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课件网) 幻灯片 1：课程标题 标题：20.4 电动机 学科：物理 年级：九年级全一册（人教版） 前置关联：基于 20.2 电生磁、20.3 电磁铁知识，探究电能转化为机械能的核心设备 ——— 电动机 幻灯片 2：教学目标 知道电动机的基本构造和工作原理，能说出磁场对通电导线的作用规律。 理解换向器在电动机中的作用，能解释电动机持续转动的原因。 了解电动机的能量转化和在生产生活中的广泛应用，认识其对社会发展的重要意义。 通过实验探究和原理分析，培养对电磁现象应用的理解能力和科学探究能力。 幻灯片 3：导入 - 生活中的电动机 常见应用：电风扇、洗衣机、电动车、冰箱压缩机、电动玩具等设备中都装有电动机，它们依靠电动机实现运转。 功能本质：电动机是将电能转化为机械能的装置，为各种设备提供动力。 提出问题：电动机为何能持续转动？其转动的动力来自哪里？ 幻灯片 4：实验探究 - 磁场对通电导线的作用 实验装置：蹄形磁铁（提供磁场）、一段直导线、电源、开关、导线，将直导线悬挂在磁场中，使其与磁感线垂直。 实验现象： 当导线中没有电流时，导线静止不动。 当导线中有电流通过时，导线会向一定方向运动（受到力的作用）。 改变电流方向或磁场方向，导线的运动方向发生改变。 实验结论：通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向有关。 幻灯片 5：磁场对通电导线的作用力规律 方向判断：用左手定则判断通电导线在磁场中受力方向。 伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内。 让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向。 这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向。 大小影响因素：磁场越强、电流越大、导线在磁场中的长度越长，导线受到的作用力越大。 幻灯片 6：电动机的基本构造 核心部件： 定子：固定不动的部分，通常由永磁体（或电磁铁）组成，提供稳定的磁场。 转子：能够转动的部分，由线圈（电枢）和铁芯组成，线圈绕在铁芯上，通入电流后在磁场中受力转动。 换向器：由两个半铜环组成，分别与线圈的两端相连，随线圈一起转动。 电刷：与换向器接触，将外部电源的电流导入线圈，通常由石墨或金属制成，固定不动。 幻灯片 7：电动机的工作原理详解 转动过程： 线圈通入电流后，在磁场中受到力的作用，由于线圈两边的电流方向相反，受力方向相反，使线圈绕轴转动。 当线圈转动到平衡位置（线圈平面与磁感线垂直）时，线圈两边受力大小相等、方向相反，处于平衡状态。 换向器随线圈转动，此时自动改变线圈中的电流方向，使线圈两边的受力方向改变，从而继续转动。 持续转动关键：换向器的作用是每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，保证线圈持续受力转动。 幻灯片 8：换向器的作用分析 平衡位置问题：线圈转到平衡位置时，若电流方向不变，线圈会在平衡力作用下停止转动。 换向器功能： 当线圈转过平衡位置时，换向器的两个半铜环分别与不同的电刷接触，使线圈中的电流方向反向。 电流方向改变后，线圈两边的受力方向也随之改变，线圈继续向原来的方向转动。 换向器的存在使线圈能够持续获得转动的动力，实现连续转动。 幻灯片 9：电动机的能量转化 转化过程：电动机工作时，消耗电能，获得机械能，同时由于线圈有电阻，会有少量电能转化为内能（发热）。 能量表达式：消耗的电能\( W=UIt \)，转化的机械能\( W_{ }=W-Q=UIt-I^{2}Rt \)（Q 为线圈产生的热量）。 效率计算：电动机的效率\( \eta=\frac{W_{ }}{W} 100\% \)，效率高低与电动机的设计、负载大小等因素有关。 幻灯片 10：影响电动机转动快慢的因素 电流大小：在磁场强弱等条件不变时，通过线圈的电流越大， ... ...
