初中物理人教版九年级全册第二十章 电与磁第4节 电动机备课课件ppt

第20.4节  电动机（导学案）（原卷版）

【学习目标】

1.了解通电导线在磁场中会受到力的作用；

2.认识通电导线在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关；

3.了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。

【学习重点】

磁场对电流的作用与哪些因素有关。

【学习难点】

由磁场对通电直导线的作用扩展到磁场对通电线圈的作用，直流电动机的换向原理。

【自主学习】

预习课本第133-第137页，回答下列问题：

一、磁场对通电导体的作用

通电导线在磁场中受到   的作用，力的方向跟     的方向、     的方向都有关系，当     的方向或     的方向变得相反时，通电导线受力方向也变得     。

二、电动机的基本构造

1．直流电动机：利用     电源供电的         叫做直流电动机；

2．基本构造：能够转动的线圈，叫做     ；固定不动的磁体，叫做     ；

3．原理：利用     线圈在     里受力而转动；实际的直流电动机是通过          来实现的；

换向器作用：每当线圈转过     时，自动改变通入线圈的          ，使线圈连续转动。

三、生活中的电动机

1．电动机通电时转子转动，   能转化为         ；

2．家用电器中的电动机，多数是     电动机，也是靠着     来运转的；

3．优点：（1）          ；（2）          ；

4．应用：机床、电车、电力机车等。

四、扬声器

并观察扬声器的结构，总结归纳扬声器的有关知识：

（1）作用：扬声器是把   信号转换成     信号的一种装置． 

（2）构造：由     、线圈、锥形纸盆构成． 

（3）工作原理：                         。

（4）工作过程：当线圈中通有     时，线圈受到永久磁体的作用向左运动；当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到永久磁体的作用向   运动。由于通过线圈的电流是         ，它的方向不断变化，线圈就不断地来回     ，带动锥形纸盆也来回     ，于是扬声器就发出了声音。

【合作探究】

分组进行以下探究活动，最后归纳总结：

探究一：探究磁场对通电导线的作用

（1）把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察它     （选填“运动”或“不运动”）；

结论：通电导体在     中受到   的作用。

（2） 把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向     (选填“改变”或“不改变”）；

结论：通电导线在磁场中的受力方向与          有关。

（3）保持导线ab中原来电流的方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向     (选填“改变”或“不改变”）；

结论：通电导线在磁场中的受力方向与     的方向有关。

（4）如果导线ab中电流的方向和磁感线的方向都变得相反，观察导线ab的运动方向与原来相同还是相反？

结论：当通电导线中的电流方向和磁感线的方向都变得相反时，通电导线的受力方向     。

探究二：通电线圈在磁场中的运动

如图所示，把导线绕制而成的多匝线圈放在磁场里，接通电源，让电流通过线圈，观察它的运动。

分析：（1）接通电源后，线圈的左边受到的力垂直于纸面向外，线圈的右边受到的力与左边的     （选填“相同”或“相反”），由于线圈受力        （选填“平衡”或“不平衡”），线圈会发生转动。

（2）当线圈越过与纸面垂直的位置后，线圈两边受到的力的方向与原来方向     ，阻碍线圈继续转动，使其向回转，导致线圈在与纸面垂直的位置附近来回摆动，最终停在与纸面垂直的位置。

探究三：电动机的工作原理

1．探究线圈在磁场中的转动

为了使线圈能在磁场中持续转动，有两个办法：

（1）在线圈越过平衡位置后停止通电，让线圈靠     转过后半周；

（2）在线圈越过平衡位置后设法改变电流的     ，使线圈在后半周能获得与之前方向相反的力，使线圈平稳有力地转动下去，能实现这一目的的是         。

2．换向器和电刷

（1）电刷的作用：与换向器接触，使     和     组成闭合回路。

（2）换向器的作用：线圈转过平衡位置后及时改变线圈中的          ，从而改变线圈的        ，使线圈持续转动下去。

3．电动机

（1）电动机的基本构造：     、     。

（2）电动机的工作原理：     线圈在     中受力转动。

（3）线圈中的电流方向靠     的作用而发生改变，从而改变线圈的     方向，使线圈持续转动下去。

（4）电动机的能量转化：   能主要转化为     能。

【课堂检测】

1.下列用电器把电能主要转化为机械能的是（　　）。

A．电风扇    B．电灯    C．电饭煲    D．电熨斗

2.如图所示，线圈abcd位于磁场中，K与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当K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

3.在直流电动机结构中,换向器的作用是(　　)。

A.改变磁感线的方向；

B.改变线圈的转动方向；

C.改变线圈中的电流方向；

D.使线圈中的电流方向和转动方向同时改变

4．闭合图中的开关，通电导体PQ从静止向右运动。小明断开开关进行操作，最后再闭合开关，发现PQ向左运动。小明的操作可能是（　　）。

A．仅把PQ前后互换；

B．仅把磁体左右互换；

C．仅把开关的接线反接；

D．仅把电源两极的接线反接

5.如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同（　　）。

A．AB段与BC段    B．AB段与ED段    C．BC段与ED段    D．ED段与FE段

6．将磁铁靠近正发光的灯泡时，灯丝发生了抖动。小明分析这是因为通电导体在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟______方向、______方向都有关，______（填“电动机”或“发电机”）是利用这个原理制成的。

7．如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜______（选填“向左”、“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对______有力的作用。

8.扬声器与______的工作原理相同（选填“发电机”或“电动机”），______（选填“是”或“不是”）根据电磁感应现象制成。由于通过线圈的电流是______的电流，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。