滬科版

九年級全冊物理

第十七章

從指南針到磁浮列車

17.3科學探究：電動機為什么轉動洗衣機生活、生產中、科學技術中都離不開電動機，為什么電動機通電后，它就能夠轉動呢？電風扇電梯今天我們一起學習電動機的知識。情景引入：觀察復習回顧

磁體通過磁場對小磁針有力的作用，奧斯特實驗中，電流的磁場對磁針有力的作用。說明電流周圍有磁場。問題磁體的磁場對電流的磁場是否有力的作用？磁場磁場實驗探究1.如圖所示：把導線ab放在磁場里，接通電源，讓電流通過導線ab,觀察它的運動。金屬導軌直導體+-一、磁場對通電導線的作用實驗現象：接通電源，導線ab向外運動。（圖甲）實驗結論：通電導體在磁場中受到力的作用。2.把電源的正負極對調后接入電路，使通過導線ab的電流方向與原來相反，觀察導線ab的運動方向。（圖乙）實驗結論：說明通電導體在磁場中受力的方向與電流方向有關。實驗現象

：合上開關，導線ab向里運動，與剛才運動方向相反。甲乙3.保持導線ab中的電流方向不變，但把蹄形磁體上下磁極調換一下，使磁場方向與原來相反，觀察導線ab的運動方向。丙實驗結論：表明通電導體在磁場中運動方向與磁感線方向有關。實驗現象：磁極調換后觀察到導線ab的運動方向改變。知識拓展：并不是所有的通電直導線在磁場中都受到力的作用，當通電直導線與磁感線方向平行時，此時通電的直導線不受力的作用。實驗表明：通電導線在磁場中受到力的作用，受力的方向跟電流的方向、磁場的方向都有關。問題如果把一個通電的線框放到磁場中，又會怎樣運動？當電流方向或磁場的方向一個改變時，通電導線受力的方向也會改變；若二者同時改變方向時，通電導線受力的方向不變。演示實驗把線圈放在磁場中，接通電源，讓電流通過，觀察它的運動，并分析線框的受力情況。通電線框在磁場中可以轉過一個角度，但不能持續轉動。實驗現象：線圈為什么不能持續轉動？問題從通電線圈的受力情況來分析甲：通電線圈在磁場中兩邊受力，但方向相反，發生順時針轉動。乙：平衡位置：由于線圈上下兩個邊受力大小一樣，方向卻相反。由于慣性，線圈會越過平衡位置。丙：線圈靠慣性越過平衡位置后，由于磁場力的作用阻礙線圈沿順時針方向轉動，線圈不能夠持續轉動下去。線框的受力和運動情況分析想想做做讓線圈轉起來把一段粗漆包線繞成3cm×2cm的矩形線圈，漆包線在線圈的兩端各伸出3cm。然后，用小刀刮兩端引線的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周。分析：線圈越過平衡位置后，右端接觸到沒有刮掉絕緣漆的部分，電路中沒電流，不受力的作用，由于慣性，線圈繼續轉動。這就是一臺小小的電動機把線圈放在支架上，線圈下放一塊強磁鐵。給線圈通電并用手輕推一下，線圈就會不停地轉下去。我有辦法！在“小小電動機”的實驗中，采用刮去引線漆皮的辦法來控制電路的通斷，只有半周獲得動力，如果不停止給線圈供電，有什么辦法使線圈在后半周也獲得動力，線圈將會更平穩、更有力地轉動下去？問題如果在線圈越過平衡位置后，設法改變線圈中電流的方向，來改變線圈的轉動方向，線圈就能沿原來方向繼續轉下去。定子（磁體）換向器

1.轉子：能夠轉動的部分。2.定子：固定不動的部分。3.換向器(1)兩個銅制的彼此絕緣的半環E、F.(2)換向器的作用：當線圈每轉到平衡位置時，自動改變線圈中電流方向，從而實現了線圈的持續轉動。轉子（線圈）電刷（A、B）4.直流電動機：利用直流電源供電的電動機叫做直流電動機二、電動機的基本構造及工作原理5.直流電動機的工作過程：通電線圈在磁場中兩邊受力，發生順時針轉動。線圈轉到平衡位置，電刷接觸到換向器中間絕緣部分，不受力，利用慣性轉過平衡位置線圈越過平衡位置后，利用換向器改變電流的方向，受力方向改變。仍然順時針轉動。利用慣性轉過平衡位置后，又改變了電流的方向和受力方向。通電線圈在磁場中受力而轉動。

6.電動機的原理：8.電動機的優點：構造簡單、控制方便、體積小、效率高，而且對環境污染很小。7.能量轉化：把電能轉化為機械能電動機是很多家電的核心部件9.實際的電動機：實際的電動機有多個線圈，每個線圈都接在一對換向片上，以保證每個線圈在轉動過程中受力的方向都能使它朝同一方向轉動。實際的直流電動機的轉子定子轉子思考：通電線圈在磁場中是根據什么原理轉動起來的？揚聲器是怎么發聲的學校的操場上掛著揚聲器（喇叭），收音機、電視機、音響中都有揚聲器，每天我們都能聽到揚聲器發出的悠揚聲音。那么，揚聲器是怎樣發出聲音的呢？科學世界1.作用：它是把電信號轉變為聲音信號的裝置。揚聲器2.結構：線圈、永久性磁體、錐形紙盆。3.原理：揚聲器的線圈中通入攜帶聲音信息、時刻變化的電流，由于線圈中的電流方向是不斷的變化，線圈就不斷的來回振動，帶動紙盆也不斷地來回振動，于是揚聲器就發出了聲音。1．（2020?山西）如圖所示，小明用漆包線、兩節干電池、磁鐵等器材，成功制作了一個小小電動機。他想改變電動機線圈轉動的方向，下列方法可行的是（）A．只增強磁鐵的磁性 B．只增加線圈的匝數

C．只增大線圈中的電流 D．只將磁鐵的磁極對調D課堂練習2．（2020春?吳興區期中）如圖為直流電動機的基本構造示意圖，閉合開關線圈沿順時針轉動，現要線圈沿逆時針轉動，下列方法中可行的是（）A．將電源正負極對調下

B．增加電源電壓

C．換用磁性更強的磁鐵

D．對換磁極同時改變電流方向A3．（2020?宿遷）如圖所示，當閉合開關的瞬間，導體棒AB水平向右運動；若同時對調電源與磁體的兩極，再次閉合開關時，導體棒AB的運動方向是（）A．水平向右 B．水平向左

C．豎直向上 D．豎直向下A4．（2020?廣州）矩形銅線框在某磁場中的位置如圖所示，ab、bc、ed和fe段都受到該磁場的作用力，下列哪兩段受到該磁場的作用力方向相同（）A．ab段與bc段 B．ab段與ed段

C．ab段與fe段 D．fe段