九年级物理电动机

第二十章第4节电动机新泰市金斗中学张光彩看一看(电动车)水泵车床电风扇想一想电动机通电后为什么能够转动呢？想想议议磁体周围存在什么？通电直导体周围存在什么？SNI+_磁场磁场磁体间通过磁场相互作用通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？一、磁场对通电导线的作用演示实验①闭合开关，观察铝制直导体运动。金属导轨直导体+-②改变电流方向或改变磁场方向。磁场对直线电流的作用实验现象NIF甲S闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。I乙FNS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。IF丙NS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。实验表明：1．通电导线在磁场中要受到力的作用。2、磁场对电流作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关系，并且力的方向与电流和磁场的方向垂直。3、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。4、通电导体在磁场中受力运动的过程，是电能转化为机械能的过程。左手定则通电导体在磁场中受到力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关，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．科学探究：如果把一只通电线圈放到磁场中，它又将怎样呢？(猜一猜?)通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。为什么线圈不能持续转动呢?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.•这样就使得线圈abcd顺时针转动.通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动……•线圈为什么停止在与磁场方向垂直的位置不动？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.ab段、cd段的电流方向、受力方向没有发生改变.通电线圈abcd转动到与磁场方向垂直的位置时，受力平衡，在这个位置停下称为平衡位置。•理解：平衡位置→通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一对平衡力，此时线圈的位置为平衡位置。当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。线圈在磁场中的受力情况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？•靠近S极的线圈受到的力始终向上•靠近N极的线圈受到的力始终向下,那么线圈就可以持续沿顺时针方向转动.讨论:怎样实现上面的情况?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。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，立刻改变其中的电流方向……线圈就会继续转动下去通电线圈将在磁场中转动!利用该原理可制成电动机电动机的原理:通电导线在磁场中受到力的作用二、电动机的基本构造1．电动机由两部分组成：能够转动的线圈，也叫转子。固定不动的磁体，也叫定子。那么电动机的线圈是如何实现连续转动的呢?实际的电动机是利用换向器使它连续转动的.•1.原理:当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流方向,从而受力方向改变使线圈连续转到下去.•2.作用:当线圈转过平衡位置,及时改变线圈电流方向,使线圈得以连续转动.电刷两个铜半环换向器电动机基本构造1、线圈2、磁极3、电刷(A、B)作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。4、换向器（E、F两个半圆铜环）作用:当线圈转过平衡位置,及时改变线圈电流方向，使其受力方向总是相同，让线圈得以连续转动。直流电动机的工作原理图解线圈电流方向线圈受力方向线圈转动情况图一abcdabcd图二abcdabcd图三abcdabcd图四abcdabcd顺时针无电流不受力由于惯性继续转动顺时针无电流不受力由于惯性继续转动直流电动机的工作原理4．实际电动机定子电动机（直流）原理：利用通电线圈在磁场中受力发生转动的原理制成。主要构造a定子：由永磁体（电磁铁）和机壳组成b转子：线圈嵌在铁芯上c换向器：电刷能的转化：电能转化为机械能优点构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小电动机种类直流电动机交流电动机三相交流电机扬声器（3）扬声器工作原理当线圈中通过图中所示的电流时，线圈受到磁铁的吸引向左运动；当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到磁铁的排斥向右运动。由于线圈中的电流方向是不断的变化，线圈就不断的来回振动，带动纸盆也不断地来回振动，于是扬声器就发出了声音。•原理：扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。构造：它主要由固定的永久磁铁、线圈和锥形纸盆构成。一、填空题1.用直流电源供电的电动机叫做___________。2.直流电动机的构造主要由___________、___________、___________、___________组成。其工作原理是___________。3.换向器在电动机中的作用是___________、___________。4.关于直流发电机中电流的说法正确的是()A.它在线圈中产生的电流是直流电B.它在线圈中产生交流电，而供给外部的是直流电C.它在线圈中产生直流电，而供给外部的是交流电D.以上说法均错误