 新知导入 1.电源断开，发现导体虽在磁场中，却不动 2.闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动 3.若是把磁铁移去，电源接通，导体也不动 结论： 通电导体在磁场中受到力的作用 01 探究磁场对电流的作用 新知学习 通电导体受力方向与磁场方向的关系 只改变磁场方向，导体运动方向发生了改变。 受力方向与磁场方向有关 结论： 只改变电流方向，导体运动方向发生了改变 结论： 受力方向与电流方向有关 通电导体受力方向与电流方向的关系 通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁感线方向有关。 结论： 只改变_____或_____通电导线受到力的方向_____, 如果_____改变电流方向和磁场方向则受到力的方向_____。 电流方向 磁场方向 改变 同时 不改变 为什么线圈是转动而不是直线运动呢？ 由于导线两边的电流方向是不一样的，所以它们受到的力也就不一样，就像一个框被方向相反的力扭动一样，所以只能是转动的。 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？ 为什么线圈不能持续转动呢 磁场力使线圈顺时针转 由于惯性继续转动 怎样才能让线圈持续转动呢？ 磁场力使线圈逆时针转 静止在平衡位置 开始时，线圈平面与磁感线平行，如图甲所示。接通电路后，黑色边和白色边的电流方向不同，其受力的方向相反，线圈便转动起来； 图甲 图乙 当线圈转到如图乙所示的位置时，黑色边和白色边受到的力恰好在同一条直线上，且大小相等，方向相反，线圈来回摆动几次就停在该位置上了。线圈的这一位置叫做平衡位置，此时线圈的平面恰好与磁感线垂直。 　　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。 当线圈转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？ 因此设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？ 　通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。 电刷 换向器 当线圈由于惯性刚越过平衡位置时，如果立刻改变线圈中的电流方向，线圈就能够继续转动下去了。在电动机上能够完成这一任务的装置叫做换向器。 （1）最简单的换向器由两个彼此绝缘的金属半圆环组成，如图所示。 （2）换向器的两个半圆环分别跟线圈的两端相连接，并通过电刷连接到电源的两极。当线圈刚越过平衡位置时，由于换向器的作用，改变了线圈中电流的方向，使线圈继续转动下去。 02 换向器的作用 两个铜半环 03 电动机的工作原理 线圈处于此位置时，电流从电刷4→半环2→线圈→半环1→电刷3。线圈的c边受到一个向上的力，a边受到一个向下的力，线圈沿逆时针方向转动 线圈转至平衡位置时，两电刷跟两个半环间的绝缘部分接触，线圈中无电流，不再受力的作用。由于惯性，线圈会越过平衡位置转动 线圈越过平衡位置后，电流从电刷４→半环1→线圈→半环2→电刷3。线圈的c边受到一个向下的力，a边受到一个向上的力，线圈仍绕轴沿逆时针方向转动 小知识 方向不变的电流叫做直流电，如干电池、蓄电池提供的电流都是直流电。 通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动，同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。 直流电动机的转速可由电流大小来控制；转动方向可由电流方向和磁极的位置来控 ... ...