直流电动机工作原理直流电动机工作原理磁场对电流的作用磁场对电流的作用第三节 科学探究：电动机为什么会转动现象现象现象现象1 1 1 1：导线通电后使：导线通电后使：导线通电后使：导线通电后使磁针偏转，断电磁针偏转，断电磁针偏转，断电磁针偏转，断电 后后后后磁针回到原位置磁针回到原位置磁针回到原位置磁针回到原位置说明：通电导线说明：通电导线周围存在磁场周围存在磁场现象现象现象现象2 2 2 2：改变电流方向，：改变电流方向，：改变电流方向，：改变电流方向，磁针偏转方向改变磁针偏转方向改变磁针偏转方向改变磁针偏转方向改变说明：磁场方向跟说明：磁场方向跟电流方向有关电流方向有关复习一、奥复习一、奥 斯斯 特特 实实 验验复习二、通电螺线管的磁场复习二、通电螺线管的磁场.通电螺线管的外部磁场和条形磁体磁场相似通电螺线管的外部磁场和条形磁体磁场相似.通电螺线管的极性与管中电流的方向有关通电螺线管的极性与管中电流的方向有关.3.安培定则：用安培定则：用右右手握螺线管，让手握螺线管，让四四指指弯向螺线管中弯向螺线管中电流的方向电流的方向，则则大大拇指拇指所指的那端就是螺线管的所指的那端就是螺线管的N极极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？二、新课：二、新课：一、观察磁场对通电直导线的作用一、观察磁场对通电直导线的作用 1 1、闭合开关观察，原来静止在磁场中的导体、闭合开关观察，原来静止在磁场中的导体运动情况运动情况. .2 2、磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场、磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场中导体运动方向中导体运动方向. .3 3、电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场、电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场中导体运动方向中导体运动方向. .视频视频视频视频1 1NS通电导体在磁场中受到的力的方向跟电流方向和磁感线方向有关。改变磁场方向改变电流方向同时改变磁场和电流方向结论结论左手定则磁场手形磁场对电流的作用电流伸开左手，使大拇指伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂磁场中，让磁感线垂直穿过手心，使四个直穿过手心，使四个手指所指方向为电流手指所指方向为电流方向。那么大拇指所方向。那么大拇指所指的方向就是通电导指的方向就是通电导体受力方向。体受力方向。 练习练习返回SN磁场手形磁场对电流的作用电流左手定则伸开左手，使大拇指伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂磁场中，让磁感线垂直穿过手心，使四个直穿过手心，使四个手指所指方向为电流手指所指方向为电流方向。那么大拇指所方向。那么大拇指所指的方向就是通电导指的方向就是通电导体受力方向。体受力方向。返回NS磁场手形磁场对电流的作用电流左手定则伸开左手，使大拇指伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂磁场中，让磁感线垂直穿过手心，使四个直穿过手心，使四个手指所指方向为电流手指所指方向为电流方向。那么大拇指所方向。那么大拇指所指的方向就是通电导指的方向就是通电导体受力方向。体受力方向。返回SN磁场手形磁场对电流的作用电流左手定则伸开左手，使大拇指伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂磁场中，让磁感线垂直穿过手心，使四个直穿过手心，使四个手指所指方向为电流手指所指方向为电流方向。那么大拇指所方向。那么大拇指所指的方向就是通电导指的方向就是通电导体受力方向。体受力方向。返回结论结论1.通电导体在磁场中受到力的作用通电导体在磁场中受到力的作用.结论结论:2、 磁磁场场对对电电流流作作用用力力的的方方向向跟跟电流方向电流方向和和磁场方向磁场方向有关系。有关系。SNNSNSIIIFFF3、磁场方向、电流方向、受力方向三者的关系可用左手定则来判定：内容：内容：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，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。向就是通电导体受力方向。.如图，表示导线垂直纸面且电流方向向里；表示导线垂直纸面且电流方向向外.请按要求作图.问题：如果是通电线圈放在磁场中会怎么样呢？问题：如果是通电线圈放在磁场中会怎么样呢？提问：提问： 通电线圈放在磁场里，线圈会运动吗？通电线圈放在磁场里，线圈会运动吗？怎样运动？怎样运动？ 二、观察磁场对通电线圈的作用二、观察磁场对通电线圈的作用 视频：新知讲解视频：新知讲解电动机的模型电动机的模型磁场对通电线圈的作用磁场对通电线圈的作用NIFFS通电线圈在磁场中会发生转动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，就会停止转动但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动线圈靠惯性越过平衡位置，会立即反向转动线圈靠惯性越过平衡位置，会立即反向转动线圈靠惯性越过平衡位置，会立即反向转动线圈靠惯性越过平衡位置，会立即反向转动改变电流方向改变电流方向NSFF如如果果在在线线圈圈靠靠惯惯性性越越过过平平衡衡位位置置的的瞬瞬间间，立立刻刻改改变变其其中中的电流方向的电流方向线圈就会继续转动下去线圈就会继续转动下去3、电动机：把电能转化为机械能、电动机：把电能转化为机械能原理：通电导体（原理：通电导体（ab边和边和cd边）在磁场里受力边）在磁场里受力2、换向器的作用、换向器的作用:当线圈当线圈 平衡位置平衡位置时时,换向器换向器自动改变自动改变 中中 的方向的方向,使线圈能使线圈能 地转动下去地转动下去1、磁场中的通电线圈、磁场中的通电线圈在磁场中受力会在磁场中受力会 ，若没有换向器，若没有换向器，线圈会在线圈会在 附近摇晃几附近摇晃几下，最终停下来，不能实现下，最终停下来，不能实现 转转动。动。转动转动平衡位置平衡位置连续连续刚转过刚转过线圈线圈电流电流连续连续直流电动机的基本组成部分直流电动机的基本组成部分磁体磁体线圈（电枢）线圈（电枢）换向器换向器转转子子定子定子直流电动机的优点直流电动机的优点 转速可以连续调节转速可以连续调节直流电动机直流电动机4、电动机把、电动机把 能转化为能转化为 能能。1、使使用用 的的电电动动机机叫叫做做直直流流电电动机动机3、电动机的原理是：电动机的原理是： 磁磁场场对对电电流流的的作作用用（或或通通电线圈在磁场中受力转动电线圈在磁场中受力转动）直流电直流电电电机械机械2、构造：磁体、线圈、换向器、电刷。、构造：磁体、线圈、换向器、电刷。请看动画请看动画1磁磁场场对对电电流流作作用用力力的的方方向向与与方方向向和和方向有关。方向有关。电流电流磁场磁场 2电电动动机机的的工工作作原原理理是是 ，电电动动机机在在工作过程中能转化为能。工作过程中能转化为能。通电线圈在磁场里转动通电线圈在磁场里转动电电机械机械 3最最简简单单的的直直流流电电动动机机的的换换向向器器是是，它它的的作作用用是是当当线线圈圈刚刚转转过过平平衡衡位位置置的的时时候候能能自自动动改改变变通通过过的电流方向，以便电动机能够连续转动的电流方向，以便电动机能够连续转动两个彼此绝缘的金属半环两个彼此绝缘的金属半环线圈线圈 4一台直流电动机模型通电后不转动，但用手轻轻拨动一一台直流电动机模型通电后不转动，但用手轻轻拨动一下，就转起来了，出现这种情况的主要原因是下，就转起来了，出现这种情况的主要原因是 A换向器与电刷没有接触好换向器与电刷没有接触好B启动时线圈刚好在平衡位置启动时线圈刚好在平衡位置C轴与轴架之间的摩擦太大轴与轴架之间的摩擦太大D以上说法都有可能以上说法都有可能D5、要使直流电动机的线圈持续转动，必须设法使线圈、要使直流电动机的线圈持续转动，必须设法使线圈转到转到_位置，就自动地改变线圈力的位置，就自动地改变线圈力的 _,能够完成这一任务的装置叫做能够完成这一任务的装置叫做_.平衡平衡电流电流换向器换向器6、要改变直流电动机的转动方向，以下说法中错误、要改变直流电动机的转动方向，以下说法中错误的是（的是（ ）A、改变线圈中电流方向、改变线圈中电流方向B、改变磁感线方向、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、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、改变线圈中的电流方向或磁感线方向7在安装直流电动机模型的实验中，要减小电动机在安装直流电动机模型的实验中，要减小电动机的转速，正确的措施是的转速，正确的措施是 A调换磁铁的两极调换磁铁的两极B改变线圈中的电流方向改变线圈中的电流方向C减小线圈中的电流减小线圈中的电流D以上三种措施都可以以上三种措施都可以C制作人：段刚制作人：段刚D自制直流电动机线圈绕向小结：17.3 电动机为什么会转一磁场对电流的作用1.通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁感线方向有关。（一反则变，二反不变）2.通电导体在磁场中受力方向判定：左手定则（安培定则）：伸出左手，拇指与四指垂直，四指指向电流方向，让磁感线穿过手心，拇指所指方向即为导体所受磁场力方向。3.通电导体在磁场中受力方向与电流方向垂直，与磁场方向垂直。4.电流方向与磁感线方向相同或相反时不受力，垂直于磁场方向时受力最大。5.应用：电动机原理：根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动原理制成。基本构造：转子、定子等能的转化形式：电能转化为机械能换向器作用：每当线圈转过平衡位置时，换向器自动改变通入线圈中电流方向。