直流電動(dòng)機(jī)課件

第十四章磁現(xiàn)象第6節(jié)

直流電動(dòng)機(jī)為什么電池外的線圈會(huì)不停轉(zhuǎn)動(dòng)？新課引入活動(dòng)1：如圖，將漆包線繞成矩形線圈，將漆包線的兩端的漆層全部刮掉，按圖連接電路，通入如圖所示電流，觀察線圈的運(yùn)動(dòng)情況。分析原因：由左手定則判定，下邊受力向外，上邊受力向里，兩個(gè)力方向相反且不在同一直線，于是就使線圈開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。新知講解直流電動(dòng)機(jī)的原理一但是當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)90度角，即線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，觀察到：現(xiàn)象：線圈來(lái)回?cái)[動(dòng)最終靜止在該位置，不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)分析原因：轉(zhuǎn)過(guò)90度角時(shí)，由左手定則判定，這兩個(gè)力變成在一條直線上，這個(gè)位置叫作平衡位置。線圈的慣性使它可以沖過(guò)平衡位置，但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?；顒?dòng)2：在活動(dòng)1的基礎(chǔ)上，我們不把線圈兩端的漆層全部刮掉，而是將一段的磁層全部刮掉，另一端的漆層刮掉半周，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。觀看下面的演示視頻，回答相關(guān)問(wèn)題。問(wèn)題：為什么在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中線圈能連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)？你還能想到其他的方法讓線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)嗎？電路接通刮去漆皮的半周，電流導(dǎo)通，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)越過(guò)平衡位置后，轉(zhuǎn)至有漆皮的一端，線圈中沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)，由于慣性，線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)半周后再繼續(xù)供電，線圈就可以持續(xù)轉(zhuǎn)下去了。還可以使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)半周后，改變電流的方向，從而改變受力方向。電動(dòng)機(jī)就是利用改變電流方向使得線圈能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到正常工作的目的。如圖所示，是一個(gè)教學(xué)用的電動(dòng)機(jī).先讓線圈處于水平位置，然后通電，將看到它能夠連續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng).想一想：為什么這種裝置能夠使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？換向器和電刷起了什么作用？銅半環(huán)F銅半環(huán)E當(dāng)線圈每轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中電流方向，從而實(shí)現(xiàn)線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。換向器電刷AB與半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。觀看直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)視頻過(guò)程分析開(kāi)始通電時(shí)，換向器F與電刷A接觸，換向器E與電刷B接觸。電流方向如上圖，由左手定則可知線圈的ab邊受到向上的磁場(chǎng)力，cd邊受到向下的磁場(chǎng)力，于是線圈開(kāi)始沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)過(guò)90°后到達(dá)平衡位置。線圈的慣性使它沖過(guò)平衡位置，于是換向器就改變了所接觸的電刷，此時(shí)ab

邊受力方向變成向下，cd邊受力方向變成向上，于是線圈就繼續(xù)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)90°。轉(zhuǎn)到圖丁所示的平衡位置時(shí)，又靠慣性沖過(guò)去，就回到了圖甲的狀態(tài)。甲乙丙丁通過(guò)下面的示意圖分析電動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程。總之，依靠換向器與電刷的配合，每轉(zhuǎn)動(dòng)半周，線圈中的電流方向就改變一次，這樣線圈就能夠連續(xù)不停地沿同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)下去。甲乙丙

丁實(shí)際的電動(dòng)機(jī)有多個(gè)線圈，每個(gè)線圈都接在一對(duì)換向片上，以保證每個(gè)線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受力的方向都能使它朝同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)際的直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子定子轉(zhuǎn)子實(shí)用的電動(dòng)機(jī)二1、電動(dòng)機(jī)的工作原理：通電線圈在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力轉(zhuǎn)動(dòng)2、電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化：電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。3、電動(dòng)機(jī)的分類：①直流電動(dòng)機(jī)：②交流電動(dòng)機(jī)：電力機(jī)車、公交電車、貨運(yùn)電瓶車、軋鋼機(jī)、起重機(jī)、刨床、電動(dòng)玩具、錄音機(jī)、影碟機(jī)等。電扇、洗衣機(jī)、電冰箱、水泵、農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械的電動(dòng)機(jī)。1．直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，線圈經(jīng)過(guò)垂直磁感線的位置時(shí)（）A．線圈受力平衡，速度為零B．線圈受力平衡，速度不為零C．線圈受力不平衡，速度為零D．線圈受力不平衡，速度不為零B當(dāng)堂檢測(cè)2.關(guān)于換向器的作用，下列說(shuō)法中正確的是（）A．直流電動(dòng)機(jī)的換向器既可以改變線圈中的電流方向，又可以改變外部電流方向B．直流電動(dòng)機(jī)的換向器是將外部電路的直流電變成線圈中的交流電C．直流電動(dòng)機(jī)的換向器是用來(lái)改變電流的大小和方向D．當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)的線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)，換向器能立即改變線圈中的電流方向D3.如圖為直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖，分析正確的是（）A．線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是靠電磁繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的B．電動(dòng)機(jī)通電后不轉(zhuǎn)，一定是電路斷路 C．電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．改變磁場(chǎng)方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向 D1.直流電動(dòng)機(jī)的原理及能量轉(zhuǎn)化磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用。直流電動(dòng)