第三节磁场对电流的作用电动机

第三节磁场对电流的作用电动机第1页，共42页，2023年，2月20日，星期一磁场对通电直导线的作用探究过程实验中磁场对通电直导线有力的作用吗？力的方向是怎样的？电流在磁场一定会受到力的作用吗？实验有什么注意事项？受力大小你认为与什么有关呢？若电流方向与磁场方向平行则不受力的作用。（其他都受力）受力方向与磁场方向及电流方向都垂直。（F、I、B三者的方向两两垂直）磁场对放入其中的通电直导线有力的作用安培力F=BILsinα第2页，共42页，2023年，2月20日，星期一练一练1.能看懂图吗？此时磁场对电流是否有力的作用？第3页，共42页，2023年，2月20日，星期一磁场对电流作用力方向的影响因素磁场对电流作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关。（B、I中任一变F变，都变F不变）你的猜想是什么？实验方法是什么？结论是什么？能定F方向吗？大小与什么有关？第4页，共42页，2023年，2月20日，星期一2.在物理学中，用表示电流的方向垂直于纸面向里，⊙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a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F，乙图所示的四种情况中，通电导体b受到的磁场力方向水平向左的是练一练第5页，共42页，2023年，2月20日，星期一磁场对通电线圈的作用为什么要把导线做成线圈？（多转）通电线圈在磁场中能受力转动吗？为什么？能一直转动下去吗？最终情况怎么样？这是个什么位置？为什么这样呢？如何改进呢？有几种方法？改进的目的是什么？四边受力情况两边相反两边没有只看一边过平衡位置变向刮一半哪一半能自制吗第6页，共42页，2023年，2月20日，星期一FF通电线圈在磁场中受力会发生转动NISABCD磁场对通电线圈的作用通电线圈四个边在磁场中都受力吗？AD、BC及AB、CD的受力分别有什么关系？你怎么知道的？是平衡力吗？为什么？转动效果如何？线圈能转动吗？转动的方向是什么？第7页，共42页，2023年，2月20日，星期一FFCNSABD磁场对通电线圈的作用当线圈平面和磁感线垂直时,线圈四边受到两对平衡力作用，这个位置叫平衡位置此位置有什么特点？通电线圈四个边在磁场中受力情况如何？受力方向改变吗？AD、BC及AB、CD的受力分别有什么关系？是平衡力吗？转动效果如何？通电线圈能继续转动吗？为什么？此位置叫什么位置？惯性第8页，共42页，2023年，2月20日，星期一FFNSABCD磁场对通电线圈的作用在线圈平衡位置后，受力方向未改变，但转动效果改变，所以线圈将会反向转动回去。最终停在平衡位置。此时通电线圈四个边在磁场中受力情况如何？受力方向改变吗？AD、BC及AB、CD的受力分别有什么关系？你怎么知道的？是平衡力吗？转动效果如何？通电线圈能持续转动吗？为什么？最终将怎么样？第9页，共42页，2023年，2月20日，星期一NSABCD改变电流方向FF磁场对通电线圈的作用怎样才能让通电线圈能持续转动下去呢？有什么方法？还有什么方法？哪个好？在线圈平衡位置后，改变电路中的电流方向，则受力方向改变，转动效果改变，所以线圈将会持续转动下去。第10页，共42页，2023年，2月20日，星期一换向器怎样才能在平衡位置改变电流方向使通电线圈持续转动？它的主要结构是什么？它的作用是什么？怎么实现的？一对与电源连接的电刷彼此绝缘的两个半圆环换向器作用：当通电线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动下去。换向器组成：两个铜制半圆环。第11页，共42页，2023年，2月20日，星期一直流电动机工作过程第12页，共42页，2023年，2月20日，星期一直流电动机工作过程第13页，共42页，2023年，2月20日，星期一直流电动机结构直流电动机的主要结构有哪些？核心结构是什么？转子定子什么什么意思？线圈与磁铁位置互换可以吗？线圈中为什么加铁芯？蹄型磁铁弧形铁片线圈转轴支架换向器电刷底座核心结构：磁铁、线圈、换向器和电刷磁铁对磁铁的作用？第14页，共42页，2023年，2月20日，星期一直流电动机原理电动机的原理是什么？也就是什么？还可以怎么理解？磁铁对磁铁的作用？原理：根据通电线圈在磁场中受力转动的现象制成的；（磁场对电流的作用）第15页，共42页，2023年，2月20日，星期一直流电动机能量转化电动机的能量转化是什么？磁场对电流的作用呢？怎么知道的？能量转化：电能转化为机械能

（电动机和磁场对电流的作用）第16页，共42页，2023年，2月20日，星期一直流电动机组装你会组装直流电动机吗？关键部分在哪？有什么注意事项？否则会有什么后果？演示第17页，共42页，2023年，2月20日，星期一直流电动机转速你猜想直流电动机的转速与什么有关？你猜想的理由是什么？实验需要什么研究方法？实验的结论是什么？转速影响因素：（F）电流大小、磁场强弱、线圈匝数。M演示第18页，共42页，2023年，2月20日，星期一直流电动机转向你猜想直流电动机的转向与什么有关？你猜想的理由是什么？实验需要什么研究方法？实验的结论是什么？转向影响因素：（F）电流方向、磁场方向。M演示第19页，共42页，2023年，2月20日，星期一直流电动机故障分析闭合开关，电动机模型不装可能有哪些原因？属于什么类型？如何排除故障？1、电路故障：电刷与换向器接触不良引起断路或电源电压太低2、磁场故障：磁铁的磁性太弱或无磁性3、特殊位置：线圈恰好处在平衡位置4、机械故障：电刷与换向器接触过紧、阻力大第20页，共42页，2023年，2月20日，星期一电动机优点优点：效率高、噪声小、无废弃排放、易控制。电动机有几种？电动机与发动机相比有什么优点？交流电动机第21页，共42页，2023年，2月20日，星期一电动机应用电流表电压表听筒第22页，共42页，2023年，2月20日，星期一1.要想使一台直流电动模型的转速增大一些，下列方法中不可能达到目的的是（）A、增大线圈中的电流强度B、增加干电池的节数C、将磁体的磁极对调一下D、增大磁体的磁性练一练第23页，共42页，2023年，2月20日，星期一2.要改变直流电动机的转动方向，可以()A、增大电流B、改变线圈中的电流方向或对调磁铁两极C、同时改变电流方向和磁场方向D、增强磁铁的磁性练一练第24页，共42页，2023年，2月20日，星期一3.直流电动机模型实验中，下列现象中可能发生的是A、将电源的两极对调一下，线圈转动方向不变B、将磁性的两极对调一下，线圈转动方向不变C、将电源和磁铁的两极同时对调，线圈的转动方向不变D、使电流减小，线圈的转速不变练一练第25页，共42页，2023年，2月20日，星期一4.安装正确的直流电动机模型。在接通电源，线圈中有电流时，电动机不转，不可能造成这一现象的原因是（）A、线圈刚好处在平衡位置B、轴受到的摩擦力太大C、电源的正负极相反D、电源电压太低练一练第26页，共42页，2023年，2月20日，星期一5.如图所示是制作最简单的直流电动机模型。怎样使小电动机持续运转？试一试，把线圈两端导线的绝缘漆如图所示那样刮去，通电后线圈将怎样运动？练一练第27页，共42页，2023年，2月20日，星期一6.下图中，通电导体不受磁场作用的是？练一练第28页，共42页，2023年，2月20日，星期一7．(4分)课堂上，老师做了如图所示的演示实验，给直导线(铝棒)通电，观察到直导线运动起来．(1)实验现象说明▲有力的作用.▲机就是利用这种现象制成的．(2)判断“有力的作用”的依据是▲．A．力是维持物体运动的原因B．一切物体都有惯性C．物体运动状态改变时，一定受到力的作用(3)将磁极上下对调，观察直导线的运动情况，这样操作是为了研究▲．练一练第29页，共42页，2023年，2月20日，星期一练一练8.常用电流计测量电流的原理是（）A.电流周围的磁场吸引指针转动B.磁场对电流的作用带动指针转动C.直流电动机的运转带动指针转动D.磁体周围的磁场吸引指针转动第30页，共42页，2023年，2月20日，星期一9.如图所示，一个不能打开的盒子外露出一段细长的导线.试在不损害该导线的情况下,设计两种不同的实验方法,判断该导线中是否有电流,并完成下表.练一练所用器材主要实验步骤及判断方法方法一方法二第31页，共42页，2023年，2月20日，星期一练一练10.有一只蓄电池，上面标的正、负极已模糊不清．怎样辨别其正、负极？写出你需要的器材，并说出判断的依据。第32页，共42页，2023年，2月20日，星期一第33页，共42页，2023年，2月20日，星期一1．如图所示，悬挂在金属丝上的金属棒AB处在磁场中，(1)当C、D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，而一但使CD两个线头接触到电池组的正、负时，AB棒立即摆动起来，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C、D两极时，金属棒相对蹄形磁铁向里摆动，这一现象说明了

；(3)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下(S极在上)，则金属棒相对蹄形磁铁向外摆动，这一现象说明了

。＋－NSAB第34页，共42页，2023年，2月20日，星期一2．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：（1）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会发现导线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，使磁场的方向与原来相反，这时导线ab

。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

的方向和

的方向都有关系。

a＋－bbNS第35页，共42页，2023年，2月20日，星期一第36页，共42页，2023年，2月20日，星期一第37页，共42页，2023年，2月20日，星期一第38页，共42页，2023年，2月20日，星期一练一练2.根据A图中通电导体