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20.4电动机
学习目标:
1.通过实验观察知道通电导线在磁场中将受到磁场力的作用,受力方向与电流方向,以及磁感线方向有关。
2.知道电动机就是利用上述现象制成的。
3.培养.训练学生观察能力和从实验事实中,归纳.概括物理概念与规律的能力。
学习重点:通电导线在磁场中受力方向与磁场方向.电流方向之间的关系。
学习难点:分析电动机的转动过程。
【课前预习】
1.奥斯特实验内容 。
2.磁体的周围存在着 , 的周围也存在着磁场;
3.磁场最基本的性质是
一.探究磁场对通电导体的作用
① 把导体AB放在磁场里,接通电源,让电流通过ab,观察它的运动
② 保持磁极的位置不变,把电源的正.负极调换,观察到导体AB的运动方向与步骤①中导体ab的运动方向 。
③ 在步骤②的基础上,保持导体ab中的电流方向不变,把蹄形磁铁的磁极上.下对调,观察到导体ab的运动方向与步骤②中导体ab的运动方向 。
问题1:在以上实验中,导体ab通电后运动,这说明了什么?
。
问题2:以上实验中,通电导体在磁场中受到的力的方向和什么有关?
。
填一填:磁场对电流的作用
1.通电导体在磁场里要????????????????,力的方向跟???? 和????? ? 都有关系。
2.如果同时改变电流方向和磁场方向,则通电导线受力将_____。
知识扩展:左手定则
1.作用:判断通电导体在磁场中的受力方向,跟电流方向和磁
感线方向之间的关系。
2.内容:伸开左手,使大拇指与四指在同一平面内并与四指垂
直,让磁感线垂直穿入手心,使四个手指所指的方向
为电流方向,那么大拇指所指的方向就是通电导体在
磁场中的受力方向。
二.电动机
(一)研究通电线圈在磁场中的受力及其运动方式
实验现象:ab边受向上的力,cd边受向下的力,线圈顺时针转动,但转到图乙中的竖直位置(平衡位置)后,摆动几下就不动了。
想想议议:
1.线圈为什么会这样呢?
(由于 ,线圈会在平衡位置附近摆动几下,最终,由于 线圈将停止转动)
2.怎样使线圈在转过平衡位置后,能够继续转动下去呢?
(线圈转过平衡位置后及时改变线圈中的 方向或 的方向,从而改变线圈的受力方向,就可以使线圈持续转动下去)
(二)换向器:为了使线圈在转过平衡位置后继续转动下去,人们发明了换向器。
1.结构
①
① A、B是电刷
作用:与半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。
② E、F是换向器(两个铜制半环):
作用:线圈转过平衡位置后及时改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈持续转动下去。
2.工作原理(请按图分析研究)
三.知识归纳:
1.电动机原理:____ 线圈在____ 中受力转动。
2. 当线圈转到与磁场方向垂直的位置时,它的两个边受力 ,所以不能转动,这个位置是线圈的 。直流电动机在工作时,线圈转到 位置的瞬间,线圈中的电流断开,但由于线圈的 ,线圈还可以继续转动,转过此位置后,线圈中电流方向靠 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。
3.电动机的基本构造:能够 的 和 的 。能够转动的部分叫做 ,固定不动的部分叫做 。电动机工作时,转子在定子中飞快的转动。
4.电动机工作的过程中 能主要转化为 能。(电动机是纯电阻电路吗?)
5.电动机的优点: 构造简单.控制方便.体积小.效率高.功率可大可小.无污染等。
6.电动机的分类:
直流电动机(利用___电源供电的电动机。例如:电动玩具.录音机等小型电器中的电动机)
交流电动机(利用____电源供电的电动机。例如:电风扇.洗衣机等家用电器中的电动机)
课堂练习:
1、直流电动机是利用 的原理制成的。它工作时将 能转化为 。
2、电动机安装完成后,闭合电路电动机不运转,但轻轻的转一下就转动起来了,出现这种现象的原因是
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