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1、沪科版新教材同步教学课件沪科版新教材同步教学课件第十六章第十六章 电动机电动机看一看一看看想一想一想想(电脑主板风扇电脑主板风扇)(电动车电动车)奥斯特实验实验说明实验说明:通电导线周围存在磁场通电导线周围存在磁场,对磁体有磁力作用对磁体有磁力作用通电的导线能使磁体偏通电的导线能使磁体偏转（转（运动运动），说明磁体），说明磁体受到磁力的作用受到磁力的作用逆向思维逆向思维磁体能否使磁体能否使通电的导线通电的导线运动运动呢？呢？请你思考？(2008(2008年山东省聊城市年山东省聊城市) )在物理学中，用表示电流的方向垂在物理学中，用表示电流的方向垂直于纸面向里，直于纸面向里，表示电流的方向垂直于
2、纸面向外。如图表示电流的方向垂直于纸面向外。如图所示，甲图表示直导体所示，甲图表示直导体a a在磁场中受到一个既跟电流方向在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力F F，乙图，乙图所示的四种情况中，通电导体所示的四种情况中，通电导体b b受到的磁场力方向水平向受到的磁场力方向水平向左的是（左的是（ ）C实验装置实验装置结论结论:磁场对电流的作用磁场对电流的作用v1.通电导线在磁场中受到通电导线在磁场中受到_的作用的作用v2.通电导线在磁场中受到力的方向和通电导线在磁场中受到力的方向和_ 有关有关v3.通电导线在磁场中受到力
3、的方向和通电导线在磁场中受到力的方向和_有有关关v4.只改变只改变_ 或或_通电导线受到力的方向通电导线受到力的方向_,如果如果_改变电流方向和磁场方向则受到力的方向改变电流方向和磁场方向则受到力的方向_力力电流方向电流方向磁场方向磁场方向电流方向电流方向磁场方向磁场方向改变改变不改变不改变同时同时v思考思考:假如不是一根通电导线而是一个通电线圈假如不是一根通电导线而是一个通电线圈v放在磁场中又会怎样放在磁场中又会怎样?线圈在磁场中的受力情况通电线圈越过平衡位置的运动情况通电线圈越过平衡位置的运动情况提示提示:怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动?提示提
4、示:如图如图怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动?v靠近靠近S极的线圈受到的力始终向上极的线圈受到的力始终向上v靠近靠近N极的线圈受到的力始终向下极的线圈受到的力始终向下,那么线圈就可以那么线圈就可以持续沿顺时针方向转动持续沿顺时针方向转动.讨论讨论:怎样实现上面的情况怎样实现上面的情况?及时改变电流方向或磁场方向及时改变电流方向或磁场方向(即越过平衡位置即越过平衡位置)从而改变受力方向从而改变受力方向让线圈动起来让线圈动起来如图如图:由于靠近由于靠近S极的线圈受力方向始终向上而靠极的线圈受力方向始终向上而靠近近N极的线圈受力方向始终向下极的线圈受力方向
5、始终向下,所以线圈可以所以线圈可以连续转动连续转动通过改变线圈中通过改变线圈中的电流方向的电流方向通电线圈将在磁场中通电线圈将在磁场中转动转动!利用该原理可制成利用该原理可制成电动机电动机电动机的原理电动机的原理:通电导线在磁场中受到力的作用通电导线在磁场中受到力的作用v电动机的基本构造电动机的基本构造:主要主要1.转转子子2.定定子子那么电动机的线圈是如何实现连续转动的呢那么电动机的线圈是如何实现连续转动的呢?换换 向向 器器换向器工作原理换向器工作原理v1.原理原理:当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了v电流方向电流方向,从而受力方向改变使线圈连续转到下
6、去从而受力方向改变使线圈连续转到下去.实际的电动机是利用实际的电动机是利用换向器换向器使它连续转动的使它连续转动的.v1.原理原理:当线圈转到另一半和电刷接触时就改当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流方向变了电流方向,从而受力方向改变使线圈连续从而受力方向改变使线圈连续转到下去转到下去.v2.作用作用:当线圈转过平衡位置当线圈转过平衡位置,及时改变线圈及时改变线圈电流方向电流方向,使线圈得以连续转动使线圈得以连续转动.生活中的电动机生活中的电动机v分类分类:直流电动机直流电动机(电动玩具、录音机等电动玩具、录音机等 小型电器小型电器)交流电动机交流电动机(电风扇、洗衣机等电风扇、洗衣机等
7、家用电器家用电器)电动机的优点：电动机的优点：结构简单、控制方便、结构简单、控制方便、 体积小、效率高体积小、效率高电动机电动机:把电能把电能动能动能小结1、通电的导体在磁场中受到力的作用，力的方向与_及_有关。2、通电线圈在磁场中将会_利用该原理可制成_。电流方向电流方向磁场方向磁场方向受到力转动受到力转动电动机电动机小结：本节知识网络磁场对电流的作用：通电导体在磁场受 到力，受力方向与 _、 _有关。换向器的作用:每当线圈转过平衡位置 就自动改变线圈中的 _。电动机的工作原理：通电线圈在磁场中 受力而转动。探究电动机的转动原理磁感线的方向电流方向电流方向针对性练习n当线圈转过平衡位置时通过
8、线圈里的电流为0，但线圈仍可转动，其原因是( ) A.由于线圈的重力作用 B.线圈具有惯性 C.由于换向器的作用 D.受磁场力的作用Bn一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后，线圈不转，用手拨动一下转子后，线圈就正常转动起来，则该电动机模型开始不转动的原因可能是( ) A.线圈正好处于平衡位置 B.电刷与换向器接触不良 C.磁铁的磁性或线圈中电流不够大 D.线圈内断路针对性练习An电动机在许多家用电器中应用十分广泛，请你列举出三种装有电动机的家用电器的名称_；_；_。n小刚学习了直流电动机后，他在家自己装配了一个玩具直流电动机，研究了直流电动机的转向与磁场方向、电流方向的关系后，接着研究影响
9、直流电动机的转速的因素。研究时记录的现象如下表：针对性练习电风扇抽油烟机影碟机 次数 所用磁铁个数 电流(A) 转速 1 1 0.5 一般 2 1 1 快 3 2 0.5 较快 4 2 1 很快 分析上表记录可推测影响电动机的转速的因素可能是_、_。 要想使一台直流电动机的转速增大，可采用的方法是( ) A.增大线圈中的电流 B.增加电动机的供电电压 C.使磁性增强 D.改变磁极的位置电流大小磁场强弱A.B.C习题一一、填空题、填空题 1.1.电动机主要由电动机主要由_和和_组成组成, ,是利是利用用_线圈在里受力而转动的原理制成线圈在里受力而转动的原理制成的的 2 2如果只改变磁场方向或电流
10、方向，通电导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，则通电导线受力将磁场方向，则通电导线受力将转子转子定子定子通电通电磁场磁场改变改变不改变不改变 3通电导体在磁场中受力而运动时（）通电导体在磁场中受力而运动时（）消耗了电能，产生了机械能消耗了电能，产生了机械能消耗了机械能，产生了电能消耗了机械能，产生了电能消耗了机械能，产生了内能消耗了机械能，产生了内能消耗了化学能，产生了电能消耗了化学能，产生了电能1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
11、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3、电动机是利用制成的。习题C通电导线在磁场中受到力的作用通电导线在磁场中受到力的作用CD第九章第九章 电与磁电与磁第七节第七节 磁生电磁生电电电磁磁提出问题提出问题奥斯特实验奥斯特实验生生提出问题提出问题1. 1.什么情况下磁能生电什么情况下磁能生电什么情况下磁能生电什么情况下磁能生电 ？猜想或假设猜想或假设G_+2.要使磁生电需哪些器材？要使磁
12、生电需哪些器材？最方便获得的磁场用什么器材？最方便获得的磁场用什么器材？要方便测出电流用什么器材要方便测出电流用什么器材？要把电流表接入电路要哪些器材？要把电流表接入电路要哪些器材？提出问题提出问题猜想或假设猜想或假设实验探究实验探究G_+实实实实 验验验验 条条条条 件件件件指针指针指针指针摆动情况摆动情况摆动情况摆动情况G_+G_+G_+G_+G_+实验电路图实验电路图实验电路图实验电路图1开关断开，电路断路，开关断开，电路断路，无论导线做何运动无论导线做何运动不摆动不摆动不摆动不摆动2345开关闭合，电路通路，开关闭合，电路通路，导线保持静止。导线保持静止。不摆动不摆动不摆动不摆动开关闭
13、合，电路通路，开关闭合，电路通路，部分导线只做上下运动。部分导线只做上下运动。不摆动不摆动不摆动不摆动开关闭合，电路通路，开关闭合，电路通路，部分导线只做左右运动。部分导线只做左右运动。摆摆摆摆 动动动动开关闭合，电路通路，部开关闭合，电路通路，部分导线做左右斜向运动。分导线做左右斜向运动。摆摆摆摆 动动动动结论电磁感应：电磁感应：闭合电路闭合电路的的一部分一部分导体导体在磁场里在磁场里做切割磁感线运做切割磁感线运动动时，导体中就会产生电流，时，导体中就会产生电流，这种现象叫这种现象叫电磁感应电磁感应。产生的。产生的电流就叫做感应电流电流就叫做感应电流电流中电流中感应电流的方向感应电流的方向与
14、导与导体切割磁感线的体切割磁感线的运动方向运动方向和和磁场的方向磁场的方向有关有关1.导线切割的速度2.永磁体的强度3.切割导线的条数4.切割导线的有效长度感应电流的大小与以下各因素有关:电磁感应现象的电磁感应现象的能量转化能量转化: 在电磁感应现象中，消耗在电磁感应现象中，消耗了了机械能机械能，但在闭合电路中，但在闭合电路中产生了电流，获得了产生了电流，获得了电能电能，实现了从实现了从机械能机械能向向电能电能的转的转化化教师演示发电机发电使小灯泡发光交流发电机工作原理观看flash发电机发电机是根据发电机是根据电磁感应电磁感应原理工作的原理工作的是是机械能机械能转化为转化为电能电能的机器的机
15、器1、发电机的构造和作用（备用）、发电机的构造和作用（备用）（备用）（备用）周期性改变电流方向周期性改变电流方向的电流的电流叫做叫做交流电交流电方向不变方向不变的电流叫的电流叫直流电直流电线圈转动线圈转动一圈一圈，电流方向，电流方向改变改变2次次（1）周期：周期：完成一次周期性完成一次周期性变化需要的时间（秒）变化需要的时间（秒）（2）频率：频率：1秒内完成周期性秒内完成周期性变化的次数（赫兹）变化的次数（赫兹）问：生活用电的周期、频率、每秒方向改问：生活用电的周期、频率、每秒方向改变次数变次数我国交流电周期是我国交流电周期是0.02秒秒，频率为，频率为50赫兹赫兹，每秒电流方向改变，每秒电流
16、方向改变100次次发电机与电动机的比较1、发电机、发电机的的构构造原造原则则上和上和电动机电动机是是完全相同的完全相同的2、电动机电动机是是消耗消耗电能电能而而输输出出机机械能械能;发电机发电机是是消耗消耗机械能机械能而而输输出出电电能能3 3、电动机：电动机：利用利用通电线圈在磁场里转动通电线圈在磁场里转动的的原理原理 发电机发电机: :利用利用电电磁感磁感应应原理原理可分可分为为交流交流发电机发电机和和直直流流发电机两类发电机两类。 实际使用的交流发电机（旋转磁场式）实际使用的交流发电机（旋转磁场式）1、组成：、组成：定子定子线圈；转子线圈；转子电磁铁电磁铁原因：线圈匝数多，导线很粗，高速旋转原因：线圈匝数多，导线很粗，高速旋转困难；使用电磁铁可得到强磁场困难；使用电磁铁可得到强磁场2、动力机：水轮机、汽轮机（核电站）、动力机：水轮机、汽轮机（核电站）、内燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等内燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等发电机发电机550MW大型发电机组转子吊装火电厂中的汽轮机组火电厂中的汽轮机组宁波市镇海火电厂宁波市镇海火电厂秦山核电站秦山核电站湛江火电厂湛江火电厂你知道下列实验是研究什么问题的吗？你知道下列实验是研究什么问题的吗？
