20.4 电动机
学习内容一：磁场对通电导线的作用
自学检测
返回
1.下列选项中，都利用到电动机的有(     )
A 水泵 电风扇 
 B 电饭煲  冰箱 
C 洗衣机 电磁继电器 
D 电梯 电视
2.通电导线在磁场中要受到       的作用，力的方向与          方向和              方向有关。
A
力
电流
磁感线
合作探究
返回
返回
观察上面的演示实验，观察导线ab的运动情况。
步骤1：将导线ab放在磁场中，接通电源，闭合开关，你看到了什么？（                                ）
步骤2：将电源正负极对调，改变导线中的电流方向，再闭合开关，你又看到了什么？（                                               ）
步骤3：在步骤1的基础上，将磁极上下对调，闭合开关，你发现什么？（                                                                 ）

导线运动了
导线也向相反的方向运 动
导线向相反的方向运动
2.从上面的实验中我们能得到那些结论？讨论将结论写下来，在小组内交流。
           通电导线在磁场中要受到力的作用。力的方向跟导线中的电流方向，磁感线的方向都有关。
返回
        3.思考：如果将导线中的电流方向和磁感线的方向都改变，导线会怎么运动？猜想一下，老师演示，看跟你的猜想是一样。
     4.在上述实验中，导线都是动了一下就停止了，怎样让导线能连续运动呢？使用PPT演示图20.4－2的实验。观察它的运动，你看到什么？
导线运动方向不变
线圈能转过一个角度，然后停止
请点击
         5.想一想：线圈为什么能转过一定的角度？提示：可以从受力的角度来考虑。
返回
分析：图一中左边的线圈中的电流方向是                        ，右边线圈中的电流方向是                             ，左右两边的磁感线方向               ，根据前面的实验我们知道：左右两线圈的受力方向是                  的，相当于有一个扭转的力作用在线圈上，所以线圈发生旋转。
不同
相同
从下到上
从上到下
     让线圈转起来
       把一段粗漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3 cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周（图20.4-3）。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁（图20.4-4）。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。这就是一台小小电动机！
      6.想想做做：按图20.4－3的方法制作一个线圈，试着给线圈通电，看一看谁制作的线圈转动的效果比较好。
精讲点拨
返回
      在制作线圈中，为了让线圈能连续转动，应该将漆包线的一端的绝缘漆全部刮掉，另一端只刮掉一半。通电后，因为线圈与支架之间存在较大摩擦，所以先用手推一下，线圈就可以连续旋转了。
即时练习
返回
       1. 通电导线在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟哪些因素有关？
力的方向与电流方向和磁场方向有关。
学习内容二：电动机的基本构造
自学检测
返回
            1.电动机由两部分组成，能够转动的             和固定不动的              。
            2.在电动机中，能够转动的部分叫                 ，固定不动的部分叫              。
            3.实际生活中的电动机中有                  ，它保证了线圈的连续转动。

换向器
定子
转子
磁体
线圈
合作探究
返回
1.想一想：在学习内容一中，线圈为什么不能连续旋转呢？说出你的想法，与同学交流。
2.点击图标，观察电动机是怎么转动的
步骤1：使线圈静止在图乙的位置上，闭合开关，你发现什么？为什么会这样？
分析：在图乙的位置，导线ab和cd中的电流方向        ，磁感线方向         ，所以这二段导线的受力方向                 ，大小             ，作用在一条直线上，作用在同一物体上，是一对                 ，所以线圈不运动。
平衡力
相等
相反
相反
相同
返回
步骤2：将线圈静止在图甲的位置上，闭合开关，你看到什么现象，为什么会发生这种现象？

        分析：在图甲的位置，导线ab和cd中的电流方向          ，磁感线方向          ，所以这二段导线的受力方向              ，大小               ，但不作用在一条直线上，是                   非，线圈要顺时针转动。等它越过平衡位置后，导线ab和cd的受力方向不变，此时，在这两个力的作用下，会迫使线圈逆时针转动，所以它又返回平衡位置，如此反复，直到静止。
相反
相反
非平衡力
相同
相反
返回
       3.思考：根据以上的实验结果，你觉得怎么才能让线圈连续旋转呢？说出你的想法，在小组内交流。
小结：
             线圈不能连续旋转的原因是：当它转过平衡位置后，受到的力会阻碍它向原来的方向转动。
             所以解决的有两种：1.在线圈越过平衡位置后，停止给线圈供电，即每旋转一周，只供半周的电；2.在线圈越过平衡位置后，改变线圈中的电流方向，使它此时的受力能让它沿原来的方向旋转。
        4.想一想：在前面“让线圈动起来”的实验中，我们为什么要刮掉漆包线的一端的绝缘漆，而另一端只刮掉一半？这样做的缺点是什么？
        这样做，只让线圈在前半周供电，保证线圈可以连续旋转，但因为一周只有半周供电，所以线圈旋转的动力不足，速度不够快。
18
        5. 继续观看前面的电动机的PPT，观察在实际的电动机中是怎样使用换向器来改变线圈中的电流方向的。
返回
           6.完成下列填空。
          两个铜半环E和F跟               两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间        ，彼此绝缘，A和B是              ，使         和线圈组成闭合电路，这样无论线圈的哪个边，只要它靠近磁体S极，电流是方向都是从我们这边流向纸内的方向的，这时它的受力方向总是相同，线圈就可以连续旋转了。

返回
线圈
断开
电源
电刷
精讲点拨
返回
          1.    电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，保证每个线圈在转动的过程中受力方向都能使它向同一方向转动。
          2.    电动机在工作时把电能转化为机械能。

即时练习
返回
2. 电动机主要由哪两部分构成？电动机换向器的构造大体是怎样的？它有什么作用？
3. 一台电动机的额定电压是220 V，额定功率是5.5 kW，它正常工作时的电流有多大？连续工作2 h耗电多少？
电动机由定子和转子两部分构成。
换向器的主要作用是改变线圈中的电流方向
解：正常工作时的电流I＝P/U=5500W/220V＝25A
          连续工作2h消耗电能W=Pt=5.5KW×2h=11 KW·h
返回
4. 设计一个电路，使电动机在人的操作下既能正转，也能反转。电动机的符号是          。