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第三節 科學探究：電動機為什么會轉動
第十七章 從指南針到磁浮列車
玩具四驅車跑得很快，原因是裝有一個轉的很快的小電動機。
電動機
家中的洗衣機、電風扇、電動自行車等都是電動機來驅動的。
電力機車
洗衣機內部
電動機通電后為什么能夠轉動呢？
車床
水泵
電風扇
1.知道磁場對通電導線的作用，及其影響因素。
2.知道電動機的結構及其工作原理。
3.知道換向器的作用。
學習目標
金屬導軌
直導體
+
-
① 閉合開關，觀察鋁制直導體情況。
② 改變電流方向或改變磁場方向。
1.實驗探究 讓通電導體在磁場中動起來
一、磁場對通電導線的作用
　　磁場方向不變，改變電流方向，磁場中導體運動方向也發生了改變。
　　閉合開關，原來靜止在磁場中的導體發生運動。
　　電流方向不變， 改變磁場方向，磁場中導體運動方向發生了改變。
N
I
F
甲
S
I
乙
F
N
S
I
F
丙
N
S
1.通電導線在磁場中要受到力的作用。
2.通電直導線在磁場中受到力的方向與電流的方向、磁
場的方向有關。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。
小結
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。
　　通電線圈可以在磁場里轉動過一定角度，但不能持續轉動。
為什么線圈不能持續轉動呢
如果把一個通電的線框放到磁場中，又會怎樣運動？
　　通電線圈在磁場中兩邊受力，但方向相反，發生順時針轉動。
　　當線圈的平面與磁場垂直時，通電線圈受平衡力作用，達到平衡位置。這時由于慣性，線圈還會繼續轉動。
　　線圈靠慣性越過平衡位置后，磁場力作用的結果使線圈逆時針旋轉。
　　通電線圈最后靜止在平衡位置。
　　如果在線圈越過平衡位置后停止對線圈供電，由于慣性，線圈繼續轉動。轉動半周后再繼續供電，線圈不就可以持續轉下去了嗎？
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。
學做小小電動機
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。
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。
　　如果在線圈轉動的后半周，不是停止給線圈供電，而是設法改變后半周的電流方向，使線圈在后半周也獲得動力，線圈不就能轉得更平穩了嗎？
想一想
二、電動機的基本構造
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。
5.電動機的原理：
7.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。
6.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
電動機廣泛應用于生產生活實際
8.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
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。
電動機
通電導體在磁場
中受到力的作用
施力物體：磁場
受力物體：通電導體
影響力的方向
的因素
電流方向
電動機
實質：電能轉化為機械能
換向器：結構與作用
工作原理
磁場方向
課堂小結
1. 要改變直流電動機轉向，可以采用 （ ）
A.改變電流方向，其他不變
B.改變磁場方向，其他不變
C.增大電流強度
D.同時改變電流方向和磁場方向
A B
隨堂訓練
2.關于通電導體在磁場里受力方向，下列說法中錯誤的是
（ ）
A.電流方向改變時，導體受力方向改變
B.磁場方向改變時，導體受力方向改變
C.電流方向和磁場方向同時改變，導體的受力方向改變
D.電流方向和磁場方向同時改變，導體的受力方向不變
C
3.現代武器中有一種新型電磁炮，它是利用電磁技術制成的一種先進武器，具有速度快、命中率高等特點，其原理是利用磁場對通電導體有力的作用。下圖中與此工作原理相同的是（ ）
B
4.常用電流計測量電流的原理（ ）
A.電流周圍的磁場吸引指針轉動
B.磁場對電流的作用帶動指針轉動
C.直流電動機的運轉帶動指針轉動
D.磁體周圍的磁場吸引指針轉動
B

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