《直流電動(dòng)機(jī)》磁現(xiàn)象PPT課件3
體驗(yàn) 直流電動(dòng)機(jī)的原理
活動(dòng)：準(zhǔn)備兩節(jié)電池、漆包線一段、磁體、金屬絲支架。
活動(dòng)1：如圖，將漆包線繞成矩形線圈，
將漆包線的兩端的漆層全部刮掉，按圖
連接電路，觀察線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。
活動(dòng)2：將漆包線一端的漆層全部刮掉，
另一端的漆層只刮去半周，接通電路，觀察線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。
(1)活動(dòng)1和活動(dòng)2中線圈_________(選填“能”或“不能”)轉(zhuǎn)動(dòng)，原因是______________________。
(2)活動(dòng)1中，線圈_________(選填“能”或“不能”)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。活動(dòng)2中，線圈___________(選填“能”或“不能”)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
提示：(1)能 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用
(2)不能 能
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預(yù)習(xí)設(shè)疑
1.電動(dòng)機(jī)的工作原理是什么？
2.什么是平衡位置？
3.換向器的作用是什么？
4.電動(dòng)機(jī)有哪些構(gòu)造？
5.生活中在哪些方面用到了電動(dòng)機(jī)？
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探究 直流電動(dòng)機(jī)的原理
結(jié)合“體驗(yàn)”及下圖，思考以下問(wèn)題
1.在“體驗(yàn)”活動(dòng)中，接通電路后，線圈為什么能轉(zhuǎn)動(dòng)？
提示：接通電路后，線圈中有電流通過(guò)，上下兩個(gè)邊的漆包線中電流方向相反，通電線圈在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用，兩個(gè)邊受到的磁場(chǎng)力方向相反，于是線圈開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。
參考答案：通電線圈在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用。
2.按照甲、乙兩圖接通電路，通電線圈轉(zhuǎn)過(guò)_____度時(shí)受力平衡，分析線圈靜止時(shí)的受力情況，線圈為什么不連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?
提示：通電線圈上下兩個(gè)邊在磁場(chǎng)中受到的力的方向不同，當(dāng)這兩個(gè)力作用在一條直線上時(shí)，線圈所處的位置稱為平衡位置，線圈到達(dá)平衡位置時(shí)由于慣性會(huì)沖過(guò)平衡位置，在平衡位置附近來(lái)回?cái)[動(dòng)幾次后停止運(yùn)動(dòng)。
參考答案：90 線圈在平衡位置上下兩個(gè)邊受到的力大小相等，方向相反，作用在一條直線上
3.分析甲圖和乙圖，線圈中電流方向發(fā)生了怎樣的變化，轉(zhuǎn)到圖乙位置時(shí)線圈為什么還能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一點(diǎn)？
提示：在圖甲中，換向器F與電刷A接觸，換向器E與電刷B接觸，線圈的ab邊內(nèi)電流由b向a，受到向上的磁場(chǎng)力，cd邊內(nèi)電流由d向c，受到向下的磁場(chǎng)力，于是線圈開(kāi)始沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)；圖乙是平衡位置，此時(shí)線圈中沒(méi)有電流，線圈不受磁場(chǎng)力的作用，線圈由于具有慣性會(huì)沖過(guò)該位置。
參考答案：甲圖中線圈ab邊內(nèi)電流由b流向a，cd邊內(nèi)電流由d流向c，圖乙線圈中沒(méi)有電流圖乙中沒(méi)有電流，線圈不受力的作用，由于具有慣性沖過(guò)平衡位置，從而還能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一點(diǎn)。
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知識(shí)小結(jié)
一、直流電動(dòng)機(jī)的原理
1.平衡位置:
線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,兩個(gè)邊受力方向_____,在___________上的位置。
2.運(yùn)動(dòng)情況:
通電線圈在磁場(chǎng)中_______發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),到達(dá)平衡位置時(shí),由于_____,它能沖過(guò)平衡位置。
3.換向器和電刷:
(1)構(gòu)造:
①換向器:由兩個(gè)半圓形_________組成。
②電刷:由兩根彈性金屬片組成,一端接導(dǎo)線,另一端緊貼_______。
(2)作用:每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)_________時(shí),換向器在_____的配合下,能自動(dòng)改變線圈中的_________,使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。
二、實(shí)用的電動(dòng)機(jī)
1.構(gòu)造:主要由_____和_____組成。
2.原理:利用______________發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而制成。
3.能量轉(zhuǎn)化:把_____轉(zhuǎn)化成_______。
4.類型:
(1)直流電動(dòng)機(jī):由_____電源供電。例如,起重機(jī)、電動(dòng)玩具、錄音機(jī)、影碟機(jī)等。
(2)交流電動(dòng)機(jī):由_____電源供電。例如,電扇、洗衣機(jī)、電冰箱等。
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考點(diǎn) 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理
【典例】如圖甲是直流電動(dòng)機(jī)模型,圖乙是自制簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)模型�，F(xiàn)在主要討論圖乙簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)的制作與操作問(wèn)題:
(1)繞制線圈的銅絲外表有漆皮,必須對(duì)線圈引出線的兩端(擱置于銅質(zhì)彎鉤的部位)進(jìn)行刮漆處理,刮漆方法見(jiàn)放大圖。按這種方法刮漆,目的是使線圈能夠______,因此這一部位就相當(dāng)于圖甲中的_______(填某一部件的名稱)。
(2)如果整個(gè)制作沒(méi)有問(wèn)題,但接上電源后線圈不動(dòng),這時(shí)應(yīng)做哪些嘗試?(說(shuō)出兩點(diǎn)即可)
①___________________________________;
②___________________________________。
【精講精析】本題考查直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。
(1)對(duì)線圈引出線的兩端(擱置于銅質(zhì)彎鉤的部位)進(jìn)行刮漆處理，這樣就相當(dāng)于加了兩個(gè)換向器，線圈就能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)了；
(2)線圈不動(dòng)的原因可能有線圈正好停止在平衡位置、線圈受到的磁場(chǎng)力較小等，所以，如果線圈轉(zhuǎn)到平衡位置不動(dòng)時(shí)，可以用手給它一個(gè)力，使其越過(guò)平衡位置繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；如果不是在平衡位置，說(shuō)明受到的磁場(chǎng)力較小，可以增強(qiáng)磁體磁性、增加電池的個(gè)數(shù)以增大線圈中電流，使線圈受到的磁場(chǎng)力增大。
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1.下列哪種設(shè)備是根據(jù)如圖所示的實(shí)驗(yàn)原理制成的( )
A.電熨斗 B.電動(dòng)機(jī)
C.電磁鐵 D.發(fā)電機(jī)
【解析】選B。本題考查電動(dòng)機(jī)的原理。本題圖中探究的是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，這就是電動(dòng)機(jī)的原理，故B選項(xiàng)正確；電熨斗的原理是電流的熱效應(yīng)，電磁鐵的原理是電流的磁效應(yīng)，發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)，故A、C、D選項(xiàng)均錯(cuò)。
2.如圖所示四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，揭示了電動(dòng)機(jī)原理的是( )
【解析】選B。本題考查電動(dòng)機(jī)的原理。A實(shí)驗(yàn)是奧斯特實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置；B實(shí)驗(yàn)是研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，也是電動(dòng)機(jī)的原理圖；C實(shí)驗(yàn)是探究電荷間相互作用規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置；D實(shí)驗(yàn)是研究電磁鐵磁性的實(shí)驗(yàn)裝置。
3.如圖所示是直流電動(dòng)機(jī)的模型，閉合開(kāi)關(guān)后線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)�，F(xiàn)要線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下列方法中可行的是( )
A.只改變電流方向
B.只改變電流大小
C.換用磁性更強(qiáng)的磁鐵
D.對(duì)換磁極同時(shí)改變電流方向
【解析】選A。本題考查通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向的影響因素。通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，只改變其中一個(gè)因素，導(dǎo)體受力方向發(fā)生改變，兩個(gè)因素同時(shí)改變則導(dǎo)體受力方向不發(fā)生改變，故A正確，D錯(cuò)誤；B、C兩個(gè)因素只會(huì)改變導(dǎo)體受力的大小。
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找找你容易錯(cuò)在哪里?
電動(dòng)機(jī)是利用__________的原理制成的。如圖,在做“讓線圈轉(zhuǎn)起來(lái)”的實(shí)驗(yàn)中,為了使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),采取的辦法是將線圈兩端引線的漆皮________;要想使線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與原來(lái)的相反,采用__________或__________的方法。
【學(xué)生自答】
①電流的磁效應(yīng) ②全部刮掉 改變電流方向 改變磁場(chǎng)方向
【教師點(diǎn)評(píng)】
①電動(dòng)機(jī)的原理理解錯(cuò)誤:應(yīng)為通電線圈在磁場(chǎng)中受到力的作用;
②操作錯(cuò)誤:兩端都刮掉,線圈轉(zhuǎn)到平衡位置就會(huì)停下來(lái),不能
持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
【正確解題】
通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)
一端全部刮掉，另一端只刮半周
改變電流方向 改變磁場(chǎng)方向
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