九年级物理（第二十章 电与磁）第4节 电动机（人教版 学习、上课课件）

第4节电动机第二十章电与磁逐点导讲练课堂小结作业提升学习目标课时讲解1课时流程2磁场对通电导线的作用电动机、扬声器知识点磁场对通电导线的作用知1－讲感悟新知11.实验探究——磁场对通电导线有力的作用(1)实验探究过程及现象如图1所示。知1－讲感悟新知(2)实验结论①对比甲和乙(或甲和丙、或甲和丁)两步操作得：通电导线在磁场中要受到力的作用；②对比乙和丙及乙和丁得：磁场对通电导线作用力的方向与电流方向和磁场方向有关。知1－讲感悟新知2.使通电导线受到磁场力的方向相反的措施(1)只让电流方向与原来相反；(2)只让磁场(或磁感线)方向与原来相反。注：当电流方向和磁场方向都与原来相反时，则通电导线受力方向不变。知1－讲感悟新知3.磁场对通电导线作用力的大小的影响因素(1)电流的大小；(2)磁场的强弱。知1－讲感悟新知拓展延伸通电导线在磁场中受到力的作用原因：将通电导线置于磁场中，由于通电导线周围存在磁场，该磁场与电流的磁场发生相互作用，故磁场会对通电导线产生力的作用。知1－讲感悟新知易错提醒●不能错误地认为通电导线在磁场中一定受到力的作用，实际上只有当通电导线与磁感线斜交或垂直时，它才受到力的作用。●要让通电导线受力的方向与原来相反，不能表述为“只改变电流的方向”和“只改变磁场的方向”。对于直导体AB而言，改变电流的方向与让电流方向与原来相反，有区别；同理，若改变磁场的方向，改变后的磁场方向不一定与原来相反。感悟新知知1－练在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关时，一名同学做了如图2所示的三个实验。图中AB表示闭合电路的一部分导线；导线上的箭头表示电流的方向，F表示导线受力的方向。S、N表示蹄形磁体的南北极。例1感悟新知知1－练解题秘方：运用控制变量法进行分析。对比两步实验操作归纳结论，要看这两步实验操作中只改变了什么变量。•••••感悟新知知1－练(1)实验a和b说明，通电导线在磁场中的受力方向与___________的方向有关。解析：a、b两组实验中，磁场方向不变，导线中电流方向改变时，导线受力方向发生改变，这说明通电导线在磁场中的受力方向与导线中的电流方向有关。导线中电流感悟新知知1－练(2)实验a和c说明，通电导线在磁场中的受力方向与的________方向有关。解析：a、c两组实验中，导线中电流方向不变，磁场方向改变时，导线受力方向发生改变，这说明通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向有关。磁场感悟新知知1－练1-1.如图3所示是探究通电导体在磁场中受力情况的装置。闭合开关，观察到导体ab

在导轨上向右运动。若只对调电源正负极接线，闭合开关，导体ab会

__________(填“静止不动”“向右运动”或“向左运动”)，说明通电导体在磁场中受力的方向与__________有关。向左运动电流方向知识点电动机、扬声器知2－讲感悟新知21.磁场中的通电线圈：如图4甲所示，把一个线圈放入磁场中，接通电源后，发现该通电线圈转动起来，但转到图乙所示的位置时，线圈转动几下后保持静止。知2－讲感悟新知要使线圈能持续转动，需要解决的问题是如何让线圈中的电流变为跟原来反向。知2－讲感悟新知深度理解●线圈在图甲所示位置时转动的原因：导线ab与导线cd受力方向相反，这两个力大小相等，且作用在同一物体上，但力的作用线不在同一直线上，不属于一对平衡力，因此线圈发生转动。●线圈在图乙位置静止的原因：当线圈转动到图乙所示位置时，线圈的ab边和cd边受到的力属于一对平衡力，因此线圈保持静止。知2－讲感悟新知2.电动机(1)制作原理：磁场对通电导线的作用。(2)问题的解决：通过换向器，让线圈刚转过平衡位置时，线圈中电流方向变为跟原来相反，则受力方向均与原来相反，线圈就继续沿原来方向转动，就可以实现连续转动。(3)结构：转子、定子和换向器。知2－讲感悟新知(4)能的转化：电能转化为机械能。(5)改变电动机转动方向的办法：只让线圈中电流方向与原来相反；只让磁场方向与原来相反。(6)改变电动机转速的方法：改变线圈中电流的大小，或改变磁场的磁性强弱。知2－讲感悟新知3.扬声器的原理(如图5所示)：当线圈中通有电流时，线圈受到磁体的作用而运动；当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向运动。知2－讲感悟新知扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得它在上一个瞬间和下一个瞬间受到不同的力，力的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。知2－讲感悟新知拓展延伸常用磁电式电流表：结构：一个永久磁体，还有一个被两根游丝架起来的线圈，如图6所示。工作原理：当线圈里通入很小的电流时，这个电流受到磁场的作用力，线圈将会发生偏转。感悟新知知2－练[中考·常州]某校刚刷完地坪漆的地下室内，弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体，兴趣小组设计了如图7所示的可调直流排气扇。例2感悟新知知2－练直流电动机的工作原理是_________________________。在讨论时，物理老师指出该方案的不足：每当线圈平面转过与磁感线相______(填“平行”或“垂直”)的位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态，极易激发电火花，成为火灾隐患。通电线圈在磁场中受力转动垂直感悟新知知2－练解题秘方：通过记忆填充电动机的制作原理和电动机工作时换向器的作用。解析：直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动；换向器是在线圈转过平衡位置的一瞬间改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使得线圈能够持续转动，平衡位置即为线圈平面与磁感线垂直的位置。感悟新知知2