物理九年级上册2 磁场对电流的作用说课ppt课件
展开你玩过电动玩具汽车吗?拆开后会发现,里面装有一个小电动机。
接通电源,电动机立刻转动起来,并带动车轮旋转。
家用洗衣机靠电动机来驱动
电动机是应用最广泛的机械之一,你家中许多电器就是由它驱动的。
电动机为什么能够转动呢?
你知道电动机是利用什么原理工作的吗?
电动机通电后为什么能够转动呢?
一、磁场对通电导线的作用
电动机通过电流时才会转动。
电流能产生磁场,磁场对磁极有作用。那么磁场对电流会不会有作用呢?
实验探究 让通电导体在磁场中动起来
如图所示,把一根直导线ab放在磁场中,导体两端通过光滑的金属导杆与电源、开关相连。
① 闭合开关,观察铝制直导体运动。
② 改变电流方向或改变磁场方向。
闭合开关,原来静止在磁场中的导体发生运动。
电流方向不变,改变磁场方向,磁场中导体运动方向发生了改变。
分析论证:电流方向不变时,改变磁场方向,磁场对导体的力方向也发生了改变。
磁场方向不变,改变电流方向,磁场中导体运动方向也发生了改变。
分析论证:磁场方向不变时,改变电流方向,磁场对导体的力方向也发生了改变。
实验表明:通电导线在磁场中受力的作用。
力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
从能量角度来看,磁场对电流的作用,表明电能可以转化为机械能。因此提出了电动机的设想。经过发明家们几十年的努力,适用的电动机的制造技术采逐渐完善。
1873年,维也纳博览会上,一位工作人员很偶然地把两台的发电机连在一起,一台发电机产生的电流通过另一台发电机线圈,后一台发电机竞转动起来!
二、让线圈在磁场中转起来
这个偶然的发现表明,电动机和发电机应该有类似的结构。可以把通电线圈放在磁场中,使之转动,从而将电能转化为机械能。
如图所示,拿出你做的小发电机,接通电源,让电流通过线圈,看看线圈能持续转动吗?
实验探究 磁场对通电线圈的作用
当线圈处在这个位置时,ab边和cd边中的电流方向相反,所以受到的力的方向相反且不再同一条直线上,从我们这个角度看去,线圈将顺时针转动。
当线圈转过这个平衡位置时,线圈受到的两个力将阻碍它沿原方向继续转动,所以线圈不能持续将转动。
通电线圈可以在磁场里转动过一定角度,但不能持续转动。
为什么线圈不能持续转动呢?
通电线圈在磁场中两边受力,但方向相反,发生顺时针转动。
当线圈的平面与磁场垂直时,通电线圈受平衡力作用,达到平衡位置。这时由于惯性,线圈还会继续转动。
线圈靠惯性越过平衡位置后,磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。
通电线圈最后静止在平衡位置。
怎样才能使线圈持续转动呢?上面的分析表明,如果在线圈刚转过平衡位置时,立即改变线圈中的电流方向,线圈就可以按原来的方向继续转动。
怎样才能使图中的线圈转动起来呢?用刀片将作为转轴的漆包线同侧的半边漆皮刮掉,然后把线圈放在支架上,一个小直流电动机就做好了。
动手做 制作一个电动机
接通电源,试一试,你做的小电动机能持续转动吗?和同学们分析,这个装置是怎样控制电流的方向的?
当线圈刚越过平衡位置时,换向器自动改变电流的方向使线圈能持续地转动下去
直流电动机的结构及工作原理
换向器:使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向
观察如图的电动机模型的结构,将电动机连接一个开关,再接到电源上。接通电源,看电动机能否持续转动。
观察 电动机模型
进行各种变化,如改变磁铁的磁极方向,改变磁铁与线圈的距离,或水平放置磁铁,观察电动机转动情况的变化。
利用磁场对电流的作用使线圈转动,同时利用换向器及时改变线圈中电流方向,从而保持线圈持续转动。这就是直流电动机的工作原理。
直流电动机的工作原理
工作原理:通电线圈在磁场中受力而转动
能量转化:电能转化为机械能
基本构造:主要由
电动机优点:构造简单、控制方便、体积小、效率高,污染小。
电动机应用:电风扇、洗衣机、空调器、水泵,起重机、机床、电力机车。
三、电动机与人类文明
现代化汽车上的小型电动机
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