人教版九年級(jí)全冊(cè)第二十章 電與磁第4節(jié) 電動(dòng)機(jī)優(yōu)秀ppt課件

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1.通過實(shí)驗(yàn)，了解通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，知道力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)；2.了解直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理及其能量轉(zhuǎn)化。
【重點(diǎn)】磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用。
【難點(diǎn)】直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理。
模型電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來呢？
生活中離不開電動(dòng)機(jī)，但為什么電動(dòng)機(jī)通電后，它就能夠轉(zhuǎn)動(dòng)呢？
磁場(chǎng)的介紹中，磁體對(duì)小磁針有力的作用； 奧斯特實(shí)驗(yàn)中，電流對(duì)小磁針有力的作用。
磁體的磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線是否有力的作用？
知識(shí)點(diǎn) 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
① 閉合開關(guān)，觀察直導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)。
②只改變磁場(chǎng)的方向，觀察直導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)。③只改變電流的方向，觀察直導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)。④同時(shí)改變磁場(chǎng)和電流的方向，觀察直導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)探究：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用
導(dǎo)線向右運(yùn)動(dòng)，與原來運(yùn)動(dòng)方向相反。
閉合開關(guān)，導(dǎo)線向左運(yùn)動(dòng)。
導(dǎo)線向右運(yùn)動(dòng)，與最開始運(yùn)動(dòng)方向相反。
1.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用。
2.通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力的方向與電流的方向、磁場(chǎng)的方向有關(guān)。
當(dāng)電流的方向或磁場(chǎng)的方向與原來相反時(shí)，通電直導(dǎo)線受力的方向也相反；當(dāng)電流的方向和磁場(chǎng)的方向同時(shí)改變時(shí)，通電直導(dǎo)線受力的方向不變。
現(xiàn)代武器中有一種新型電磁炮，它是利用電磁技術(shù)制成的一種先進(jìn)武器，具有速度快、命中率高等特點(diǎn)，其原理是利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用。下圖中與此工作原理相同的是（ ）
A B C D
磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用
實(shí)驗(yàn)中的直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)一段距離就會(huì)離開磁場(chǎng)，很難持續(xù)地運(yùn)動(dòng)。
如果把一個(gè)通電線圈放在磁場(chǎng)中，它又會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？
將線圈放在蹄形磁體的兩極中間，接通電源，觀察線圈的運(yùn)動(dòng)情況。
通電線圈可以在磁場(chǎng)里轉(zhuǎn)動(dòng)過一定角度，但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
通電線圈在磁場(chǎng)中兩邊受力，但方向相反，發(fā)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)線圈的平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，通電線圈受平衡力作用，達(dá)到平衡位置。這時(shí)由于慣性，線圈還會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
線圈靠慣性越過平衡位置后，磁場(chǎng)力作用的結(jié)果使線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
通電線圈擺動(dòng)幾次后，最終靜止在平衡位置。
這樣，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)越過平衡位置后，停止對(duì)線圈供電，由于慣性，線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)半周后再繼續(xù)供電，線圈就可以持續(xù)轉(zhuǎn)下去了。
在“小小電動(dòng)機(jī)”的實(shí)驗(yàn)中，采用刮去引線漆皮的辦法來控制電路的通斷，只有半周獲得動(dòng)力。怎樣使線圈后半周也有動(dòng)力持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)呢？
線圈受到的力使它順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
線圈由于慣性會(huì)越過平衡位置。
線圈受到的力阻礙線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
如果在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的后半周，不是停止給線圈供電，而是設(shè)法改變后半周的電流方向，使線圈在后半周也獲得動(dòng)力，線圈不就能轉(zhuǎn)得更平穩(wěn)了嗎？
知識(shí)點(diǎn) 電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造
當(dāng)線圈每轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中電流方向，從而實(shí)現(xiàn)線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
電動(dòng)機(jī)的原理：通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)。
電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化：把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、控制方便、體積小、效率高，對(duì)環(huán)境污染小。
實(shí)際的電動(dòng)機(jī)為了轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)子由多組線圈組成。
(2019·揚(yáng)州中考)如圖為直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖，分析正確的是（ ）
解析：電動(dòng)機(jī)通電不轉(zhuǎn)，除了斷路故障外，還可能是磁體磁性較弱或者摩擦太大等，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電流通過線圈（有電阻）時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，消耗一部分電能，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是靠換向器及時(shí)改變電流方向來實(shí)現(xiàn)的，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
A. 改變磁場(chǎng)方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向B. 電動(dòng)機(jī)通電后不轉(zhuǎn)，一定是電路斷路C. 電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D. 線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是靠電磁繼電器來實(shí)現(xiàn)的
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)受到力的作用
構(gòu)造：定子+轉(zhuǎn)子（+換向器）
力的方向與電流方向、磁場(chǎng)方向有關(guān)
實(shí)質(zhì)：電信號(hào)（電能）→聲信號(hào)（機(jī)械能）
1. 如圖所示，在一次家庭探究活動(dòng)中，小明把一個(gè)正在發(fā)光的白熾燈放到U形磁體中間，驚訝地發(fā)現(xiàn)燈絲在晃動(dòng)，關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象正確的說法是（ ）?
解析：燈絲中有方向變化的電流通過，使得燈絲置于磁場(chǎng)中晃動(dòng)，體現(xiàn)了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。在這個(gè)過程中，是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
A．燈絲晃動(dòng)是燈絲發(fā)熱后熱脹冷縮引起的B．燈絲晃動(dòng)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．燈絲晃動(dòng)是受到磁體的吸引作用D．燈絲晃動(dòng)是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
2.關(guān)于通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里的受力方向，下列說法中錯(cuò)誤的是（ ） A.只改變電流方向時(shí)，導(dǎo)體受力方向改變 B.只改變磁場(chǎng)方向時(shí)，導(dǎo)體受力方向改變 C.電流方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變，導(dǎo)體的受力方向改變 D.電流方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變，導(dǎo)體的受力方向不變
解析：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力的方向與電流的方向、磁場(chǎng)的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向或磁場(chǎng)的方向與原來相反時(shí)，通電直導(dǎo)線受力的方向也相反；當(dāng)電流的方向和磁場(chǎng)的方向同時(shí)改變時(shí)，通電直導(dǎo)線受力的方向不變。
3.如圖所示是教學(xué)演示用電流計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以看出它測(cè)量電流的原理（ ） A.電流周圍的磁場(chǎng)吸引指針轉(zhuǎn)動(dòng) B.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng) C.直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng) D.磁體周圍的磁場(chǎng)吸引指針轉(zhuǎn)動(dòng)
解析：電流計(jì)在測(cè)量電流時(shí)，指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，電流越大指針偏轉(zhuǎn)角度越大，結(jié)合內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以看出，它是利用了通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理，也就是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用。
4. (2019·株洲中考)圖甲為一臺(tái)簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)，它由一節(jié)舊電池、小塊銣磁鐵和線框組成，磁鐵吸在電池下端，線框由裸銅導(dǎo)線繞制；圖乙為電動(dòng)機(jī)工作原理圖，箭頭表示磁感線方向。根據(jù)圖乙可知，磁鐵上端為_____（填“N”或“S”）極；已知磁場(chǎng)對(duì)線框左邊的作用力垂直于紙面向里，則線框右邊受到的磁場(chǎng)力垂直于紙面______（填“向外”或“向里”），線框在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中將_________能轉(zhuǎn)化為_______能。