科學(xué)探究：電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)

第十七章從指南針到磁浮列車第三節(jié)科學(xué)探究：電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)我們一起來回憶一下奧斯特實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果。當(dāng)小磁針放在通電導(dǎo)線旁邊時(shí)，小磁針受到力的作用，我們反過來想一下，假如通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中，會(huì)不會(huì)受到磁場(chǎng)的作用力呢？思考

猜想：因?yàn)橥妼?dǎo)線周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以將通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中，就相當(dāng)于兩個(gè)磁體放在一起，肯定會(huì)有力的作用。因?yàn)閮蓚€(gè)磁體之間可以相互吸引或相互排斥。

一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用【實(shí)驗(yàn)探究】磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用如圖所示，把一根導(dǎo)線放在磁體的磁場(chǎng)中，導(dǎo)體兩端通過光滑金屬導(dǎo)軌與電源、開關(guān)相連。接通電源，電流通過導(dǎo)線，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。點(diǎn)擊播放動(dòng)畫磁場(chǎng)方向不變，改變電流方向，磁場(chǎng)中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向也發(fā)生了改變。

閉合開關(guān)，原來靜止在磁場(chǎng)中的導(dǎo)體發(fā)生運(yùn)動(dòng)。電流方向不變，改變磁場(chǎng)方向，磁場(chǎng)中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了改變。NIF甲SI乙FNSIF丙NS思考：1、如果同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向，導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生改變嗎？2、轉(zhuǎn)換法3、銅棒、鐵棒、鋁棒哪個(gè)好？為什么？

1、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。2、該力的方向和磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān)。3、只改變磁場(chǎng)方向或電流方向，通電導(dǎo)線受到力的方向改變，如果同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向則受到力的方向不變。歸納【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】借助如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，曉明探究“磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用”。閉合開關(guān)，原本靜止的輕質(zhì)硬直導(dǎo)線AB水平向右運(yùn)動(dòng)。要使AB水平向左運(yùn)動(dòng)，下列措施中可行的是()A．將A、B兩端對(duì)調(diào)B．將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)C．換用磁性更強(qiáng)的蹄形磁體D．將蹄形磁體的N、S極對(duì)調(diào)D典例分析例

二、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的原理我們知道了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。如果把一個(gè)通電的線圈放在磁場(chǎng)里，線圈會(huì)運(yùn)動(dòng)嗎？怎樣運(yùn)動(dòng)？思考通電線圈在磁場(chǎng)中兩邊受力，但方向相反，發(fā)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈的平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，通電線圈受平衡力作用，達(dá)到平衡位置。這時(shí)由于慣性，線圈還會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈靠慣性越過平衡位置后，磁場(chǎng)力作用的結(jié)果使線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

通電線圈最后靜止在平衡位置。想一想

如果在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的后半周，不是停止給線圈供電，而是設(shè)法改變后半周的電流方向，使線圈在后半周也獲得動(dòng)力，線圈不就能轉(zhuǎn)得更平穩(wěn)了嗎？電刷彼此絕緣的兩個(gè)半圓環(huán)一對(duì)與電源連接的電刷彼此絕緣的兩個(gè)半圓環(huán)1、能夠完成這一任務(wù)的裝置叫做換向器。2、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。點(diǎn)擊播放動(dòng)畫直流電動(dòng)機(jī)1.使用直流電的電動(dòng)機(jī)叫做直流電動(dòng)機(jī)。2.能量轉(zhuǎn)化：把

轉(zhuǎn)化為

。3.原理:電能機(jī)械能通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)(或磁場(chǎng)對(duì)電流的作用)。直流電動(dòng)機(jī)的基本組成部分磁體線圈(電樞)換向器定子直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)速可以連續(xù)調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、控制方便、體積小、效率高，而且對(duì)環(huán)境污染很小。電動(dòng)機(jī)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用施力物體：磁場(chǎng)受力物體：通電導(dǎo)體影響力的方向的因素電流方向電動(dòng)機(jī)原理換向器：結(jié)構(gòu)與作用能量轉(zhuǎn)化磁場(chǎng)方向1.如圖所示，當(dāng)電流通過在磁場(chǎng)中的導(dǎo)體AB時(shí)，導(dǎo)體AB就運(yùn)動(dòng)起來，這說明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到______的作用。_________就是利用這種原理制成的。力電動(dòng)機(jī)2.要改變通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向，下列方法中，可行的是（）A.改變通電導(dǎo)體中的電流方向B.增大通電導(dǎo)體中的電流C.減小通電導(dǎo)體兩端的電壓D.同時(shí)改變磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體中的電流方向A3.如圖為實(shí)驗(yàn)室常用電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，多匝金屬線圈懸置在磁體的兩極間，線圈與一根指針相連。當(dāng)線圈中有電流通過時(shí)，它受力轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，便可顯示出電流的大小。下列與此工作原理相同的電器設(shè)備是（）A.電烙鐵B.電鈴C.發(fā)電機(jī)D.電動(dòng)機(jī)D4.在安裝直流電動(dòng)機(jī)模型的實(shí)驗(yàn)中，志偉同學(xué)按照物理教材的要求安裝了一臺(tái)如圖所示的直流電動(dòng)機(jī)模型。安裝完畢，閉合開關(guān)后，線圈沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則能使線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的做法是（）A.減少一節(jié)電池B.把電源和磁鐵的兩極同時(shí)對(duì)調(diào)C.增加一節(jié)電池D.把電源兩極對(duì)調(diào)D5.如圖所示，是小華同學(xué)探究“磁場(chǎng)對(duì)電流的作用”的實(shí)驗(yàn)裝置，AB是一根金屬棒，通過導(dǎo)線接在電路中，閉合開關(guān)后，金屬棒沒有運(yùn)動(dòng)（儀器、電路都完好），要使金屬棒運(yùn)動(dòng)起來，下列措施可行的是（）A.將蹄形磁體的N、S極對(duì)調(diào)B.換用磁性弱一些的蹄形磁體C.換用電壓大一些的直流電源D.將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)C在制作簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)時(shí)，可以將兩端線頭的漆全刮去嗎？討論一下

通電時(shí)線圈就相當(dāng)于一塊磁鐵。若是刮去全漆，它就會(huì)運(yùn)動(dòng)到與