磁場(chǎng)對(duì)電流的作用電動(dòng)機(jī)

1、第十六章第十六章 電磁轉(zhuǎn)換電磁轉(zhuǎn)換提出問題提出問題小電動(dòng)機(jī)是由哪些部件組成的小電動(dòng)機(jī)是由哪些部件組成的?小電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)呢小電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)呢?猜想與假設(shè)猜想與假設(shè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)可能是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)可能是線圈受到磁場(chǎng)作用的緣故線圈受到磁場(chǎng)作用的緣故. .SN磁場(chǎng)對(duì)電流的作用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用IF觀察與思考觀察與思考實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 11 1、閉合開關(guān)觀察，原來靜止在磁場(chǎng)中的導(dǎo)體、閉合開關(guān)觀察，原來靜止在磁場(chǎng)中的導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況運(yùn)動(dòng)情況2 2、磁場(chǎng)方向不變，改變電流方向，觀察磁場(chǎng)、磁場(chǎng)方向不變，改變電流方向，觀察磁場(chǎng)中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向3 3、電流方向不變，改變磁場(chǎng)方向，觀察磁場(chǎng)、電流方向不變，改

2、變磁場(chǎng)方向，觀察磁場(chǎng)中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向4 4、同時(shí)改變電流方向、磁場(chǎng)方向，觀察磁場(chǎng)、同時(shí)改變電流方向、磁場(chǎng)方向，觀察磁場(chǎng)中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向 實(shí)驗(yàn)表明：實(shí)驗(yàn)表明：磁場(chǎng)對(duì)電流有力磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，力的方向與電流方的作用，力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。SNNSNSIIIFFF當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，通電導(dǎo)體不當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，通電導(dǎo)體不受力的作用受力的作用ABC觀察到的現(xiàn)象：通電線圈觀察到的現(xiàn)象：通電線圈（能不能）在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)能不能）在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)；動(dòng)； 通電線圈通電線圈（能不能）在磁場(chǎng)中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去能不能）在磁場(chǎng)中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去；磁場(chǎng)對(duì)通電線圈

3、的作用磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用能能不能不能為什么不能持續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)下去？為什么不能持續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)下去？磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用NIFFS通電線圈在磁場(chǎng)中會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)通電線圈在磁場(chǎng)中會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)ABCD分析分析NFFS但是當(dāng)線圈的平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，就會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)但是當(dāng)線圈的平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，就會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)ABCD通電線圈的平面和磁感線垂直時(shí)通電線圈的平面和磁感線垂直時(shí), ,線圈受到磁場(chǎng)的線圈受到磁場(chǎng)的作用力相互平衡，我們把這個(gè)位置稱為作用力相互平衡，我們把這個(gè)位置稱為平衡位置平衡位置NSFF如果在線圈靠慣性越過平衡位置的瞬間，不改變?nèi)绻诰€圈靠慣性越過平衡位置的瞬間，不改變其中的電流方向其中的電流方

4、向線圈將會(huì)反向轉(zhuǎn)動(dòng)回去線圈將會(huì)反向轉(zhuǎn)動(dòng)回去ABCD改變電流方向改變電流方向NSFF 如果在線圈靠慣性越過平衡位置的瞬間，立刻改如果在線圈靠慣性越過平衡位置的瞬間，立刻改變其中的電流方向變其中的電流方向線圈就會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去線圈就會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去ABCD通電線圈在磁場(chǎng)中受力作用會(huì)通電線圈在磁場(chǎng)中受力作用會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng), ,但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。分析上面的過程得到的結(jié)論是：分析上面的過程得到的結(jié)論是：?jiǎn)栴}問題怎樣才能使通電線圈在磁場(chǎng)中持怎樣才能使通電線圈在磁場(chǎng)中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？怎樣才能在平衡位置改變電流方向使通電線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？它的怎樣才能在平衡位置改變電流方向使通電線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？它的主要結(jié)構(gòu)是

5、什么？它的作用是什么？怎么實(shí)現(xiàn)的？主要結(jié)構(gòu)是什么？它的作用是什么？怎么實(shí)現(xiàn)的？一對(duì)與電源連接的電刷一對(duì)與電源連接的電刷彼此彼此絕緣絕緣的兩的兩個(gè)半個(gè)半圓環(huán)圓環(huán)電刷電刷換向器的作用換向器的作用: : 當(dāng)線圈剛越過平衡位置時(shí),換向器自動(dòng)改變電流的方向使線圈能持續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)下去直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)是把電動(dòng)機(jī)是把電能電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為機(jī)械能機(jī)械能的動(dòng)力機(jī)器的動(dòng)力機(jī)器使用直流電的電動(dòng)機(jī)使用直流電的電動(dòng)機(jī)叫做叫做直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)是電動(dòng)機(jī)的是電動(dòng)機(jī)的基本原理基本原理小知識(shí)小知識(shí) 方向不變的電流叫做直流方向不變的電流叫做直流電，如干電池、蓄電池提供電，如干電

6、池、蓄電池提供的電流都是直流電。的電流都是直流電。直流電動(dòng)機(jī)的制造原理是什么直流電動(dòng)機(jī)的制造原理是什么電動(dòng)機(jī)能的轉(zhuǎn)化電動(dòng)機(jī)能的轉(zhuǎn)化閱讀閱讀P47 P47 生活生活物理物理社會(huì)社會(huì)- -磁懸浮列車磁懸浮列車 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：原理：原理： 一、一、磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，作用作用力的方向力的方向跟跟電流方向電流方向和和磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向有關(guān)系。有關(guān)系。SNNSNSIIIFFF二、直流電動(dòng)機(jī)工作原理二、直流電動(dòng)機(jī)工作原理1)原理：原理： 通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)2) 工作過程中能量的轉(zhuǎn)化：工作過程中能量的轉(zhuǎn)化： 電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能3)換向器的作用換

7、向器的作用: : 練習(xí)練習(xí): :1 1磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的方向與磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的方向與方向和方向有關(guān)。方向和方向有關(guān)。電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)2 2電動(dòng)機(jī)的工作原理是電動(dòng)機(jī)的工作原理是_ _ 電動(dòng)機(jī)在工作過程中能轉(zhuǎn)化為能。電動(dòng)機(jī)在工作過程中能轉(zhuǎn)化為能。通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)電電機(jī)械機(jī)械3 3最簡(jiǎn)單的直流電動(dòng)機(jī)的換向器是最簡(jiǎn)單的直流電動(dòng)機(jī)的換向器是，它的作用是改變通，它的作用是改變通過的電流方向，以便電動(dòng)機(jī)能夠過的電流方向，以便電動(dòng)機(jī)能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)彼此絕緣的金屬半環(huán)兩個(gè)彼此絕緣的金屬半環(huán)線圈線圈4.4.在物理學(xué)中，用表示電流的方向垂直于紙面向里，在物理學(xué)中，用表示電流的方向垂直于紙面向里，表示電流的方向垂直于紙面向外。如圖所示，甲圖表示表示電流的方向垂直于紙面向外。如圖所示，甲圖表示直導(dǎo)體直導(dǎo)體a a在磁場(chǎng)中受到一個(gè)既跟電流方向垂直，又跟磁在磁場(chǎng)中受到一個(gè)既跟電流方向垂直，又跟磁感線方向垂直的水平向左的磁場(chǎng)力感線方向垂直的水平向左的磁場(chǎng)力F F，乙圖所示的四種，乙圖所示的四種情況中，通電導(dǎo)體情況中，通電導(dǎo)體b b受到的磁場(chǎng)力方向水平向左的是受到的磁場(chǎng)力方向水平向左的是練習(xí)練習(xí): :5.如圖所示，一個(gè)不能打開的盒子外露