1、电与磁 部编版九年级初中物理 授课老师：XX 第八单元 8 8 . . 4 4 电 动 机电 动 机 问题 玩具四驱车跑得很快，原因是装有一个转的很快的小电动机。 电动机 家中的洗衣机、电风扇、电动自行车等都是电动机来驱动的。 为什么给电动机通电,它就能转动呢? 课堂导入 磁体通过磁场对小磁针有力的作用，奥斯特实验中，电流的磁场对磁针有力的作用。说明电流周围有磁场。 问题 磁体的磁场对电流的磁场是否有力的作用？ 磁场 磁场 课堂活动 一、磁场对通电导线的作用 实验探究 1.如图所示：把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab,观察它的运动。 金属导轨 直导体 + - 新知探究 实验现象
2、：接通电源，导线ab向外运动。（图甲） 实验结论：通电导体在磁场中受到力的作用。 2.把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。（图乙） 实验结论：说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。 实验现象 ：合上开关，导线ab向里运动，与刚才运动方向相反。 甲 乙 新知探究 3.保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。 丙 实验结论：表明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关。 实验现象：磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变。 新知探究 知识拓展：并不是所有的通电直导线在磁场中
3、都受到力的作用，当通电直导线与磁感线方向平行时，此时通电的直导线不受力的作用。 实验表明：通电导线在磁场中受到力的作用，受力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关。 问题 如果把一个通电的线框放到磁场中，又会怎样运动？ 当电流方向或磁场的方向一个改变时，通电导线受力的方向也会改变；若二者同时改变方向时，通电导线受力的方向不变。 新知探究 演示实验 把线圈放在磁场中，接通电源，让电流通过，观察它的运动，并分析线框的受力情况。 通电线框在磁场中可以转过一个角度，但不能持续转动。 实验现象： 线圈为什么不能持续转动？ 问题 从通电线圈的受力情况来分析 新知探究 甲： 通电线圈在磁场中两边受力，但方向相
4、反，发生顺时针转动。 乙：平衡位置：由于线圈上下两个边受力大小一样，方向却相反。由于惯性，线圈会越过平衡位置。 丙：线圈靠惯性越过平衡位置后，由于磁场力的作用阻碍线圈沿顺时针方向转动，线圈不能够持续转动下去。 线框的受力和运动情况分析 新知探究 让线圈转起来 把一段粗漆包线绕成3cm2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周。 分析：线圈越过平衡位置后，右端接触到没有刮掉绝缘漆的部分，电路中没电流，不受力的作用，由于惯性，线圈继续转动。 这就是一台小小的电动机 把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁。给线圈通电并用手轻推一
5、下，线圈就会不停地转下去。 新知探究 在“小小电动机”的实验中，采用刮去引线漆皮的办法来控制电路的通断，只有半周获得动力，如果不停止给线圈供电，有什么办法使线圈在后半周也获得动力，线圈将会更平稳、更有力地转动下去？ 问题 如果在线圈越过平衡位置后，设法改变线圈中电流的方向，来改变线圈的转动方向，线圈就能沿原来方向继续转下去。 新知探究 我有办法！ 二、电动机的基本构造 定子（磁体） 换向器 1.转子：能够转动的部分。 2.定子：固定不动的部分。 3.换向器 (1) 两个铜制的彼此绝缘的半环E、F. (2)换向器的作用：当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，从而实现了线圈的持续转动。
6、转子（线圈） 电刷（A、B） 4.直流电动机： 利用直流电源供电的电动机叫做直流电动机 新知探究 5.直流电动机的工作过程： 通电线圈在磁场中两边受力，发生顺时针转动。 线圈转到平衡位置，电刷接触到换向器中间绝缘部分，不受力，利用惯性转过平衡位置 线圈越过平衡位置后，利用换向器改变电流的方向，受力方向改变。仍然顺时针转动。 利用惯性转过平衡位置后，又改变了电流的方向和受力方向。 新知探究 通电线圈在磁场中受力而转动。 6.电动机的原理： 8.电动机的优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高，而且对环境污染很小。 7.能量转化：把电能转化为机械能 电动机是很多家电的核心部件 新知探究 9.实际的
7、电动机： 实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。 实际的直流电动机的转子 定子 转子 新知探究 思考：通电线圈在磁场中是根据什么原理转动起来的？ 扬声器是怎么发声的 学校的操场上挂着扬声器（喇叭），收音机、电视机、音响中都有扬声器，每天我们都能听到扬声器发出的悠扬声音。那么，扬声器是怎样发出声音的呢？ 新知探究 1.作用：它是把电信号转变为声音信号的装置。 扬声器 2.结构：线圈、永久性磁体、锥形纸盆。 3.原理：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，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
8、纸盆也不断地来回振动，于是扬声器就发出了声音。 新知探究 本堂重点：磁场对通电导线的作用 本堂难点：了解直流电动机的工作原理，即电动机能够持续转动的原因。 课堂小结 考点一：电动机的工作原理 (2019 (2019 扬州）扬州）如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是（ ） A. 改变磁场方向可以改变线圈转动的方向 B. 电动机通电后不转，一定是电路断路 C. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能 D. 线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的 A A 课堂练习 （2019 2019 成都成都A A卷）卷）如图图所示的四个实验,反映电动机基本原理的是（ ） D D 课堂练习 考点二：磁场对通电导体的作用的应用 (2019 (2019 嘉兴嘉兴) )小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭（原理如图）。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是（ ） A改变磁铁的磁极 B改变电流的大小 C改变磁铁磁性强弱 D改变线圈的匝数 D D 课堂练习 (2019 (2019 大连大连) )下列设备中，与电动机工作原理相同的是（ ） A动圈式话筒 B电磁继电器 C发电机 D扬声器 D D 课堂练习
