1、第4節(jié)電動機探核心探核心思維養(yǎng)成思維養(yǎng)成課題一課題一 磁場對通電導線的作用磁場對通電導線的作用( (教材教材P133P133、134)134)【實驗儲備實驗儲備】1.1.控制變量法控制變量法: :通電導線受力的方向與多個因素有關通電導線受力的方向與多個因素有關, ,因此需要利用控制變量因此需要利用控制變量法。法。2.2.轉換法轉換法: :實驗中實驗中, ,通過判斷通電導線是否運動和運動方向來判定通電導線的通過判斷通電導線是否運動和運動方向來判定通電導線的受力情況。受力情況?！緦嶒灢僮鲗嶒灢僮鳌?.1.實驗裝置實驗裝置: :2.2.實驗操作、現(xiàn)象及結論實驗操作、現(xiàn)象及結論: :實驗操作實驗操作實

2、驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象把導線把導線abab放在磁場里放在磁場里, ,接通電源接通電源, ,讓電讓電流通過導線流通過導線abab, ,觀察它的運動觀察它的運動通電導線向左運動通電導線向左運動把電源的正負極對調后接入電路把電源的正負極對調后接入電路, ,觀觀察導線察導線abab的運動方向的運動方向通電導線向通電導線向_運動運動保持導線保持導線abab中的電流方向不變中的電流方向不變, ,把蹄把蹄形磁鐵上下磁極調換一下形磁鐵上下磁極調換一下, ,觀察導線觀察導線abab的運動方向的運動方向通電導線向通電導線向_運動運動右右右右實驗操作實驗操作實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象把電源的正負極和蹄形磁鐵的上下磁把電源的正負極和蹄

3、形磁鐵的上下磁極均對調極均對調, ,觀察導線觀察導線abab的運動方向的運動方向通電導線向通電導線向_運動運動實驗結論實驗結論: :通電導線在磁場中受到通電導線在磁場中受到_的作用的作用, ,力的方向跟力的方向跟_的方的方向和向和_的方向有關。當電流方向或磁感線的方向變得相反時的方向有關。當電流方向或磁感線的方向變得相反時, ,通通電電導線受力的方向變得導線受力的方向變得_;_;當二者方向同時改變時當二者方向同時改變時, ,通電導線受力的通電導線受力的方方向向_。左左力力電流電流磁感線磁感線相反相反不變不變【延伸思考延伸思考】(1)(1)為什么要把通電導線放在光滑的金屬導軌上為什么要把通電導線

4、放在光滑的金屬導軌上? ?答答: :金屬是導體金屬是導體, ,通電后導線和金屬導軌中就會有電流通過通電后導線和金屬導軌中就會有電流通過, ,且金屬導軌越光滑且金屬導軌越光滑, ,通電導線運動時受到的阻力越小通電導線運動時受到的阻力越小, ,實驗現(xiàn)象越明顯。實驗現(xiàn)象越明顯。(2)(2)當通電導線與磁感線平行放置時當通電導線與磁感線平行放置時, ,通電導線是否運動通電導線是否運動? ?答答: :兩者平行時兩者平行時, ,不受磁場力的作用不受磁場力的作用, ,通電導線也就不會運動。通電導線也就不會運動?！旧疃壤斫馍疃壤斫狻?1)(1)通電導線在磁場中所受力的大小與磁場強弱、電流的大小有關通電導線在磁

5、場中所受力的大小與磁場強弱、電流的大小有關, ,電流越大電流越大, ,磁場越強磁場越強, ,通電導線受到的作用力就越大。通電導線受到的作用力就越大。(2)(2)當通電導線中電流方向與磁場方向垂直時當通電導線中電流方向與磁場方向垂直時, ,通電導線所受磁場力最大。通電導線所受磁場力最大。課題二課題二 電動機電動機( (教材教材P134P134136)136)1.1.電動機的基本構造電動機的基本構造: :能夠轉動的能夠轉動的_和固定不動的和固定不動的_。2.2.線圈不能連續(xù)轉動的原因分析線圈不能連續(xù)轉動的原因分析: :(1)(1)實驗裝置實驗裝置: :轉子轉子定子定子(2)(2)實驗操作、現(xiàn)象、分

6、析及結論實驗操作、現(xiàn)象、分析及結論: :實驗操作實驗操作實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象原因分析原因分析甲甲閉合開關閉合開關, ,觀察線圈轉觀察線圈轉動情況動情況線圈受力沿線圈受力沿_方向轉動方向轉動線圈線圈abab邊受力方向邊受力方向_,_,cdcd邊邊受力方向受力方向_乙乙 線圈轉到乙圖位置線圈轉到乙圖位置線圈處于線圈處于_位置位置線圈上下兩個邊受力大小線圈上下兩個邊受力大小_,_,方向方向_丙丙由于由于_,_,線圈繼續(xù)線圈繼續(xù)轉到丙圖位置轉到丙圖位置線圈將線圈將_方向轉動方向轉動線圈線圈abab邊受力方向邊受力方向_,_,cdcd邊邊受力方向受力方向_,_,阻礙線圈繼續(xù)阻礙線圈繼續(xù)順時針方向轉順時針方向

7、轉動動實驗結論實驗結論: :線圈不能連續(xù)轉動線圈不能連續(xù)轉動, ,是因為線圈越過平衡位置后是因為線圈越過平衡位置后, ,受到了阻礙它繼續(xù)轉受到了阻礙它繼續(xù)轉動的作用力動的作用力順時針順時針向上向上向下向下平衡平衡一樣一樣相反相反逆時針逆時針向上向上向下向下慣性慣性3.3.使線圈連續(xù)轉動起來使線圈連續(xù)轉動起來電動機電動機觀察電動機的工作過程圖觀察電動機的工作過程圖, ,完成填空。完成填空。(1)(1)比較甲、乙、丙可以發(fā)現(xiàn)比較甲、乙、丙可以發(fā)現(xiàn), ,通過改變線圈通過改變線圈abab和和cdcd邊中的邊中的_來改來改變這兩邊的受力方向。變這兩邊的受力方向。(2)(2)換向器是在線圈剛轉過換向器是在

8、線圈剛轉過_時時, ,自動改變線圈中的自動改變線圈中的_。(3)(3)線圈轉動一圈線圈轉動一圈, ,線圈中電流方向改變線圈中電流方向改變_。(4)(4)電動機工作時電動機工作時, ,把把_轉化為轉化為_。電流方向電流方向平衡位置平衡位置電流電流方向方向兩次兩次電能電能機械能機械能【新知點撥新知點撥】(1)(1)線圈能夠連續(xù)轉動是通過換向器來實現(xiàn)的線圈能夠連續(xù)轉動是通過換向器來實現(xiàn)的, ,其作用是當線圈轉過平衡位置其作用是當線圈轉過平衡位置時時, ,能自動改變通入線圈中的電流方向能自動改變通入線圈中的電流方向, ,使線圈轉動起來。使線圈轉動起來。(2)(2)揚聲器的發(fā)聲原理揚聲器的發(fā)聲原理: :

9、當線圈中通入大小和方向不斷變化的電流后當線圈中通入大小和方向不斷變化的電流后, ,會受到大會受到大小和方向不斷變化的磁場的作用力從而發(fā)生振動小和方向不斷變化的磁場的作用力從而發(fā)生振動, ,由于線圈和振膜相連由于線圈和振膜相連, ,所以所以帶動振膜發(fā)聲。帶動振膜發(fā)聲。定子、轉子、定子、轉子、換向器換向器構造應用線圈在磁場中連續(xù)轉動線圈在磁場中連續(xù)轉動實驗結論實驗結論 實驗裝置實驗裝置電動機電動機磁場對通電導體的作用磁場對通電導體的作用原理 應 用能量轉化電能轉化為機械能電能轉化為機械能揚聲器揚聲器析典題析典題領悟技法領悟技法知識點一知識點一 磁場對通電導線的作用磁場對通電導線的作用【典題典題1

10、1】(2021(2021石家莊質檢石家莊質檢) )如圖所示如圖所示, ,閉合開關閉合開關, ,靜止的導體棒靜止的導體棒abab在軌道在軌道上向左運動上向左運動, ,說明說明_對通電導體有力的作用對通電導體有力的作用, ,若只將電源的正、負極對若只將電源的正、負極對調調, ,則導體棒則導體棒abab將向將向_(_(選填選填“左左”或或“右右”) )運動運動; ;若只將蹄形磁鐵的若只將蹄形磁鐵的N N、S S極對調極對調, ,則導體棒則導體棒abab將向將向_(_(選填選填“左左”或或“右右”) )運動。通電后導體棒運動。通電后導體棒abab的運動過程的運動過程, ,是把是把_能轉化為能轉化為_能

11、的過程。能的過程。磁場磁場右右右右電電機械機械知識點二知識點二 電動機電動機【典題典題2 2】(2020(2020山西中考山西中考) )如圖所示如圖所示, ,小明用漆包線、兩節(jié)干電池、磁鐵等器小明用漆包線、兩節(jié)干電池、磁鐵等器材材, ,成功制作了一個小小電動機。他想改變電動機線圈轉動的方向成功制作了一個小小電動機。他想改變電動機線圈轉動的方向, ,下列方法可下列方法可行的是行的是 ( )( )A.A.只增強磁鐵的磁性只增強磁鐵的磁性B.B.只增加線圈的匝數(shù)只增加線圈的匝數(shù)C.C.只增大線圈中的電流只增大線圈中的電流D.D.只將磁鐵的磁極對調只將磁鐵的磁極對調D D【技法點撥技法點撥】(1)(1

12、)電動機轉動方向的確定電動機轉動方向的確定: :電動機的轉動方向與電流方向和磁場的方向有關。電動機的轉動方向與電流方向和磁場的方向有關。電流方向和磁場方向有一個改變電流方向和磁場方向有一個改變, ,電動機的轉動方向就改變。若二者都變電動機的轉動方向就改變。若二者都變, ,電電動機的轉動方向不變。動機的轉動方向不變。(2)(2)電動機內部電流的方向的變化電動機內部電流的方向的變化: :線圈每轉到平衡位置線圈每轉到平衡位置, ,線圈中的電流方向就線圈中的電流方向就改變一次改變一次, ,所以線圈每轉動一周所以線圈每轉動一周, ,線圈中的電流方向改變兩次。線圈中的電流方向改變兩次。(3)(3)電動機轉速的改變電動機轉速的改變: :與電流大小和磁場的強弱有關。電流越大與電流大小和磁場的強弱有關。電流越大, ,磁場的磁性磁場的磁性越強越強, ,電動機的轉速就越快。電動機的轉速就越快?！咀兪阶兪健?2021(2021泰州質檢泰州質檢) )如圖為直流電動機的工作原理圖如圖為直流電動機的工作原理圖, ,分析正確的是分析正確的