《直流电动机》磁现象PPT课件3
体验 直流电动机的原理
活动：准备两节电池、漆包线一段、磁体、金属丝支架。
活动1：如图，将漆包线绕成矩形线圈，
将漆包线的两端的漆层全部刮掉，按图
连接电路，观察线圈的转动情况。
活动2：将漆包线一端的漆层全部刮掉，
另一端的漆层只刮去半周，接通电路，观察线圈的转动情况。
(1)活动1和活动2中线圈_________(选填“能”或“不能”)转动，原因是______________________。
(2)活动1中，线圈_________(选填“能”或“不能”)持续转动。活动2中，线圈___________(选填“能”或“不能”)持续转动。
提示：(1)能 通电导体在磁场中受到力的作用
(2)不能 能
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预习设疑
1.电动机的工作原理是什么？
2.什么是平衡位置？
3.换向器的作用是什么？
4.电动机有哪些构造？
5.生活中在哪些方面用到了电动机？
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探究 直流电动机的原理
结合“体验”及下图，思考以下问题
1.在“体验”活动中，接通电路后，线圈为什么能转动？
提示：接通电路后，线圈中有电流通过，上下两个边的漆包线中电流方向相反，通电线圈在磁场中受到磁场力的作用，两个边受到的磁场力方向相反，于是线圈开始转动。
参考答案：通电线圈在磁场中受到磁场力的作用。
2.按照甲、乙两图接通电路，通电线圈转过_____度时受力平衡，分析线圈静止时的受力情况，线圈为什么不连续转动?
提示：通电线圈上下两个边在磁场中受到的力的方向不同，当这两个力作用在一条直线上时，线圈所处的位置称为平衡位置，线圈到达平衡位置时由于惯性会冲过平衡位置，在平衡位置附近来回摆动几次后停止运动。
参考答案：90 线圈在平衡位置上下两个边受到的力大小相等，方向相反，作用在一条直线上
3.分析甲图和乙图，线圈中电流方向发生了怎样的变化，转到图乙位置时线圈为什么还能继续转动一点？
提示：在图甲中，换向器F与电刷A接触，换向器E与电刷B接触，线圈的ab边内电流由b向a，受到向上的磁场力，cd边内电流由d向c，受到向下的磁场力，于是线圈开始沿顺时针方向转动；图乙是平衡位置，此时线圈中没有电流，线圈不受磁场力的作用，线圈由于具有惯性会冲过该位置。
参考答案：甲图中线圈ab边内电流由b流向a，cd边内电流由d流向c，图乙线圈中没有电流图乙中没有电流，线圈不受力的作用，由于具有惯性冲过平衡位置，从而还能继续转动一点。
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知识小结
一、直流电动机的原理
1.平衡位置:
线圈转动过程中,两个边受力方向_____,在___________上的位置。
2.运动情况:
通电线圈在磁场中_______发生转动,到达平衡位置时,由于_____,它能冲过平衡位置。
3.换向器和电刷:
(1)构造:
①换向器:由两个半圆形_________组成。
②电刷:由两根弹性金属片组成,一端接导线,另一端紧贴_______。
(2)作用:每当线圈刚转过_________时,换向器在_____的配合下,能自动改变线圈中的_________,使线圈持续转动下去。
二、实用的电动机
1.构造:主要由_____和_____组成。
2.原理:利用______________发生转动而制成。
3.能量转化:把_____转化成_______。
4.类型:
(1)直流电动机:由_____电源供电。例如,起重机、电动玩具、录音机、影碟机等。
(2)交流电动机:由_____电源供电。例如,电扇、洗衣机、电冰箱等。
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考点 直流电动机的工作原理
【典例】如图甲是直流电动机模型,图乙是自制简易电动机模型。现在主要讨论图乙简易电动机的制作与操作问题:
(1)绕制线圈的铜丝外表有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,刮漆方法见放大图。按这种方法刮漆,目的是使线圈能够______,因此这一部位就相当于图甲中的_______(填某一部件的名称)。
(2)如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做哪些尝试?(说出两点即可)
①___________________________________;
②___________________________________。
【精讲精析】本题考查直流电动机的工作原理。
(1)对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理，这样就相当于加了两个换向器，线圈就能连续转动了；
(2)线圈不动的原因可能有线圈正好停止在平衡位置、线圈受到的磁场力较小等，所以，如果线圈转到平衡位置不动时，可以用手给它一个力，使其越过平衡位置继续转动；如果不是在平衡位置，说明受到的磁场力较小，可以增强磁体磁性、增加电池的个数以增大线圈中电流，使线圈受到的磁场力增大。
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1.下列哪种设备是根据如图所示的实验原理制成的( )
A.电熨斗 B.电动机
C.电磁铁 D.发电机
【解析】选B。本题考查电动机的原理。本题图中探究的是通电导体在磁场中受力运动，这就是电动机的原理，故B选项正确；电熨斗的原理是电流的热效应，电磁铁的原理是电流的磁效应，发电机的原理是电磁感应，故A、C、D选项均错。
2.如图所示四个实验现象中，揭示了电动机原理的是( )
【解析】选B。本题考查电动机的原理。A实验是奥斯特实验的实验装置；B实验是研究通电导体在磁场中受力运动的实验装置，也是电动机的原理图；C实验是探究电荷间相互作用规律的实验装置；D实验是研究电磁铁磁性的实验装置。
3.如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是( )
A.只改变电流方向
B.只改变电流大小
C.换用磁性更强的磁铁
D.对换磁极同时改变电流方向
【解析】选A。本题考查通电导体在磁场中受力方向的影响因素。通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，只改变其中一个因素，导体受力方向发生改变，两个因素同时改变则导体受力方向不发生改变，故A正确，D错误；B、C两个因素只会改变导体受力的大小。
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找找你容易错在哪里?
电动机是利用__________的原理制成的。如图,在做“让线圈转起来”的实验中,为了使线圈能持续转动,采取的办法是将线圈两端引线的漆皮________;要想使线圈的转动方向与原来的相反,采用__________或__________的方法。
【学生自答】
①电流的磁效应 ②全部刮掉 改变电流方向 改变磁场方向
【教师点评】
①电动机的原理理解错误:应为通电线圈在磁场中受到力的作用;
②操作错误:两端都刮掉,线圈转到平衡位置就会停下来,不能
持续转动。
【正确解题】
通电线圈在磁场中受力转动
一端全部刮掉，另一端只刮半周
改变电流方向 改变磁场方向
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