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1、第十六章第十六章 电磁转换电磁转换小电动机为什么会转动？小电动机为什么会转动？磁体周围存在什么？磁体周围存在什么？通电导体周围又存在什通电导体周围又存在什么？么？磁场磁场磁场磁场会发生什么现象呢？会发生什么现象呢？16-动画19通电导线在磁场里受到力的作用.swf一一：二：二：三：三：磁场对放入其中的通电直导线（电流）有力的作用磁场对放入其中的通电直导线（电流）有力的作用其力的方向与磁场方向有关其力的方向与磁场方向有关其力的方向与电流方向有关其力的方向与电流方向有关结论结论一一：二：二：三：三：磁场对放入其中的通电直导线有力的作用磁场对放入其中的通电直导线有力的作用其力的方向与磁场方向有关其力
2、的方向与磁场方向有关其力的方向与电流方向有关其力的方向与电流方向有关结论结论怎样改变通电导体在磁场中的运动方向呢？怎样改变通电导体在磁场中的运动方向呢？1、改变电流方向、改变电流方向2、改变磁场方向、改变磁场方向讨论：讨论：想一想想一想我们知道了通电导体在磁场中受到力的作我们知道了通电导体在磁场中受到力的作用用如果把一个通电的线圈放在磁场里，线圈如果把一个通电的线圈放在磁场里，线圈会运动吗？怎样运动？会运动吗？怎样运动？ 观察到的现象：通电线圈观察到的现象：通电线圈（能不能）在磁场中转能不能）在磁场中转动；动； 通电线圈通电线圈（能不能）在磁场中持续转动下去；能不能）在磁场中持续转动下去；磁场
3、对通电线圈的作用磁场对通电线圈的作用能能不能不能为什么不能持续的转动下去？为什么不能持续的转动下去？磁场对通电线圈的作用磁场对通电线圈的作用SIFFN通电线圈在磁场中会发生转动通电线圈在磁场中会发生转动SFFN但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动二、通电导体在磁场中受力转动，最二、通电导体在磁场中受力转动，最终停在平衡位置。终停在平衡位置。理解：理解：平衡位置平衡位置通电线圈的平面与通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一对平衡力，此时线圈的位置为平衡位对平衡力，此时线圈的位置为平衡位置。置。通电线圈在磁场
4、中受力作用会通电线圈在磁场中受力作用会转动转动, ,但但不能持续转动不能持续转动。分析上面的过程得到的结论是：分析上面的过程得到的结论是：问题问题怎样才能使通电线圈在磁场中持怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动？续转动？怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动？怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动？问题问题学生讨论学生讨论1、改变电流方向、改变电流方向2、改变磁场方向、改变磁场方向改变电流方向改变电流方向SNFF 如如果果在在线线圈圈靠靠惯惯性性越越过过平平衡衡位位置置的的瞬瞬间间，立立刻改变其中的电流方向刻改变其中的电流方向线圈就会继续转动下去线圈就会继续转动下去能够完成这一任务的装置叫做能够完成这一
5、任务的装置叫做换向器换向器彼此绝缘的两彼此绝缘的两个个半圆环半圆环一对与电源一对与电源连接的连接的电刷电刷直流电动机的工作原理通电线圈受磁场力作用，开始顺时针旋转通电线圈刚过平衡位通电线圈受磁场力作用，开始顺时针旋转通电线圈刚过平衡位置，置，换向器换向器自动改变线圈中的电流方向通电线圈转过平衡位置自动改变线圈中的电流方向通电线圈转过平衡位置后，在磁场力的作用下继续顺时针转动后，在磁场力的作用下继续顺时针转动A、B是电刷，是电刷，C、D是铜半环是铜半环换换向向器器三、换向器三、换向器1、组成：两个铜制半圆环；、组成：两个铜制半圆环；2、作用：当通电线圈刚、作用：当通电线圈刚转过转过平衡位平衡位置
6、时，能自动改变线圈中的电流方向，置时，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动下去。使线圈持续转动下去。直流电动机直流电动机电动机是把电动机是把电能电能转化为转化为机械能机械能的动力机器的动力机器使用直流电的电动机叫做使用直流电的电动机叫做直流电动机直流电动机(磁磁场场对对通通电电线线圈圈有有力力的的作作用用)通通电电线线圈圈在磁场中受力转动在磁场中受力转动是电动机的基本原理是电动机的基本原理小知识小知识 方方向向不不变变的的电电流流叫叫做做直直流流电电，如如干干电电池池、蓄蓄电电池池提提供供的电流都是直流电。的电流都是直流电。电电动动机机电动机的结构电动机的结构直流电动机的基本组成部分直流
7、电动机的基本组成部分磁体磁体线圈（电枢）线圈（电枢）换向器换向器转转子子定子定子直流电动机的优点直流电动机的优点 转速可以连续调节转速可以连续调节3.3.电动机电动机2) 工作过程中能量的转化：工作过程中能量的转化： 电能转化为机械能电能转化为机械能3)主要结构：主要结构： 定子定子:磁体磁体 转子转子:线圈线圈 1) 原理：原理： 通电线圈在磁场中受力转动通电线圈在磁场中受力转动直流电动机直流电动机换向器换向器:两个铜制半圆环和电两个铜制半圆环和电刷刷连续连续转动转动小结小结通电导体通电导体在磁场中在磁场中通电直导线通电直导线通电线圈通电线圈受力受力受力转动受力转动换向器换向器电流方向电流方
8、向磁场方向磁场方向电动机电动机应用应用原理原理构造构造能能量量转转化化电能转化电能转化为机械能为机械能练习练习1磁场对电流作用力的方向与方向和方向有关。磁场对电流作用力的方向与方向和方向有关。电流电流磁场磁场 2电电动动机机的的工工作作原原理理是是，电电动动机机在在工工作作过过程程中能转化为能。中能转化为能。通通电电线线圈圈在在磁磁场场中中受力转动受力转动电电机械机械 3最最简简单单的的直直流流电电动动机机的的换换向向器器是是，它的作用是改变通过中电流方向，以便电动机能够连续转动。它的作用是改变通过中电流方向，以便电动机能够连续转动。两个彼此绝缘的金属半环两个彼此绝缘的金属半环线圈线圈 4一一
9、台台直直流流电电动动机机，它它的的额额定定电电压压600伏伏，电电功功率率27千千瓦瓦，正正常常工作时电流是多大？工作半小时消耗电能多少千瓦时？工作时电流是多大？工作半小时消耗电能多少千瓦时？解：解：45AWPt 27千瓦千瓦0.5时时13.5千瓦时千瓦时5如图所示，进行通电导线在磁场中受力运动实验，回答下列问如图所示，进行通电导线在磁场中受力运动实验，回答下列问题：题：（1）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会发现，会发现导线导线ab；（2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线的电流方向与）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线
10、的电流方向与原来相反，这时导线原来相反，这时导线ab；（3）保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极，使磁场的方向与）保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极，使磁场的方向与原来相反，这时导线原来相反，这时导线ab。由此可以得出通电导线在磁场中。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用，而且受力的方向跟要受到力的作用，而且受力的方向跟 的方向和的方向和 的方的方向都有关系。向都有关系。 abbNS课堂小结：课堂小结：1 1。本节你学到了什么？。本节你学到了什么？2 2。对本节课所学的知识还。对本节课所学的知识还有什么疑惑？有什么疑惑？怎样才能使线圈在磁场中持续转动？怎样才能使线圈在磁场中持续转动？1
11、如图所示，悬挂在金属丝上的金属棒如图所示，悬挂在金属丝上的金属棒AB处在磁场中，处在磁场中，(1)当当C、D两个线头没有接到电池组的正、负极上时，两个线头没有接到电池组的正、负极上时，AB棒保持静止不动，棒保持静止不动，而一但使而一但使CD两个线头接触到电池组的正、负时，两个线头接触到电池组的正、负时，AB棒立即摆动起棒立即摆动起来，这一现象说明了来，这一现象说明了 ；(2)留心的同学还会注意到，当两个线头分别接触留心的同学还会注意到，当两个线头分别接触C、D两极时，金两极时，金属棒相对蹄形磁铁向里摆动，这属棒相对蹄形磁铁向里摆动，这一现象说明了一现象说明了 ；(3)如果两个线头像图示那样接触如果两个线头像图示那样接触C、D，而把蹄形磁铁上下翻转一，而把蹄形磁铁上下翻转一下下(S极在上极在上)，则金属棒相对蹄形磁铁向外摆动，这一现象说明了，则金属棒相对蹄形磁铁向外摆动，这一现象说明了 。NSAB实实验验表表明明：磁磁场场对对电电流流作作用用力力的的方方向向跟跟电电流流方方向向和和磁磁场场方方向向有有关关系系，并并且且力力的的方方向向与与电电流流和和磁磁场的方向垂直。场的方向垂直。SNNSNSIIIFFF当电流方向与磁场方向当电流方向与磁场方向平行平行时，通电导体不时，通电导体不受力的作用受力的作用ABC
