20.4-电动机公开课.PPT

第四节电动机电动机工作时消耗了什么能，同时获得了为什么能？电能机械能。生活中哪些地方都用到了电动机？请举例说明。回顾:1820年丹麦物理学家奥斯特发现通电导体周围存在着磁场。能使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用。磁场对电流有没有力的作用呢?1、猜一猜……？2、如何来验证你的猜测呢？（如何设计实验方案？需要什么？）科学探究一：磁场对电流的作用……给导体通电，导体就运动起来。现象：导体AB由静止运动起来，必然是受到了力的作用，那么是谁给导体力的作用呢?若是电源断开，发现导体虽在磁场中，却不动。若是把磁铁移去，电源接通，导体也不动。结论：通电导体在磁场里要受到力的作用。科学探究二：通电导体在磁场里受到的力的方向与什么有关呢？1、猜一猜……？2、如何来验证你的猜测？磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向也发生了改变。闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向发生了改变。NIF甲SI乙FNSIF丙NS实验现象一、磁场对通电导线的作用结论：通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向和磁感线方向有关。只改变磁场方向或电流方向通电导线受到力的方向改变,如果同时改变电流方向和磁场方向则受到力的方向不变.左手定则通电导体在磁场中受到力的方向，跟电流方向和磁场方向有关，三者之间的关系，可用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，使四个手指所指的方向为电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向．SNNSNSIIIFFF试用左手定则验证受力方向：实验表明：磁场对电流作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关系。1．通电导线在磁场中要受到力的作用。2．通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。3.只改变磁场方向或电流方向通电导线受到力的方向改变,如果同时改变电流方向和磁场方向则受到力的方向不变一、磁场对通电导线的作用4.通电导体在磁场中受力方向的判定（左手定则）伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，使四个手指所指方向为电流方向。那么大拇指所指的方向就是通电导体受力方向。1、通电导体在磁场里要受到____的作用。2、通电导体在磁场中的受力方向跟__________和_____________有关。3、通电导体在磁场中的受力方向可由_________判定。4、通电导体在磁场中受力运动的过程，是___能转化为______能的过程。5、当导体中的电流方向与磁感线方向平行时，导体不受到磁场的作用。力电流方向磁感线方向左手定则电机械能磁场对通电导线的作用通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。演示实验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？问题如果把导体改为通电线圈情况又如何呢？磁场对通电线圈的作用：实验Ａ：实验Ｂ：线圈发生转动线圈不发生转动平衡位置：线圈的平面恰与磁场方向(磁感线)垂直科学探究三：讨论分析:１、在图甲位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且不在同一直线上,线圈就转动。２、在图乙位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且在同一直线上,大小相等,成为一对平衡力,线圈就不转。实验（图甲）ab段电流方向由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.实验（图乙）2、线圈与磁场方向（磁感线）垂直的位置称为平衡位置。（线圈受到一对平衡力）１、通电线圈转到平衡位置时，为什么不立即停下来，而是在平衡位置附近摆动几下才停下来？通电线圈转到平衡位置前具有一定速度，由于惯性它会继续向前运动，但由于这时受到的磁场力及摩擦力等又会使它返回平衡位置，所以它要摆动几下后再停下来２、怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去？使线圈一到平衡位置就能自动改变线圈中的电流方向。---换向器定子（磁体）转子（线圈）换向器（使线圈的电流方向发生改变）电刷E、F是换向器（两个半圆铜环）：作用：及时改变线圈中的电流方向，使受力方向总是相同，线圈一直转动下去。A、B是电刷作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。转子（线圈）定子（磁体）直流电动机中的换向器起了什么作用？在线圈转过平衡位置后，立即改变电流方向，受力方向也随着改变，使线圈在磁场力作用下继续沿原方向转动下去。电动机的工作过程电动机课件直流电动机1、工作原理：2、制作原理：3、换向器作用：4、构造：电能转化为机械能。利用通电线圈在磁场里转动的原理。自动改变线圈内的电流方向，使线圈持续转动。磁体、线圈、换向器、电刷。定子转子①直流电动机：电车、电力机车、机床、轧钢机、起重机、电动玩具等。②交流电动机：工厂、农村、生活中（电风扇、洗衣机、电冰箱等）生活中的电动机：实际电动机日常生活中由于电网供电是交流电，所以家庭使用的电风扇、洗衣机等电器中的电动机都是交流电动机。交流电动机也是依靠通电线圈在磁场中受力转动来工作的。交流电动机在下图电动机模型中，如果线圈ab边受力方向竖直向下，则cd边受力方向________,由于这两个力不平衡，所以线圈将向_________方向转动（填“顺时针”或“逆时针”），当线圈转到____位置时，两力平衡，线圈不再转动，要使线圈继续转动，需用________改变线圈中的电流方向。要使线圈向相反方向转动，可以将＿＿＿或＿＿＿方向对调。平衡向上逆时针换向器电流磁场你会填吗？课堂小结1、在磁场中的通电导体()A、一定受到磁场力的作用B、可能受到磁场力的作用C、一定不受磁场力的作用D、以上说法均不正确2、关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是()A、电流方向改变时，导体受力方向改变B、磁场方向改变时，导体受力方向改变C、电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变D、电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变BC3、下列常见用电器或元件，利用通电导体在磁场中受力作用的原理制成的是（）A、电磁铁B、灯泡C、电动机D、干电池Ｃ4、将一矩形线圈悬挂在磁场中，通电后线圈却不能转动，其原因可能是（）A.线圈中的电流太大B.线圈平面与磁场方向平行C.线圈平面与磁场方向垂直D.线圈平面与磁感线夹角小C5、用直流电源供电的电动机叫做________。6、直流电动机的构造主要由____________、___________、___________、___________组成。其工作原理是______________________。换向器在电动机中的作用是:__________________。直流电动机磁铁线圈换向器电刷通电线圈在磁场中能转动改变线圈中电流方向巩固练习1.电动机主要由_______和_______组成,是利用_____线圈在＿＿＿里受力而转动的原理制成的．2．如果只改变磁场方向或电流方向，通电导线受到的力＿＿＿；如果同时改变电流方向和磁场方向，则通电导线受力将＿＿＿．转子定子通电磁场改变不改变3.电动机是利用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿制成的。通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理巩固练习4．通电导体在磁场中受力而运动时（）Ａ．消耗了电能，产生了机械能Ｂ．消耗了机械能，产生了电能Ｃ．消耗了机械能，产生了内能Ｄ．消耗了化学能，产生了电能Ａ巩固练习5.关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是（）A．电流方向改变时，导体受力方向改变B．磁场方向改变时，导体受力方向改变C．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变D．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变C巩固练习6．要改变直流电动机的转动方向,应采取的方法是（）A．增强磁极的磁性B．加大通电电流C．改变线圈中的电流方向D．将磁铁的磁极对调CD练习1．磁场对电流作用力的方向与＿＿＿＿方向和＿＿＿＿方向有关。电流磁场2．电动机的工作原理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿，电动机在工作过程中＿＿＿能转化为＿＿＿＿能。磁场对电流的作用电机械3．最简单的直流电动机的换向器是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，它的作用是改变通过＿＿＿＿的电流方向，以便电动机能够连续转动。两个彼此绝缘的金属半环线圈4．一台直流电动机，它的额定电压220伏，电功率27千瓦，正常工作时电流是多大？工作半小时消耗电能多少千瓦时？解：UP=IV220W27000=＝45AW＝Pt＝27千瓦×0.5时＝13.5千瓦时布置作业•动手动脑学物理•非常1+1