电电 动动 机机奥斯特实验奥斯特实验实验说明实验说明:通电导线周围存在磁场通电导线周围存在磁场,对磁体有磁力作用对磁体有磁力作用通电的导线能使磁体偏通电的导线能使磁体偏转（转（运动运动），说明磁体），说明磁体受到磁力的作用受到磁力的作用逆向思维逆向思维磁体能否使磁体能否使通电的导线通电的导线运动运动呢？呢？实验装置实验装置结论结论:磁场对电流的作用磁场对电流的作用v1.通电导线在磁场中受到通电导线在磁场中受到_的作用的作用v2.通电导线在磁场中受到力的方向和通电导线在磁场中受到力的方向和_ 有关有关v3.通电导线在磁场中受到力的方向和通电导线在磁场中受到力的方向和_v有关有关v4.只改变只改变_ 或或_ 通电导线受到通电导线受到v力的方向力的方向_,如果如果_改变电流方向和磁改变电流方向和磁v场方向则受到力的方向场方向则受到力的方向_力力电流方向电流方向磁场方向磁场方向电流方向电流方向磁场方向磁场方向改变改变不改变不改变同时同时v思考思考:假如不是一根通电导线而是一个通电线圈假如不是一根通电导线而是一个通电线圈v放在磁场中又会怎样放在磁场中又会怎样?线圈在磁场中的受力情况通电线圈越过平衡位置的运动情况通电线圈越过平衡位置的运动情况提示提示:怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动?提示提示:如图如图怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动?v靠近靠近S极的线圈受到的力始终向上极的线圈受到的力始终向上v靠近靠近N极的线圈受到的力始终向下极的线圈受到的力始终向下,那么线圈就可以那么线圈就可以持续沿顺时针方向转动持续沿顺时针方向转动.讨论讨论: 怎样实现上面的情况怎样实现上面的情况?及时改变电流方向或磁场方向及时改变电流方向或磁场方向(即越过平衡位置即越过平衡位置)从而改变受力方向从而改变受力方向通电线圈将在磁场中通电线圈将在磁场中转动转动!利用该原理可制成利用该原理可制成电动机电动机电动机的原理电动机的原理:通电导线在磁场中受到力的作用通电导线在磁场中受到力的作用v电动机的基本构造电动机的基本构造:主要主要1.转转 子子2.定定 子子那么电动机的线圈是如何实现连续转动的呢那么电动机的线圈是如何实现连续转动的呢?实际的电动机是利用实际的电动机是利用换向器换向器使它连续转动的。使它连续转动的。v1.原理原理:当线圈转到另一半和电刷接触时就改当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流方向变了电流方向,从而受力方向改变使线圈连续从而受力方向改变使线圈连续转到下去。转到下去。v2.作用作用:当线圈转过平衡位置当线圈转过平衡位置,及时改变线圈电及时改变线圈电流方向流方向,使线圈得以连续转动。使线圈得以连续转动。生活中的电动机生活中的电动机v分类分类:直流电动机直流电动机(电动玩具、录音机等电动玩具、录音机等 小型电器小型电器)交流电动机交流电动机(电风扇、洗衣机等电风扇、洗衣机等 家用电器家用电器)电动机的优点：电动机的优点：结构简单、控制方便、结构简单、控制方便、 体积小、效率高体积小、效率高电动机电动机:把电能把电能动能动能 电动机电动机生活中带电动机的电器生活中带电动机的电器NNS S提出问题提出问题 【对比猜想对比猜想】磁体对磁体作用磁体对磁体作用磁体对电流作用磁体对电流作用实验探究实验探究实验探究实验探究1.通电导体在磁场里的作用通电导体在磁场里的作用实验表明：实验表明：通电导体如果在磁场里，通电导体如果在磁场里， 就会受到力的作用就会受到力的作用 实验探究实验探究实验探究实验探究2.2.通电导体在磁场里受力方向与哪些因素通电导体在磁场里受力方向与哪些因素通电导体在磁场里受力方向与哪些因素通电导体在磁场里受力方向与哪些因素有关？有关？有关？有关？实验表明：实验表明：通电导体在磁场里受力方向通电导体在磁场里受力方向 与电流方向和磁感线方向有关与电流方向和磁感线方向有关 电动机的基本构造电动机的基本构造电动机电动机转子转子定子定子电动机的基本构造电动机的基本构造E、F是换向器（两个半圆铜环）：是换向器（两个半圆铜环）： 作用：及时改变线圈中的电流方向，使受力方向总是相同，作用：及时改变线圈中的电流方向，使受力方向总是相同，作用：及时改变线圈中的电流方向，使受力方向总是相同，作用：及时改变线圈中的电流方向，使受力方向总是相同，线圈一直转动下去。线圈一直转动下去。线圈一直转动下去。线圈一直转动下去。A、B是电刷是电刷 作用：与半环接触，作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。使电源和线圈组成闭合电路。电动机种类和优点电动机种类和优点直流电动机直流电动机交流电动机交流电动机 构造简单、控制方便、体积小、构造简单、控制方便、体积小、 效率高、功率可大可小效率高、功率可大可小小结小结通电导体在磁场里受力的作用通电导体在磁场里受力的作用通电导体在磁场里受力的作用通电导体在磁场里受力的作用受力方向跟电流的方向，磁感线的方向都有关受力方向跟电流的方向，磁感线的方向都有关受力方向跟电流的方向，磁感线的方向都有关受力方向跟电流的方向，磁感线的方向都有关 电动机是利用通电线圈受力转动电动机是利用通电线圈受力转动电动机是利用通电线圈受力转动电动机是利用通电线圈受力转动电动机构造定子转子换向器电刷电动机构造定子转子换向器电刷电动机构造定子转子换向器电刷电动机构造定子转子换向器电刷电动机的优点电动机的优点电动机的优点电动机的优点电动机电动机电动机电动机电电 动动 机机1.磁场对通电导线的作用磁场对通电导线的作用2.电动机的基本构造电动机的基本构造3.生活中的电动机生活中的电动机前面我们已经学过，通电导线对小磁针有前面我们已经学过，通电导线对小磁针有力的作用，那么大家想一想，如果反过来力的作用，那么大家想一想，如果反过来磁场会不会对通电导线有力的作用呢？磁场会不会对通电导线有力的作用呢？想一想，设计什么实验来验证？想一想，设计什么实验来验证？1.磁场对通电导线的作用磁场对通电导线的作用（1）猜想： 通电导线在磁场中会受到力的作用。通电导线在磁场中会受到力的作用。（2）设计实验：实验结论：通电导体在磁场中实验结论：通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关？的受力方向与哪些因素有关？v1、磁场的方向、磁场的方向v2、导体中电流的方向、导体中电流的方向 刚才我们是把一根通电导线放在磁场刚才我们是把一根通电导线放在磁场中，发现它会受到力的作用，假如我们不中，发现它会受到力的作用，假如我们不是放一根导线，而是把整个线圈放到磁场是放一根导线，而是把整个线圈放到磁场中又会怎么样呢？中又会怎么样呢？2.电动机的基本构造电动机的基本构造 可以观察到，线圈转动了起来。为可以观察到，线圈转动了起来。为什么线圈是转动而不是直线运动呢？什么线圈是转动而不是直线运动呢？ 由于导线两边的电流方向是不一样由于导线两边的电流方向是不一样的，所以它们受到的力也就不一样，就的，所以它们受到的力也就不一样，就像一个框被方向相反的力扭动一样，所像一个框被方向相反的力扭动一样，所以只能是转动的。以只能是转动的。E、F是换向器（两个半圆铜环）：是换向器（两个半圆铜环）：作用：作用：及时改变线圈中的电流方向，使受及时改变线圈中的电流方向，使受力方向总是相同，线圈一直转动下去。力方向总是相同，线圈一直转动下去。A、B是电刷是电刷作用：作用：与半环接触，与半环接触，使电源和线圈组成使电源和线圈组成闭合电路。闭合电路。那么线圈能不能不停地转动？那么线圈能不能不停地转动？ 使电源和线圈组成闭合电路。这样，无使电源和线圈组成闭合电路。这样，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体 S极极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同，的方向流去，这时它的受力方向总是相同，线圈就可以不停地转动。线圈就可以不停地转动。电动机电动机转子转子定子定子3.生活中的电动机生活中的电动机电动机种类电动机种类:交流电动机交流电动机直流电动机直流电动机 电动机通电时转子转动，电能转化电动机通电时转子转动，电能转化为机械运动的能。由于电网供给的是交为机械运动的能。由于电网供给的是交变电流，电风扇、洗衣机等家用电器中变电流，电风扇、洗衣机等家用电器中的电动机，多数是交流电动机。交流电的电动机，多数是交流电动机。交流电动机也是靠着通电导体在磁场中所受的动机也是靠着通电导体在磁场中所受的力来运转的。而电动玩具、录音机等小力来运转的。而电动玩具、录音机等小型电器则多数使用直流电动机。型电器则多数使用直流电动机。 优点：优点： 构造简单、控制方便、体积小、构造简单、控制方便、体积小、 效率高、功率可大可小、无污染效率高、功率可大可小、无污染在此优点下电动机广泛地应用在社会生活中。农在此优点下电动机广泛地应用在社会生活中。农村的电灌站、工厂的各种机床，都有电动机。电村的电灌站、工厂的各种机床，都有电动机。电车、电力机车都是以电动机为动力的交通工具，车、电力机车都是以电动机为动力的交通工具，由于电动机不像内燃机那样污染环境，应该提倡由于电动机不像内燃机那样污染环境，应该提倡用电做动力。由太阳能或蓄电池提供能源的电动用电做动力。由太阳能或蓄电池提供能源的电动汽车的研究已经进入实验试行阶段。随着技术的汽车的研究已经进入实验试行阶段。随着技术的发展和社会的进步，电动机和人类的关系将越来发展和社会的进步，电动机和人类的关系将越来越密切。越密切。电电风风扇扇及及其其电电机机洗衣机及其电机洗衣机及其电机电动玩具、录音机的电动机电动玩具、录音机的电动机机床及电动机机床及电动机电机电机电动机电动机 车床车床水泵水泵电风扇电风扇电力机车电力机车洗衣机内部洗衣机内部电动机通电后为什么能够转动呢？电动机通电后为什么能够转动呢？通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？SNI+ +_ _磁体周围存在什么？磁体周围存在什么？通电直导体周围存在什么？通电直导体周围存在什么？磁场磁场磁场磁场磁体间通过磁场相互作用磁体间通过磁场相互作用想想议议想想议议金属导轨金属导轨直导体直导体+- 闭合开关，观察铝制直导体运动。闭合开关，观察铝制直导体运动。 改变电流方向或改变磁场方向。改变电流方向或改变磁场方向。一、磁场对通电导线的作用一、磁场对通电导线的作用演示实验演示实验磁场方向磁场方向不变，改变电不变，改变电流方向，磁场流方向，磁场中导体运动方中导体运动方向也发生了改向也发生了改变。变。闭合开关，闭合开关，原来静止在磁原来静止在磁场中的导体发场中的导体发生运动。生运动。电流方向不电流方向不变，改变磁场方变，改变磁场方向，磁场中导体向，磁场中导体运动方向发生了运动方向发生了改变。改变。NIF甲甲SI乙乙FNSIF丙丙NS实验现象实验现象一、磁场对通电导线的作用一、磁场对通电导线的作用1通电导线在磁场中要受到力的作用。通电导线在磁场中要受到力的作用。2通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。方向、磁场的方向有关。实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？一、磁场对通电导线的作用一、磁场对通电导线的作用问题问题通电线圈可以在磁通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，场里转动过一定角度，但不能持续转动。但不能持续转动。为什么线圈不能持续转动呢为什么线圈不能持续转动呢?演示实验演示实验通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。生顺时针转动。当当线线圈圈的的平平面面与与磁磁场场垂垂直直时时，通通电电线线圈圈受受平平衡衡力力作作用用，达达到到平平衡衡位位置置。这这时时由由于于惯惯性性，线线圈圈还还会会继续转动。继续转动。线线圈圈靠靠惯惯性性越越过过平平衡衡位位置置后后，磁磁场场力力作作用用的的结结果使线圈逆时针旋转。果使线圈逆时针旋转。通电线圈最后静止在平衡位置。通电线圈最后静止在平衡位置。如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？圈不就可以持续转下去了吗？学做小小电动机。学做小小电动机。想想做做想想做做1电动机由两部分组成：电动机由两部分组成：能够转动的线圈，也叫转子。能够转动的线圈，也叫转子。固定不动的磁体，也叫定子。固定不动的磁体，也叫定子。如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？二、电动机的基本构造二、电动机的基本构造想一想想一想2换向器换向器通过通过换向器换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。可以使线圈中电流每半周改变一次。两个两个铜半环铜半环电刷电刷换向器换向器3电动机的工作原理电动机的工作原理4实际电动机实际电动机课堂小结课堂小结