九年级科学电动机2.ppt

第三章电能 第五节电动机 学习目标 1 确认磁场对电流有力的作用 2 说出通电导体在磁场中受到力的方向跟哪些因素有关 3 能说出电动机工作时能量的转化 4 了解电动机的工作原理 确认直流电动机中换向器的作用 5 通过实验及其分析过程 提高分析 解决问题的能力和探索自然规律的主动性 复习与引入 1 电热器是根据什么原理制成的 电流的热效应 2 电热器中的能量转化关系怎样 电能转化为热能 3 举例说出电能转化为其他形式能的实例 电能可以转化为机械能 如电动机 4 奥斯特实验的装置和实验表明什么 通电导体周围有磁场 通电导体周围的磁场对放入其中的磁体有力的作用 一 电动机及其分类 电动机是把电能转化为机械能的机器 电动机 直流电动机 用直流电源供电 交流电动机 用交流电源供电 电流是怎样使电动机工作的呢 电流方向不变 电流方向周期性变化 二 磁场对电流的作用 演示 l 将粉笔放置在蹄形磁铁两极之间 粉笔会动吗 磁场对通电导体的作用 2 将小磁针放置在蹄形磁铁两极之间 磁针会动吗 如果会动 那是谁施的力 3 电流周围存在着什么 若将通电导体放置在蹄形磁铁两极之间 导体会不会运动 现象 通电导体在蹄形磁铁的磁场中会运动起来 结论 通电导体在磁场里要受到力的作用 二 磁场对电流的作用 演示 磁场对通电导体的作用 4 把电源的正负极反接 现象 导体的运动方向改变 结论 通电导体在磁场里受到的力的方向跟电流方向和磁感应线方向有关 导体中的电流方向改变 5 把蹄形磁铁的N S极上 下调换 现象 导体的运动方向改变 磁场方向改变 左手定则 通电导体在磁场中受到力的方向 跟电流方向和磁感应方向有关 三者之间的关系 可用左手定则来判断 伸开左手 使大拇指与其余四指垂直 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方向 那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向 二 磁场对电流的作用 演示 磁场对通电线圈的作用 在图甲中 通电线圈的ab边和cd边在磁场里受到力的作用 因两边中电流方向相反 所以两力方向相反且不在同一条直线上 所以线圈就转动起来 当转到圈乙所示位置时 这两个力恰好在同一直线上 而且大小相等 方向相反 线圈保持平衡 摆动几下后不再转动 三 直流电动机工作原理 利用通电线圈在磁场里转动的原理可以制成电动机 通电线圈在磁场里转动的原理 用直流电源供电的电动机叫做直流电动机 电动机是要能按一定方向不停地转动的 那么怎样才能使通电线圈在到了平衡位置后不停下来 继续不停地按原来方向转动下去呢 问题 在直流电动机上安装换向器 使线圈因惯性转过平衡位置后 立即改变电流方向 让线圈两边的受力方向也立即改变 使线圈继续按原方向转动下去 换向器的构造与工作原理 直流电动机的构造和工作原理 直流电动机是由磁极 线圈 换向器 电刷等构成的 直流电动机的构造和工作原理 甲位置 电刷B和半环E接触 电流从B流入 经E到线圈中 沿a b c d方向流到F 通过电刷A流出 在磁场力作用下 线圈顺时针转动 线圈转到平衡位置时 如图乙 电刷A B和半环间的绝缘部分接触 线圈中没有电流 线圈由于惯性继续转动 线圈转过平衡位置 如图丙 半环E和电刷A接触 半圆环F和电刷B接触 线圈中的电流方向改变为F d c b a E 因此线圈能按顺时针方向继续转动 线圈转到平衡位置时 如图丁 电刷A B和半环间的绝缘部分接触 线圈中没有电流 线圈由于惯性继续转动 直流电动机的构造和工作原理 如此 线圈转过一周 电流方向改变二次 完成一个工作循环 周而复始 电动机不停工作 将电能转化为机械能 直流电动机模型的装配方法步骤 直流电动机采用直流电源供电 故外电路中电流方向不变 为使线圈持续转动 应采用换向器自动改变通入线圈的电流方向 1 直流电动机线圈和外部电路中的电流方向 电动机的转向由电流方向和磁场方向共同决定 改变两个方向的任何一个 都能改变电动机的转向 但同时都改变 相当于变向后再变向 又变回原来的转向 即转向不变 改变电流的大小会影响转速 不会改变转向 2 直流电动机线圈转动方向的改变 3 直流电动机线圈转动速度的改变 电动机的优点 开动 停止方便 构造简单 制造便宜 占地较小 效率比热机高 对环境没有污染 课堂小结 1 通电导体在磁场里要受到力的作用 其受力的方向与电流方向和磁感线方向有关 2 通电线圈在磁场里会转动 3 根据