1、,物理,第十七章 电动机与发电机,17.2 探究电动机转动的原理,知识梳理,随堂检测,课堂导学,导学目标,课后作业,导学目标,导学目标 1能应用所学的知识来分析电动机的工作原理.会用磁场对电流的作用来分析解决实际问题. 2知道换向器在结构上的巧妙设计及所起的作用，领悟技术在原理和应用之间的桥梁作用. 核心考点：电动机的工作原理.,末页,末页,1. 通电导体在磁场中受到 ，力的方向跟 、 都有关系 2.电动机的工作原理：应用的原理使线圈转动，同时用换向器及时改变 ，以保持线圈的持续转动.,力的作用,知识梳理,电流方向,磁场方向,通电线圈在磁场中受力转动,电流方向,3.在如图所示的实验装置中，当开
2、关闭合时，能观察到导体棒ab沿金属导轨运动利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是（ ） A电热器 B发电机 C电动机 D电磁继电器,C,知识梳理,知识点1 探究磁场对电流的作用 1.实验电路如图所示：,课堂导学,2.实验过程：,力,课堂导学,不运动,磁场,左,课堂导学,电流方向,左,磁场方向,右,课堂导学,保持不变,竖起来,3.实验结论： （1）通电导体 在磁场力受到 的作用，受力方向与 和 有关. （2）通电导体中的电流方向与磁感线的方向相同或相反时， . （3）通电导体在磁场中年受到力的作用而发生运动时，主要将 转化成 能.,力,课堂导学,电流方向,磁场方向,导体不受磁场的作用力,电能,
3、机械,【例1】（2017兰州）如图所示的实验装置，在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体ab。（1）接通电源，这时会看到导体ab向左运动，这表明 ；,通电导体在磁场中会受力的作用,课堂导学,（2）若只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向，观察到导体ab均向右运动，这表明 ；（3）如果把磁体的两极对调，同时改变通过导体ab中的电流方向，会看到导体ab的运动方向跟原来 （选填“相同”或“相反”）。,通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向均有关,课堂导学,相同,【思路点拨】据课本可知，通电导线在磁场中受力的作用；且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。,【变式拓展1】在观察“磁
4、场 对通电直导线的作用”活动中， 小明按照如图组装实验器材（1）小明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，看到直导线向右运动；若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到直导线向 （选填“左”或“右”）运动,左,课堂导学,（2）观察“磁场对通电直导线的作用”活动后，小明提出：磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关？ 猜想如下： 猜想1：磁场对电流作用力的大小与直导线的长度有关； 猜想2：磁场对电流作用力的大小与磁场的强弱有关；,课堂导学,猜想3：磁场对电流作用力的大小与导线的电流大小有关 小明决定对猜想3进行探究他在图中器材的基础上，应增加一个 ，改变 ， 观察 （3）本实验运
5、用的研究方法主要是（填一种即可）,课堂导学,滑动变阻器,电流,导线摆动的角度,控制变量法,知识点2 换向器的作用 1.换向器的结构：由两个彼此绝 缘的铜质 构成，如图中的 E、F.换向器的两个半环分别跟线 圈的两端相连，并通过 接到 电源的两极. 2.换向器的作用：当线圈刚转过 位置时，就立即改变线圈中的 方向，则线圈两边的 方向就会改变，由于 方向的改变，线圈就可以按照原来的方向继续转动.,半圆环,课堂导学,电刷,平衡,电流,受力,受力,【例2】直流电动机换向器的作用是（ ） A改变直流电源中的电流方向 B改变电动机线圈的方向 C改变流经电动机中的电流方向 D以上说法都不对,C,课堂导学,【
6、思路点拨】为了使线圈能够持续转动，在制作直流电动机时安装了换向器，当线圈转过平衡位置时自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向。,知识点3 电动机的工作原理 1.电动机的工作原理电动机是根据通 的原理制成的，直流电动机的基本工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用使 转动，同时通过 及时改变线圈中的 ，以保持线圈的持续转动.,电线圈在磁场中受力转动,课堂导学,线圈,换向器,电流方向,（2）电动机的应用电动机构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、污染小等优点，在日常生活和生产实践中广泛应用，例如.,洗衣机、电冰箱、各种电动玩具、 电力机车、工厂里的电钻等,课堂导学,【例3】（
7、2017大连）电动机的工作原理是（ ） A电磁感应 B电流周围存在磁场 C磁场对通电导线的作用 D同名磁极互相排斥,C,课堂导学,【思路点拨】电动机的原理是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的。,【变式拓展2】电动机是利用通电导体在磁场中_的原理制成的，如图所示，在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中_的作用相同闭合开关后，线圈不转动的原因是 _，推一下线圈便不停地转动起来，要使线圈的转动方向发生改变，请提出两个方案： a：_； b:_,课堂导学,受力转动,换向器,磁场太弱或开始线圈处在平衡位置,改变线圈中的电流方向,改变磁场
8、方向,随堂检测,1. 在如图所示的实验装置中，当直导线通电后，观察到直导线运动起来，利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是（ ） A. 电动机 B发电机 C电磁铁 D. 电磁继电器,A,随堂检测,2.如图所示四个实验现象中，揭示了洗衣机工作原理的是（ ）,C,随堂检测,3.收音机、电视机、音响里都有扬声器(如图)，扬声器的工作原理是( ) A电磁感应现象 B磁场对通电导线有力的作用 C电流周围存在磁场 D电流的热效应,B,随堂检测,4. 如图为晓彤和小雪所做的“让线圈动起来”的实验，关于这个实验有以下 几种说法，其中正确的是( ) 该实验的原理是通电导体在 磁场中受到力的作用 根据这个实验，
9、人们制作了发电机 用刀片将作为转动轴的漆包线同侧的半边漆皮刮掉，其作用相当于换向器,D,随堂检测,此实验过程中，机械能转化为电能 如果增大电源电压，线圈的转速将变快 A B C D,随堂检测,5.（2017岳阳）如图，闭合开关，导体ab向左运动，若只改变电流方向，ab向 （选填“左”或“右”） 运动，以此为原理可制成（选填“电动机”或“发电机”）。,左,电动机,随堂检测,6.在探究磁场对通电导线的作用的实验中，所用器材及电路连接如图所示，闭合开关后导体棒ab在磁场力作用下向右运动，这说明 对通电导体有力的作用；若闭在合开关后使得导体棒ab在磁场力作用下向左运动，你采取的方法是 ,磁场,改变电流
10、方向（或改变磁场方向）,7. 如图所示，在直流电动机的工作过程中，“换向器”起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的_，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动电动机工作时是把电能转化为_,电流方向,随堂检测,机械能,8.（1）如图甲所示，把一根直导线ab支起来，放在蹄形磁体的磁场里，闭合开关后，直导线就水平向右运动起来，根据力和运动的关系，导线运动状态改变，这说明导线必定受到 的作用，且可确定它的方向 （选填“水平向左”或“水平向右”）,力,随堂检测,水平向右,（2）假如把蹄形磁体竖起来，在导线ab末端再连上另一条导线cd，这样就组成了线圈，如图乙所示，通电后，图乙中cd段导
11、线的电流方向是 （选填“由c到d”或“由d到c”）,由c到d,随堂检测,（3）图乙中，闭合开关后，ab段导线受磁场力的方向向上，则此时cd段导线受到磁场力的方向 ，请你在图乙中把这个力画出来由于这两个力不在同一直线上，所以线圈不能保持平衡，结果使线圈abcd转动起来,随堂检测,竖直向下,课后作业,1.（2017衡阳）下列能够说明电动机工作原理的实验装置是（ ）,B,课后作业,2.如图所示，是小华同学探究“磁场对电流的作用”的实验装置，A、B是一根金属棒，通过导线接在电路中，闭合开关后，金属棒没有运动（仪器、电路都完好），要使金属棒运动起来，下列措施可行的是（ ） A.将蹄形磁体的N、S极对调
12、B.换用磁性弱一些的蹄形磁体 C.换用电压大一些的直流电源 D.将滑动变阻器的滑片向右 移动,C,课后作业,3. 如图所示，闭合开关，导体ab发生偏移此实验探究的问题是( ) A感应电流产生的条件 B通电直导线周围的磁场 C影响电磁铁磁性的因素 D磁场对电流的作用,D,课后作业,4. 如图所示的四种电器中，利用电动机原理工作的是( ),B,课后作业,5. 在安装直流电动机模型的实验中，小杰同学安装了一台如图所示的直流电动机模型安装完毕，闭合开关后，线圈顺时针方向转动，则能使线圈逆时针方向转动的做法是( ) A.减小一节电池 B.把磁铁的两极对调 C.增加一节电池 D.电源两极和磁铁 两级都对调
13、,B,课后作业,6. 小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示，闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动为使线圈持续转动，下列措施中可行的是（ ） A.换用电压更大的电源 B.换用磁性更强的磁体 C.重新制作匝数更多的 线圈，将线圈两端的漆 全部刮去 D.在线圈的一端重抹油漆， 干后在适当位置刮去半圈,D,课后作业,二、填空题 7.乘坐地铁是一种环保、便捷的出行方式地铁中的电动机是利用 对通电导体产生力的作用这一原理来工作的行驶的地铁车身与空气摩擦起电却没有吸附大量的灰尘，是因为车轮是由 （填“导体”或“绝缘体”）制成的，可以将电荷移走,磁场,导体,课后作
14、业,8.如图所示是扬声器的构造示意图，当线圈中有电流通过时，线圈受到磁铁力的作用而运动，这与 的工作原理相同， 由于通过线圈的电流是 电流， 线圈就不断的来回振动，带动纸盒 也来回振动，于是扬声器就 发出了声音,电动机,交变,课后作业,9. 如图所示，将线圈一端引线上的绝缘漆全部刮掉，另一端只刮掉了半个侧面，放在磁铁上方后通电，线圈就会转动起来，这样便做成了一个简易电动机其工作原理是；若要改变线圈的转动方向， 请写出一种操作方法 ： ,通电导体在磁场中受到力的作用（或通电线圈在磁场中受力转动或磁场对电流有力的作用）,将磁铁倒置 （或对调电池两极或 改变磁场方向）,课后作业,10. 如图所示，是
15、“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置，当闭合开关S时，导线ab中自由电子定向移动的方向是 （选填“从a到b”、“从b到a”或“垂直ab方向”），导线ab受到磁场力的作用而向左运动；如果同时将电流方向和磁场方向变为与原来方向相反，那么导线ab将向 运动（选填“左”或“右”）,从b到a,左,课后作业,11. 如图所示，把一根直导线AB支起来，放在蹄形磁体的磁场里，闭合开关后，直导线就运动起来，这说明 如果把电源正负极的连接对调，让通过AB的电流方向与原来相反，闭合开关后，这时导线AB的运动方向与原来运动方向相反，这又说明,通电导体在磁场中受力的作用,通电导体在磁场中受力的 方向与电流的方向有关,
16、课后作业,三、实验题 12.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,磁场对放入其中的电流,电动,C,课后作业,（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 ,通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向是否有关,课后作业,13.研究磁场对电流有力的作用（1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”、“b”之间接入 ，根据该原理可制成 ,电源,电动机,课
17、后作业,（2）若要继续研究导体受力的大小与电流大小的关系，可在上述电路中再串联一个 改变电流大小后，根据 可初步判断受力的大小是否发生改变 （3）乙、丙两个图中， 图的线圈恰好处于平衡位置，另一个图中线圈左右两边所受力不满足二力平衡条件中的哪一个条件？答：这两个力 ,滑动变阻器,导体棒偏动幅度,丙,没有作用在同一直线上,课后作业,（4）丁图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了 ，该装置能在线圈 （ 选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向,换向器,刚转过,课后作业,四、综合能力题 14. 为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动
18、机（如图） 他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方闭合开关，用于轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。,课后作业,（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是： 、 ；（写出两点）,改变电流方向 改变磁场方向,课后作业,（2）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是： 、 ；（写出两点）,接线柱接触不良、磁场不够强、线圈匝数太少，电池电压不够（任选其二回答）,课后作业,（3）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是 ，并在虚线框内画出实验电路图（电动机用符号M表示）。,滑动变阻器,
