20.4电动机
复习巩固：
1.磁极间相互作用规律是什么？
2.首先发现电流磁效应的科学家是？
3.磁体间相互作用通过什么发生的？
4.磁场的基本性质是什么？
温故而知新
1、通电螺线管中插入______叫做电磁铁
3、研究电磁铁的磁性强弱的实验采用的方法
是___________
2、电磁铁是利用电流的_________制成的
4、比较下面的两图得到的结论是__________
________________________________。
铁芯
磁效应
控制变量法
电磁铁在匝
数一定时，电流越大，磁性越强。
温故而知新
5、根据下图得到的结论是________________
_________________________________。
6、通电螺线管中插入铁芯磁性会增强，原因是
铁芯被______了。
在电流一定时，电
磁铁的匝数越多，磁性越强。
磁化
7、电磁铁相对永磁铁的优点是：
温故而知新
_________________________________
_________________________________
_________________________________
（1）磁性有无可以通过通断电来控制
（2）磁性强弱可以通过电流大小来控制
（3）电磁铁极性可以通过电流方向来控制
8、电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路
的一种______。可以用低电压、弱电流电路，间接的控制高电压、强电流电路，也可以实现自动控制和远距离操纵。
开关
温故而知新
9、简述水位自动报警器的原理，并用虚线框住电磁继电器部分。
温故而知新
10、简述温度自动报警器的原理
1.生活和生产中哪些地方用到了电动机？
(电脑主板风扇)
(电动车)
电动机通电后为什么能够转动呢？
2.电动机工作时消耗了什么能，同时转化为什么能？
消耗了电能，电能转化为机械能
通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？磁场对电流会不会产生作用呢?
磁体周围存在什么？
通电直导体周围存在什么？
磁场
磁场
磁体间通过磁场相互作用
电动机
第二十章 第４节
通电的导线能产生磁场，使磁针或磁体偏转（运动）
逆向思维——磁体能否使通电的导线运动呢？
一、磁场对通电导线的作用
实验探究：
通电导体在磁场里的作用
提出问题：
设计实验：
（如何设计实验方案？需要什么？）
问题２：通电导体在磁场里受到的力的方向与什么有关呢？
1.猜想：
2.实验方法：
与电流方向 、磁感线方向有关。
控制变量法。
注意：当导体中的电流方向与磁感线方向平行时，导体不受磁场力的作用。
一、磁场对电流的作用
① 闭合开关，观察铝制直导体运动。
② 改变电流方向或改变磁场方向。
一、磁场对通电导线的作用
进行实验：
阅读材料：
左手定则（了解）
　　通电导体在磁场中受到力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关，三者之间的关系，可用左手定则来判定.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，让磁感线垂直穿入手心，使四个手指所指的方向为电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向.
受力方向用左手定则来判断(高中)
磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向也发生了改变。
闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。
电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向发生了改变。
实验现象
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。
2．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。
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？
一、磁场对通电导线的作用
问　题
3. 只改变___________ 或___________通电导线受到力的方向_________,如果同时改变电流方向和磁场方向则受到力的方向________
电流方向
磁场方向
改变
不改变
问题： 假如不是一根通电导线而是一个通电线圈放在磁场中又会怎样?
一、磁场对电流的作用
可能会转动
演示：
现象:
通电的线圈会在磁场中受力转动
通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。
为什么线圈不能持续转动呢?
演示实验
通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。
当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。
线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。
通电线圈最后静止在平衡位置。
线圈在磁场中的受力情况
通电线圈将在磁场中转动!
利用该原理可制成
电动机
制作小小电动机
友情提示：
①支架两边一定要等高；
②线圈引线必须在轴线上；
③引线一端的漆皮全部刮去，另一端只刮一半；
④如线圈不转动，用手轻轻拨一下。
二、电动机
分析：为什么“小小电动机” 可以连续转动呢？
小电动机的“芯”，导线刮去漆皮的部分通电，没刮去的部分绝缘不通电。线圈由于惯性转过分界点后会继续转动。
如果在线圈刚转过平衡位置时，迅速改变其电流方向，从而改变线圈的受力方向，电动机就可以连续转动。
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，线圈不就可以持续转下去了吗？
学做小小电动机。
1．电动机由两部分组成：
　　能够转动的线圈，也叫转子。
　　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？
二、电动机的基本构造
想一想
电动机的基本构造:主要
1.转 子
2.定 子
｛
2．换向器
　　通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
两个
铜半环
电刷
换向器
E、F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，线圈一直转动下去。
A、B是电刷
作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
直流电动机
转子（线圈）
定子（磁体）
二、电动机的基本构造
下一页
二、电动机
线圈受力不平衡，顺时针转动
受力平衡，由于惯性转过平衡位置
受力的方向不变，阻碍其顺时针转动
电动机的工作过程
电动机课件
换 向 器
换向器工作原理
1.原理:当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了
电流方向,从而受力方向改变使线圈连续转到下去.
改变电流方向的装置——换向器
1.换向器的构造：
2.换向器的作用：
换向器是由两个彼此绝缘的铜半环组成。
每当线圈刚刚转过平衡位置时，它就自动改变线圈中的电流方向，使线圈能自动转动下去。
实际的电动机是利用换向器使它连续转动的.
1.原理:当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流方向,从而受力方向改变使线圈连续转到下去.

2.作用:当线圈转过平衡位置,及时改变线圈电流方向,使线圈得以连续转动.
总 结：
1、电动机的工作原理是：利用_________在磁
场中受力转动的原理制成的。
2、电动机工作时是将____能转化为_____能。
3、换向器的作用：当线圈由于惯性刚刚转过平
衡位置时，自动改变线圈中的_______。
4、电动机由_____和_____两部分组成。
通电线圈
电
机械
电流方向
转子
定子
5、
直流电动机的转向和转速怎样控制?
电流方向 电流大小
4．实际电动机
转子
定子
换向器
二、电动机
优点：结构简单、控制方便、体积小、效率高
分类：
直流电动机
交流电动机
三、生活中的电动机
1.电动机的工作原理：通电线圈在磁场里受力而转动
2.电动机的作用：电能→机械能
3.电动机的种类：直流电动机、交流电动机
4.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
5.分类:
直流电动机(电动玩具、录音机等
小型电器)
交流电动机(电风扇、洗衣机等
家用电器)
｛
三、生活中的电动机
1．电动机的作用：把___能转化为______能。
电
机械
2.电动机原理:通电线圈(导体）在磁场中受到
力的作用而转动
1.通电导体在磁场中要 的作用。
2.通电导体在磁场中的受力方向跟 和
__________有关。
3.当导体中的电流方向与磁感线方向 时，导体 磁场力的作用。
4.通电导体在磁场中受力运动的过程，是 转化为 的过程。
小结
一、磁场对通电导线的作用
受到力
电流方向
磁场方向
平行
不受
电能
机械能
二、电动机
1.工作原理：
利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。
2.结构：
磁体(定子)
线圈(转子)
换向器
3.换向器的作用：
每当线圈刚转过平衡位置，换向器自动改变线圈中的电流方向。
4.转动方向:
与 、 有关。
电流方向 磁场方向
5.电动机的转速:与 有关。
电流的大小
习题
一、填空题
1.电动机主要由_______和_______组成,是利用_____线圈在＿＿＿里受力而转动的原理制成的．电动机的作用：把___能转化为______能2．如果只改变磁场方向或电流方向，通电导线受到的力＿＿＿；如果同时改变电流方向和磁场方向，则通电导线受力将＿＿＿．
转子
定子
通电
磁场
改变
不改变
3．通电导体在磁场中受力而运动时（　）
　Ａ．消耗了电能，产生了机械能
　Ｂ．消耗了机械能，产生了电能
　Ｃ．消耗了机械能，产生了内能
　Ｄ．消耗了化学能，产生了电能
Ａ
电
机械
1.在磁场中的通电导（ ）
A.一定受到磁场力的作用
B.可能受到磁场力的作用
C.一定不受磁场力的作用
D.以上说法均不正确
练习
B
1．要改变直流电动机的转动方向,应采取的方法是[ ]
A．增强磁极的磁性
B．加大通电电流
C．改变线圈中的电流方向
D．将磁铁的磁极对调
2、电动机是利用
制成的。
习题
通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理
CD
1．下列家用电器中没有电动机的是( )
A 洗衣机 B 电饭煲
C 电风扇 D 电冰箱
巩固练习
B
2. 要改变直流电动机的转向，可以采用( )
A 改变电流方向，磁场方向不变
B 改变磁场方向，电流方向不变
C 增大电流
D 同时改变电流方向和磁场方向
AB
5. 当线圈转到平衡位置时，线圈中并没有电流通过，但线圈仍能转动，其原因是( )
A 由于换向器的作用 B 由于受磁力的作用
C 由于线圈受到重力的作用
D 由于线圈具有惯性
6. 一台直流电动机模型，接通电源后，线圈不转动。用手拨动一下转子后，线圈就自动转动起来。则开始不转动的原因是( )
A 线圈正好处于平衡位置 B 电刷与换向器接触不良
C 磁铁的磁性不够强 D 线圈中的电流不够大
D
A
4.电动机的原理是：______________________
换向器的作用是：_______________________
______________________________________。
通电线圈在磁场中受力转动。
每当线圈刚转过平衡位置，换向
器自动改变线圈的电流方向
5.一台电动机，额定电压为220 V，功率是4.4 kW。问：
(1)正常工作的电流是多大？
(2)工作半小时消耗多少kW﹒h的电能?合多少J？
I=P/U=4400W/220V=20A
W=Pt=4.4kv×0.5=2.2kwh=2.176×106 J
课 后 思 考?
“想想做做”之中漆皮为什么一端只刮掉半圈？
如果漆皮全部都刮去的话，又会怎样呢？