2020-2021学年2 磁场对电流的作用课堂教学课件ppt

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你玩过电动汽车吗？拆开后你会发现，里面装有一个小电动机。接通电源，电动机立刻转动起来，并带动车轮转动。
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来驱动的。 电动机为什么能转动呢？
一、磁场对通电导体的作用
实验探究 让通电导体在磁场中动起来
如图所示，把一根导线ab放在磁体的磁场中，导线的两端通过光滑金属导轨与电源、开关相连接。接通电源，电流通过导线ab，观察发生的现象。
（1） 如图所示，接通电源，电流通过导线ab，观察发生的现象。
现象：导线ab向左滑动。
（2）如图所示，磁极不变，改变电源的正负极，接通电源，电流通过导线ab，观察发生的现象。
现象：导线ab向右滑动。
（3） 如图所示，改变磁极方向，电源的正负极不变，接通电源，电流通过导线ab，观察发生的现象。
分析论证：磁场方向不变、改变电流方向，导体的受力方向改变。导体的受力方向与电流方向有关。
分析论证：电流方向不变、改变磁场方向，导体的受力方向改变。导体的受力方向与磁场方向有关。
通电导体在磁场中受力的作用
实验表明：通电导体在磁场中受力的作用。力的方向与磁场方向和电流方向有关。
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。据此，科学家提出了电动机的设想。经过发明家们几十年的努力，实用的电动机的制造技术才逐渐完善。
二、让线圈在磁场中转起来
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！
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。
实验探究 磁场对通电线圈的作用
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？
现象：线圈转到竖直位置停下来！
如图所示，接通电源，让电流通过线圈。
线圈为什么不能持续转动下去呢？
如图所示，接通电源，让电流通过线圈。通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。
如图所示，通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。
如图所示，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。
如图所示，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。
如图所示，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。
动手做 制作一个电动机
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。
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？
两个铜制半环E、F，它们彼此绝缘，叫做换向器，并随线圈一起转动；A和B是电刷，它们跟半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，及时改变线圈中的电流方向。 换向器是19世纪发明的，一直沿用至今。
观察如图所示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。
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。
如图所示，接通电源，电动机顺时针持续转动。
如图所示，改变电流方向，电动机逆时针持续转动。
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。
结论：电动机的转向与电流方向和磁场方向有关。电动机的转速与电流大小和磁性强弱有关。
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。
电动机工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动。电动机能量转化：电能转化为机械能。 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。
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。
一部现代化汽车便应用几十台小型电动机。
随着社会的发展和技术的进步，电动机和人类的关系越来越密切。