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第三节科学探究：电动机为什么会转动第17章从指南针到磁浮列车现象1：导线通电后使磁针偏转，断电后磁针回到原位置说明：通电导线周围存在磁场现象2：改变电流方向，磁针偏转方向改变说明：磁场方向跟电流方向有关复习一、奥斯特实验复习二、通电螺线管的磁场１.通电螺线管的外部磁场和条形磁体磁场相似．２.通电螺线管的极性与管中电流的方向有关.3.安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极电动机通电后为什么能够转动呢？清楚线圈在磁体内的运动情况如果清楚直导线在蹄型磁体内的运动情况解释电动机为什么转？NS磁场对电流的作用一、观察磁场对通电直导线的作用1、闭合开关观察，原来静止在磁场中的导体运动情况.如何判断通电导体在磁场中受力方向伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，使四个手指所指方向为电流方向。那么大拇指所指的方向就是通电导体受力方向。练习SN磁场对电流的作用2、电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场中导体运动方向.NS磁场对电流的作用3、磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场中导体运动方向.SN磁场对电流的作用4、改变电流方向，改变磁场方向，观察磁场中导体运动方向.IFSN结论实验表明：磁场对通电导线有力的作用，磁场对电流作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关系。SNNSIIIFFSNSN当电流方向与磁场方向平行时，通电导体不受力的作用一、磁场对通电导体有力的作用1、磁场对通电导体有力的作用，其作用力的方向与电流方向、磁场方向有关。（1）当电流方向或磁场方向之一发生改变时，受力方向改变；当电流方向和磁场方向同时改变时，受力方向反而不变。（2）当电流方向与磁场方向垂直时，通电导体所受磁场力最大，且三个方向两两垂直。（3）当电流方向与磁场方向平行时，通电导体不受磁场力的作用。2、注：(1)书面表达时：“×”表示方向垂直于纸面向里；“·”表示方向垂直于纸面向外。(2)通电导体在磁场中不一定会受到磁力的作用。（3）通电导体在磁场中受到磁力的作用也不一定运动。例：根据图一标出图二中各通电导体所受力的方向。×NSF（一）⊙NSF×SNF（二）·SNF×SN二、磁场对通电线圈的作用NIFFS通电线圈在磁场中会发生转动NFFS但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动……ABCD线圈平面和磁感线垂直时,这个位置叫平衡位置NSFF如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，不改变其中的电流方向……线圈将会反向转动回去ABCD改变电流方向NSFF如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，立刻改变其中的电流方向……线圈就会继续转动下去ABCD通电线圈在磁场中受力作用会转动,但不能持续转动。分析上面的过程得到的结论是：问题怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动？能够完成这一任务的装置叫做换向器彼此绝缘的两个半圆环一对与电源连接的电刷线圈固定在半圆环上1）构造：2）作用当线圈由于刚转过时,自动改,从而改变受力方向使线圈实现转动。2、换向器线圈中电流方向连续惯性平衡位置换向器两个相互绝缘的铜制半环，分别与线圈两端相连。3）注意：①线圈转过一周，改变电流方向。②当线圈处于平衡位置时，电刷恰好与换向器的绝缘部分接触，线圈中无电流，线圈不受磁力的作用。③线圈中电流不是持续的。两次三、直流电动机2）电动机把能转化为能。1）使用的电动机叫做直流电动机3）电动机的原理是磁场对电流的作用（或通电线圈在磁场中受力转动）直流电源电机械4）实际直流电动机的基本组成部分磁体线圈（电枢）换向器转子定子直流电动机的优点转速可以连续调节5）要改变电动机转动方向，可通过改变（）来实现。具体操作：6）要改变电动机转速，可通过改变来实现。电流方向或磁场方向对调电源正负极或磁体的N、S极电流大小或磁场强弱7）正确接好电路，闭合开关，但电动机不转，原因可能是：①电路方面，可能发生开路或电源电压太低。②磁场方面，可能磁性太弱。③机械方面，可能电刷卡的太死或转轴处摩擦太大。④启动时，线圈可能恰好处于平衡位置。（拨动一下即可）8）电动机与热机相比：•构造简单，操作方便，体积小，效率高，无污染等。自制直流电动机线圈绕向刮去一半的绝缘漆，相当于是换向器相当于电刷1.将一矩形线圈悬挂在磁场中，通电后线圈却不能转动，其原因可能是（）A.线圈中的电流太大B.线圈平面与磁场方向平行2.要想改变通电线圈在磁场中的转动方向，可以采取的办法是（）A.只能改变磁场方向B.只能改变线圈中的电流方向C.同时改变磁场方向和线圈中的电流方向D.改变磁场方向或通电线圈中的电流方向CD3.在安装直流电动机的模型时，要使线圈的转速加快，可采取（）A.将电源两极对调B.将两磁极对调C.增大电流强度D.以上措施都无效4.直流电动机中的线圈每转动一周，线圈中的电流方向（）A.改变一次B.改变两次C.改变三次D.不改变方向5.当直流电动机中线圈的平面转到与磁感线垂直位置时（）A.受到的磁力最大B.不受磁力作用C.线圈中的电流方向改变D.以上情况都可能CBB1．磁场对电流作用力的方向与＿＿＿＿方向和＿＿＿＿方向有关。电流磁场2．电动机的工作原理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿，电动机在工作过程中＿＿＿能转化为＿＿＿＿能。磁场对电流的作用电机械3．最简单的直流电动机的换向器是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，它的作用是改变通过＿＿＿＿的电流方向，以便电动机能够连续转动。两个彼此绝缘的金属半环线圈4．一台直流电动机，它的额定电压220伏，电功率27千瓦，正常工作时电流是多大？工作半小时消耗电能多少千瓦时？解：UP=IV220W27000=＝45AW＝Pt＝27千瓦×0.5时＝13.5千瓦时练习制作人：段刚制作人：段刚5、要使直流电动机的线圈持续转动，必须设法使线圈转到________位置，就自动地改变线圈力的______,能够完成这一任务的装置叫做___________.平衡电流换向器6、要改变直流电动机的转动方向，以下说法中错误的是（）A、改变线圈中电流方向B、改变磁感线方向C、同时改变线圈中的电流方向和磁感线方向D、改变线圈中的电流方向或磁感线方向C制作人：段刚通电线圈在磁场里转动电机械电流磁感线不变改变线圈中的电流方向。可以增加电流大小或增加磁场强度。7、电动机是根据＿＿＿＿＿＿＿＿＿的原理制成的。电动机工作时把＿＿能转化成＿＿＿能。8、通电导体在磁场中受到力的方向跟＿＿＿＿方向和＿＿＿＿的方向有关。如果这两者同时反向，则受力方向将＿＿＿。（填“改变”、“不变”或“不一定”）9、直流电动机中的换向器起了什么作用？10、要使直流电动机转速加快，可采取什么措施？结构示意图12.现有一只蓄电池，仍能向外供电，但正、负极标志已模糊不清．请你设计出三种方法，判别它的正、负极．（1）利用电压表试触，根据指针偏转方向可以判别电池正负极．（2）利用电流表和小灯泡试触，根据指针偏转方向可以判别电池正负极．（3）用蓄电池给螺线管供电，根据螺线管周围小磁针静止时的指向可以判断出通电螺线管的极性，进而判断出蓄电池的正负极．