探究电动机的转动原理-省优获奖课件新版粤教沪版

17.2探究电动机转动的原理17.2探究电动机转动的原理知识点1知识点2知识点3知识点1

探究磁场对电流的作用1.探究磁场对通电导线的作用知识点1知识点2知识点3知识点1探究磁场对电流的作用知识点1知识点2知识点3知识点1知识点2知识点3知识点1知识点2知识点32.探究磁场对通电线圈的作用

知识点1知识点2知识点32.探究磁场对通电线圈的作用知识点1知识点2知识点3结论:通电线圈在磁场中受力的作用而转动。但线圈的转动不能持续,最后静止在平衡位置。拓展归纳只改变电流方向,导体在磁场中受力的方向改变;只改变磁场方向,导体在磁场中受力的方向改变;电流方向和磁场方向同时改变,导体在磁场中受力的方向不改变。知识点1知识点2知识点3结论:通电线圈在磁场中受力的作用而转知识点1知识点2知识点3例1

(2017·江苏南京模拟)如图所示,在“磁场对通电直导线的作用”实验中,小明把一根轻质的铝棒AB用细线悬挂后置于蹄形磁体的磁场中。知识点1知识点2知识点3例1(2017·江苏南京模拟)如图知识点1知识点2知识点3(1)接通电源,铝棒AB向左运动。说明磁场对电流有

的作用,

(选填“电动机”或“发电机”)是利用这一原理工作的。

(2)若只将磁体的两极对调,接通电源,观察到铝棒AB向

(选填“左”或“右”)运动,说明力的方向与

方向有关。

(3)小明猜想磁场对通电直导线作用力的大小可能与导线中电流大小有关。请在图中器材的基础上,添加一个器材,设计一个简单实验,探究这一猜想。添加器材:

;

简要做法:

。

知识点1知识点2知识点3(1)接通电源,铝棒AB向左运动。说知识点1知识点2知识点3解析(1)把一根轻质的铝棒作为直导线放在蹄形磁体的磁场里,接通电源,看到直导线向左运动,说明磁场对通电导线有力的作用,电动机就是利用该原理制成的;(2)只将磁体的两极对调,接通电源,导体的运动方向会改变,所以观察到直导线向右运动;说明力的方向与磁场的方向有关;(3)探究磁场中通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关,可以在其他条件不变的情况下,添加一滑动变阻器来改变电路中的电流。其做法如下:在题图所示的电路中串联一个滑动变阻器,移动变阻器的滑片,改变导线中电流的大小,观察通电导线摆动的幅度;判断方法:比较通电导线摆动的幅度,以此判断磁场对通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关。知识点1知识点2知识点3解析(1)把一根轻质的铝棒作为直导线知识点1知识点2知识点3答案(1)力

电动机

(2)右

磁场的

(3)滑动变阻器

在图所示的电路中串联一个滑动变阻器,移动变阻器的滑片,改变导线中电流的大小,观察通电导线摆动的幅度;比较通电导线摆动的幅度,以此判断磁场对通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关知识点1知识点2知识点3答案(1)力电动机(2)右磁场知识点1知识点2知识点3知识点2

换向器的作用换向器的构造换向器是由两个彼此绝缘的金属半圆环组成,两个金属半圆环之间是绝缘的。在线圈由于惯性而转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,可以实现线圈的持续转动。知识点1知识点2知识点3知识点2换向器的作用在线圈由于惯性知识点1知识点2知识点3例2

直流电动机换向器的作用是(

)A.改变线圈的转动方向B.改变线圈中的电流方向C.改变磁感线的方向D.以上作用同时存在解析直流电动机的换向器的作用是当线圈刚好转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向,使线圈不停地转动。答案B知识点1知识点2知识点3例2直流电动机换向器的作用是(知识点1知识点2知识点3知识点3

直流电动机的工作原理1.直流电动机:用直流电源供电的电动机。2.直流电动机的工作原理:通电导体在磁场中会受到力的作用使线圈转动,同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向,以保持线圈的持续转动。如图所示:知识点1知识点2知识点3知识点3直流电动机的工作原理知识点1知识点2知识点33.扬声器:(1)定义:扬声器是把电信号转化为声信号的装置。(2)构造:

(3)工作原理:扬声器的线圈通电后,线圈受到磁铁的吸引向左运动;当线圈中通过相反的电流时,线圈受到磁铁的排斥向右运动。由于通过线圈的电流方向不断变化,线圈就不断来回振动,带动纸盆也来回振动,从而引起空气的振动面发出声响。扬声器就发出了声音。线圈中通过的电流越大,磁场作用力越大,纸盆振动幅度越大,因而声音越响亮。知识点1知识点2知识点33.扬声器:知识点1知识点2知识点3例3

线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时,导线ab所受磁场力的方向(

)

A.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变B.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了C.相反,是由于流过ab的电流方向相反了D.相反,是由于磁场方向相反了知识点1知识点2知识点3例3线圈abcd转动过程中经过图甲知识点1知识点2知识点3解析由于电流从电源的正极出发,故此时图甲中ab的电流方向是由b到a;在图乙中,由于磁场的方向没有改变,电流的方向是由a到b,故此时线圈受力的方向改变。答案C知识点1知识点2知识点3解析由于电流从电源的正极出发,故此时考点2考点1考点1

磁场对电流的作用例1

(2015·广东广州中考)如图所示,线圈abcd位于磁场中,S与1接通时,ab段导线受磁场力F的方向向上;当S改为与2接通时,ab段导线受磁场力(

)A.方向向下B.方向向上C.为零,因为电源反接D.为零,因为电路一定是断路解析如图所示,线圈abcd位于磁场中,S与1接通时,ab段导线受磁场力F的方向向上;当S改为与2接通时,磁场方向不变,导体中电流方向相反了,则ab段导线受磁场力相反,方向向下,故选A。答案A考点2考点1考点1磁场对电流的作用考点2考点1名师点评此题主要考查学生对于通电导体在磁场中受力实验的理解和掌握,必须记住通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关。只改变电流方向,导体在磁场中受力的方向改变;只改变磁场方向,导体在磁场中受力的方向改变;电流方向和磁场方向同时改变,导体在磁场中受力的方向不改变。考点2考点1名师点评考点2考点1考点2

磁场对电流作用的应用例2

(2017·江苏丹阳模拟)图示为直流电动机模型。考点2考点1考点2磁场对电流作用的应用考点2考点1(1)直流电动机的工作原理是

。电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠

来实现的。

(2)若要改变电动机的转动方向,下列方法中可行的是

。A.同时改变电流方向和磁场方向B.只改变电流方向或只改变磁场方向C.使电动机线圈中的电流增大D.使磁场增强(3)下列家用电器中应用了电动机的是

。

A.洗衣机 B.电饭锅C.电热水壶 D.电热毯考点2考点1(1)直流电动机的工作原理是。电考点2考点1解析(1)直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的,为了使线圈能持续的转动下去,利用换向器来改变线圈中的电流方向,从而改变它两边的受力方向,使线圈连续转动。(2)同时改变电流方向和磁场方向,电动机的转动方向不变,选项A不正确。只改变电流方向或只改变磁场方向,电动机的转动方向改变,选项B正确。电动机线圈中的电流的大小与电动机的转动方向无关,选项C不正确。磁场的强弱与电动机的转动方向无关,选项D不正确。(3)洗衣机的转动是靠电动机带动的,电饭锅、电热水壶、电热毯里面是发热的电热丝。答案(1)通电线圈在磁场中受力转动

换向器

(2)B

(3)A考点2考点1解析(1)直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转考点2考点1名师点评此题主要考查的知识点有两个:一是电动机的工作原理;二是换向器的作用——当线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。考点2考点1名师点评教材问题解答(见教材第27页)通电导体在磁场中会受到力的作用,力的方向跟导体中的电流方向和磁场方向都有关系。自我评价与作业1.通电导体在磁场中所受力的方向与导体中电流的方向及磁场的方向有关。2.如图所示教材问题解答3.电动机模型不能运转的原因:(1)磁体磁性较弱甚至没有磁性;(2)电路某处开路;(3)线圈正处在平衡位置或转轴处摩擦力过大无法启动。课外活动(见教材第30页)点拨通电导体在磁场中受到力的方向跟磁场方向和电流方向有关,受力越大,转动越快,可猜想电动机的转速可能与电流的大小、磁场的强弱有关。设计实验时要注意控制变量法的应用。3.电动机模型不能运转的原因:(1)磁体磁性较弱甚至没有磁性19.1最快的“信使”19.1最快的“信使”知识点1知识点2知识点1

认识电磁波1.电磁波的产生:当导体中的电流发生变化时,导体就会向四周发射电磁波。2.电磁波的特征知识点1知识点2知识点1认识电磁波知识点1知识点2拓展归纳电磁波与声波

知识点1知识点2拓展归纳电磁波与声波知识点1知识点2例1

小华在家里看电视时发现只要妈妈在电视机旁使用电吹风,屏幕上就会出现很多“雪花”,电吹风一停,“雪花”也随即消失,这是因为电视机接收到了电吹风产生的(

)A.电磁波

B.次声波C.噪声 D.超声波解析这是因为变化的电流周围存在着电磁波,吹风机工作时能产生电磁波,这些电磁波被电视机接收,并对电视机产生干扰,选项A正确。答案A知识点1知识点2例1小华在家里看电视时发现只要妈妈在电视机知识点1知识点2知识点2

电磁波的应用电磁波谱电磁波是个大家族,通常用于广播、电视和移动电话的是频率约为10kHz~300GHz的电磁波叫无线电波。知识点1知识点2知识点2电磁波的应用电磁波是个大家族,通常知识点1知识点2拓展延伸微波炉:表面和内部同时加热(水分子共振);将电磁波的能量转化为食物的内能。知识点1知识点2拓展延伸微波炉:表面和内部同时加热(水分子共知识点1知识点2例2

下图是电磁波家族,真空中各种电磁波的传播速度相同。下列说法正确的是(

)

A.红光是红外线B.108Hz是指电磁波的波长C.无线电波的波长比X射线的长D.在真空中γ射线传播速度最快解析在光谱中,红光之外是红外线,选项A错误;108

Hz是指电磁波的频率,选项B错误;无线电波的波长比X射线的长,选项C正确;真空中各种电磁波的传播速度相同,选项D错误。答案C知识点1知识点2例2下图是电磁波家族,真空中各种电磁波的传考点

电磁波及其应用例

(2017·福建中考)今年1月,我国发射的世界首颗量子科学实验卫星,完成了在轨测试任务。实验卫星与地面通信联系是利用(

)A.次声波

B.无线电波C.红外线 D.超声波解析因为声音的传播需要介质,太空中无空气,声音不能在真空中传播,而电磁波可以在真空中传播,因此实验卫星与地面通信的信息是通过电磁波进行交流的,无线电波是电磁波的一种。答案B名师点评本题考查电磁波的传播,解答此题的关键是知道电磁波可以在真空中传播。考点电磁波及其应用教材问题解答想一想(见教材第52页)传递信息的方式有邮递、发电报、电子邮件,传递速度最快的是电子邮件。想一想(见教材第54页)日常生活中用电磁波传递信息的例子:手机、无线电广播等。活动2(见教材第54页)FM:接收到微波的无线电广播,MW:接收到中波的无线电广播,SW:接收到短波的无线电广播,数字及后面的“kHz”“MHz”(或“m”),表示电磁波的频率及单位(或波长及单位)。想一想(见教材第56页)广泛应用于现代通信的电磁波是微波和无线电波(由教材第55页图19-5知道),它们的频率大致范围在1~1011Hz。教材问题解答自我评价与作业1.观察收音机,并试着拨到可能收到的广播电台,看它们各台的发射频率。2.通过调台可以发现,当对应的波长为319m时,该电台声音最清晰。3.电磁波能传递信息,但当电磁辐射达到一定强度时,会导致控制系统和信息传输系统的失控,还会引起人身体的许多不适,如“头痛、失眠”等。同学们可根据实际情况讨论一下防护措施。自我评价与作业17.2探究电动机转动的原理17.2探究电动机转动的原理知识点1知识点2知识点3知识点1

探究磁场对电流的作用1.探究磁场对通电导线的作用知识点1知识点2知识点3知识点1探究磁场对电流的作用知识点1知识点2知识点3知识点1知识点2知识点3知识点1知识点2知识点32.探究磁场对通电线圈的作用

知识点1知识点2知识点32.探究磁场对通电线圈的作用知识点1知识点2知识点3结论:通电线圈在磁场中受力的作用而转动。但线圈的转动不能持续,最后静止在平衡位置。拓展归纳只改变电流方向,导体在磁场中受力的方向改变;只改变磁场方向,导体在磁场中受力的方向改变;电流方向和磁场方向同时改变,导体在磁场中受力的方向不改变。知识点1知识点2知识点3结论:通电线圈在磁场中受力的作用而转知识点1知识点2知识点3例1

(2017·江苏南京模拟)如图所示,在“磁场对通电直导线的作用”实验中,小明把一根轻质的铝棒AB用细线悬挂后置于蹄形磁体的磁场中。知识点1知识点2知识点3例1(2017·江苏南京模拟)如图知识点1知识点2知识点3(1)接通电源,铝棒AB向左运动。说明磁场对电流有

的作用,

(选填“电动机”或“发电机”)是利用这一原理工作的。

(2)若只将磁体的两极对调,接通电源,观察到铝棒AB向

(选填“左”或“右”)运动,说明力的方向与

方向有关。

(3)小明猜想磁场对通电直导线作用力的大小可能与导线中电流大小有关。请在图中器材的基础上,添加一个器材,设计一个简单实验,探究这一猜想。添加器材:

;

简要做法:

。

知识点1知识点2知识点3(1)接通电源,铝棒AB向左运动。说知识点1知识点2知识点3解析(1)把一根轻质的铝棒作为直导线放在蹄形磁体的磁场里,接通电源,看到直导线向左运动,说明磁场对通电导线有力的作用,电动机就是利用该原理制成的;(2)只将磁体的两极对调,接通电源,导体的运动方向会改变,所以观察到直导线向右运动;说明力的方向与磁场的方向有关;(3)探究磁场中通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关,可以在其他条件不变的情况下,添加一滑动变阻器来改变电路中的电流。其做法如下:在题图所示的电路中串联一个滑动变阻器,移动变阻器的滑片,改变导线中电流的大小,观察通电导线摆动的幅度;判断方法:比较通电导线摆动的幅度,以此判断磁场对通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关。知识点1知识点2知识点3解析(1)把一根轻质的铝棒作为直导线知识点1知识点2知识点3答案(1)力

电动机

(2)右

磁场的

(3)滑动变阻器

在图所示的电路中串联一个滑动变阻器,移动变阻器的滑片,改变导线中电流的大小,观察通电导线摆动的幅度;比较通电导线摆动的幅度,以此判断磁场对通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关知识点1知识点2知识点3答案(1)力电动机(2)右磁场知识点1知识点2知识点3知识点2

换向器的作用换向器的构造换向器是由两个彼此绝缘的金属半圆环组成,两个金属半圆环之间是绝缘的。在线圈由于惯性而转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,可以实现线圈的持续转动。知识点1知识点2知识点3知识点2换向器的作用在线圈由于惯性知识点1知识点2知识点3例2

直流电动机换向器的作用是(

)A.改变线圈的转动方向B.改变线圈中的电流方向C.改变磁感线的方向D.以上作用同时存在解析直流电动机的换向器的作用是当线圈刚好转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向,使线圈不停地转动。答案B知识点1知识点2知识点3例2直流电动机换向器的作用是(知识点1知识点2知识点3知识点3

直流电动机的工作原理1.直流电动机:用直流电源供电的电动机。2.直流电动机的工作原理:通电导体在磁场中会受到力的作用使线圈转动,同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向,以保持线圈的持续转动。如图所示:知识点1知识点2知识点3知识点3直流电动机的工作原理知识点1知识点2知识点33.扬声器:(1)定义:扬声器是把电信号转化为声信号的装置。(2)构造:

(3)工作原理:扬声器的线圈通电后,线圈受到磁铁的吸引向左运动;当线圈中通过相反的电流时,线圈受到磁铁的排斥向右运动。由于通过线圈的电流方向不断变化,线圈就不断来回振动,带动纸盆也来回振动,从而引起空气的振动面发出声响。扬声器就发出了声音。线圈中通过的电流越大,磁场作用力越大,纸盆振动幅度越大,因而声音越响亮。知识点1知识点2知识点33.扬声器:知识点1知识点2知识点3例3

线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时,导线ab所受磁场力的方向(

)

A.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变B.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了C.相反,是由于流过ab的电流方向相反了D.相反,是由于磁场方向相反了知识点1知识点2知识点3例3线圈abcd转动过程中经过图甲知识点1知识点2知识点3解析由于电流从电源的正极出发,故此时图甲中ab的电流方向是由b到a;在图乙中,由于磁场的方向没有改变,电流的方向是由a到b,故此时线圈受力的方向改变。答案C知识点1知识点2知识点3解析由于电流从电源的正极出发,故此时考点2考点1考点1

磁场对电流的作用例1

(2015·广东广州中考)如图所示,线圈abcd位于磁场中,S与1接通时,ab段导线受磁场力F的方向向上;当S改为与2接通时,ab段导线受磁场力(

)A.方向向下B.方向向上C.为零,因为电源反接D.为零,因为电路一定是断路解析如图所示,线圈abcd位于磁场中,S与1接通时,ab段导线受磁场力F的方向向上;当S改为与2接通时,磁场方向不变,导体中电流方向相反了,则ab段导线受磁场力相反,方向向下,故选A。答案A考点2考点1考点1磁场对电流的作用考点2考点1名师点评此题主要考查学生对于通电导体在磁场中受力实验的理解和掌握,必须记住通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关。只改变电流方向,导体在磁场中受力的方向改变;只改变磁场方向,导体在磁场中受力的方向改变;电流方向和磁场方向同时改变,导体在磁场中受力的方向不改变。考点2考点1名师点评考点2考点1考点2

磁场对电流作用的应用例2

(2017·江苏丹阳模拟)图示为直流电动机模型。考点2考点1考点2磁场对电流作用的应用考点2考点1(1)直流电动机的工作原理是

。电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠

来实现的。

(2)若要改变电动机的转动方向,下列方法中可行的是

。A.同时改变电流方向和磁场方向B.只改变电流方向或只改变磁场方向C.使电动机线圈中的电流增大D.使磁场增强(3)下列家用电器中应用了电动机的是

。

A.洗衣机 B.电饭锅C.电热水壶 D.电热毯考点2考点1(1)直流电动机的工作原理是。电考点2考点1解析(1)直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的,为了使线圈能持续的转动下去,利用换向器来改变线圈中的电流方向,从而改变它两边的受力方向,使线圈连续转动。(2)同时改变电流方向和磁场方向,电动机的转动方向不变,选项A不正确。只改变电流方向或只改变磁场方向,电动机的转动方向改变,选项B正确。电动机线圈中的电流的大小与电动机的转动方向无关,选项C不正确。磁场的强弱与电动机的转动方向无关,选项D不正确。(3)洗衣机的转动是靠电动机带动的,电饭锅、电热水壶、电热毯里面是发热的电热丝。答案(1)通电线圈在磁场中受力转动

换向器

(2)B

(3)A考点2考点1解析(1)直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转考点2考点1名师点评此题主要考查的知识点有两个:一是电动机的工作原理;二是换向器的作用——当线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。考点2考点1名师点评教材问题解答(见教材第27页)通电导体在磁场中会受到力的作用,力的方向跟导体中的电流方向和磁场方向都有关系。自我评价与作业1.通电导体在磁场中所受力的方向与导体中电流的方向及磁场的方向有关。2.如图所示教材问题解答3.电动机模型不能运转的原因:(1)磁体磁性较弱甚至没有磁性;(2)电路某处开路;(3)线圈正处在平衡位置或转轴处摩擦力过大无法启动。课外活动(见教材第30页)点拨通电导体在磁场中受到力的方向跟磁场方向和电流方向有关,受力越大,转动越快,可猜想电动机的转速可能与电流的大小、磁场的强弱有关。设计实验时要注意控制变量法的应用。3.电动机模型不能运转的原因:(1)磁体磁性较弱甚至没有磁性19.1最快的“信使”19.1最快的“信使”知识点1知识点2知识点1

认识电磁波1.电磁波的产生:当导体中的电流发生变化时,导体就会向四周发射电磁波。2.电磁波的特征知识点1知识点2知识点1认识电磁波知识点1知识点2拓展归纳电磁波与声波

知识点1知识点2拓展归纳电磁波与声波知识点1知识点2例1

小华在家里看电视时发现只要妈妈在电视机旁使用电吹风,屏幕上就会出现很多“雪花”,电吹风一停,“雪花”也随即消失,这是因为电视机接收到了电吹风产生的(

)A.电磁波

B.次声波C.噪声 D.超声波解析这是因为变化的电流周围存在着电磁波,吹风机工作时能产生电磁波,这些电磁波被电视机接收,并对电视机产生干扰,选项A正确。答案A知识点1知识点2例1小华在家里看电视时发现只要妈妈在电视机知识点1知识点2知识点2

电磁波的应用电磁波谱电磁波是个大家族,通常用于广播、电视和移动电话的是频率约为10kHz~300GHz的电磁波叫无线电波。知识点1知识点2知识点2电磁波的