人教版九年级物理第二十章-第4节-电动机(提升版)辅导教学案

1 / 21 第二十章 第4节 电动机 辅导科目 物理 年 级 九年级 教材版本 人教版 讲义类型 提升版（适用于考试得分率在60%——80%以内的学员） 教学目的 1. 知道磁场对通电导体有力的作用、受力方向与导体中电流方向和磁场方向有关。 2、知道电动机的制造原理，知道直流电动机换向器的作用。 重、难点 重点:磁场对通电导体有力的作用。 难点:通电线圈在磁场中受力而转动、换向器的原理 授课时长 建议授课时长2小时 教学内容 【课程导入】 生活中很多地方应用到电流的磁效应。 【新知讲解】 2 / 21 ※知识点一：电动机 1、磁场对通电导线的作用 （1）闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。 （2）电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向发生了改变。 （3）磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向也发生了改变。 【结论】1．通电导线在磁场中要受到力的作用；2．通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。当电流方向与磁场方向平行时，不受力的作用或者说作用力为零。 【思考】实验中的直导线运动一段距离就会离开场，很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？

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21 通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。 2、通电线圈在磁场中的转动情况：甲→乙→丙→丁 【思考】如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？ 3、电动机的结构 （1）电动机由两部分组成： 能够转动的线圈，也叫转子。固定不动的磁体，也叫定子。 甲 乙 丙 丁

4 / 21 （2）换向器：通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。 4、电动机的工作原理 5、电动机分类：直流电动机和交流电动机。 电动机通电时转子转动，电能转化为机械运动的能。由于电网供给的是交变电流，电风扇、洗衣机等家用电器中的电动机，多数是交流电动机。交流电动机也是靠着通电导体在磁场中所受的力来运转的。而电动玩具、录音机等小型电器则多数使用直流电动机。 ◎例题 【例1】要改变直流电动机的转向，以下方法不可行的是（ ） A．改变线圈中的电流方向 B．改变磁场方向 5 / 21 C．同时对换电源的正负极和两个磁极 D．只对换电源的正负极或只对换两个磁极 【答案】C 【解析】电动机的原理是通电导线在磁场中受到力的作用，这个力的方向与通电的电流方向和磁感线的方向有关，电动机的转向与线圈的受力有关，因而转向与电流方向和磁感线的方向有关，改变其中一个方向，则转向变化，如果同时变，则转向不变。 练习 1、如图所示是小华同学探究“让线圈转起来”的实验装置图。线圈能够转动的原因是______，在实验中为了使线圈能持续转动，采取的办法是______________；要想使线圈的转动方向与原来的相反，采用_________或者________的方法。 【答案】磁场对通电导体有力的作用 在线圈转到平衡位置时，改变线圈中电流方向 改变磁场方向 改变导线中电流的方向 【解析】磁场对放入其中的通电导线有力的作用，线圈不能在磁场中持续转动，解决方法是在线圈到达平衡位置时，改变线圈中电流方向。线圈转动方向与电流方向和磁场方向有关，要改变转向，只要改变其中一个量即可。 2、将一根直导线放在静止的小磁针上方，通电后小磁针发生偏转，这表明通电直导线周围存在 。如图所示装置，通电瞬间直导线向左摆动，这表明 对电流有力的作用；若要使直导线向右摆动，应如何操作？________________________。根据此现象的原理可以制成______________。 6 / 21 【答案】磁场 磁场 改变流过直导线的电流方向或对换磁铁的两个磁极 电动机 【解析】通电导线周围存在磁场，这是奥斯特实验得到的结论，并且通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。磁场对通电导线有力的作用，使直导线运动，直导线所受力的方向与电流方向和磁场方向有关，要使直导线的运动方向相反，可以改变磁场方向或改变直导线中的电流方向，只要改变其中一项即可，不能同时改变磁场方向和电流方向。根据通电导线在磁场中受力的作用可以制成电动机，把电能转化为机械能。 §知识小结 【课堂检测】 1．有一台直流电动机模型，接入电路后能正常转动。现做如下调整，哪一种做法不改变原来电动机的转动方向 A．调换电动机中磁铁的磁极 B．改变线圈中电流的方向 C．改变线圈中电流的大小 D．调换电源的正负极

7 / 21 2．通电线圈在磁场里处于平衡位置时，下列说法中正确的是 A．磁感线与线圈平面平行，线圈不受力 B．磁感线与线圈平面垂直，线圈不受力 C．磁感线与线圈平面平行，线圈受到平衡力 D．磁感线与线圈平面垂直，线圈受到平衡力 3．（2018·广西校级一模）我们家中所使用的电冰箱、洗衣机、电风扇等用电器都装配有电动机。电动机是根据下列哪种现象制成的 A．通电导体在磁场中受到力的作用 B．电流周围存在磁场 C．磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用 D．电磁感应现象 4．（2018·红安模拟）如图是一种电磁铁式电动摇篮，当检测电路检测到摇篮某位置的永久磁铁快接近电磁铁时，电磁铁工作，使摇篮受力加速，接近电磁铁后，电磁铁断电，以免对摇篮产生阻力，循环往复，每次经过时拉一把，就像有人站地上晃秋千。简单说就是先拉后推的，是在快接近时电磁铁与永久磁铁反相磁性拉过来，离开后转成同极性推出去。下列说法正确的是 A．电动摇篮电路中电流的方向是一直是不变的 B．电动摇篮是将机械能转换成电能 C．电动摇篮应用了磁极间的相互作用原理 D．电动摇篮可以将电能全部转换成机械能 8 / 21 5．小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，则小华应将 A．电池的正、负极对调一下 B．在线圈正上方增加磁体S极 C．左、右转轴下侧绝缘漆刮掉一半 D．左、右转轴绝缘漆全部刮掉 6．如图所示的实验中，闭合开关后，导体棒ab向右运动，这说明______________对通电导体有力的作用；若要使ab向左运动，你的方法是_______________________。 7．（2018·陕西模拟）如图所示，是探究“磁场对通电导线的作用”的实验装置，当闭合开关S时，导线ab中电流的方向是从________（选填“a到b”或“b到a”），导线ab受到磁场力的作用而向左运动；如果只改变电流方向，那么导线ab将向________运动。科学家在该实验基础上发明了电动机，实现了把_____能转化为机械能。

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/ 21 8．通电导体在磁场中要受到力的作用，如果只改变电流方向，导体的______方向随之改变；如果只改变磁感线方向，导体的______方向也随之改变，这说明通电导体在磁场中的受力方向跟______和______都有关系。 9．如图所示家用电器中，应用直流电动机工作的是 A．家用电风扇 B．电动剃须刀 C．抽油烟机 D．电吹风机 10．（2018·济宁模拟）小华把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶的发现了灯丝突然晃动起来。下列说法正确的是 A．灯丝晃动是一种电磁感应现象 B．灯丝晃动是磁场对电流的作用 C．磁体对钨这种材料有吸引作用 D．灯丝晃动是内能转化成了机械能 10 / 21 11．（2018·陕西模拟）如图所示的装置中，当闭合开关，导体ab就会运动起来，下列说法正确的是 A．此现象说明磁可以生电 B．电动机是利用图示装置原理来工作的 C．导体ab运动方向与电流方向无关 D．同时调换蹄形磁铁两极和电源的正负极可以改变导体ab的运动方向 12．（2018·乐山模拟）如图所示的家用电器中，利用电动机原理工作的是 A．电饭锅 B．电风扇 C．笔记本电脑 D．动圈式话筒 13．（2018·保定一模）电动自行车以其快速、安全、环保等特点迅速风靡大街小巷。电动自行车运动过程中所发生的能量变化是 A．电能转化为机械能 B．化学能转化为机械能 C．化学能转化为电能，再转化为机械能 D．电能转化为化学能 14．随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭。如图所示。扫地机器人具有主动11 / 21 躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多智能功能，以下关于扫地机器人说法正确的是 A．机器人在自动吸尘过程中利用了气体流速与压强的知识 B．机器人内电动机制作原理是磁场对通电导体有力的作用 C．机器人在自动充电过程中主要把化学能转化为电能 D．机器人内部的集成电路部分主要使用了半导体材料 15．小明通过学习得到下面几个结论，请帮他补充完整： （1）实验表明，通电导体在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟______方向和______方向有关。 （2）要使直流电动机中的线圈连续平稳地转动，必须使线圈一到______时就能自动改变线圈里的______，使它受力的方向总是相同的。在直流电动机里，完成这一任务的装置叫______。 （3）电动机可以把______能转化成______能。 16．研究电动机的工作过程。 （1）电动机的工作原理是磁场对______ 有力的作用。图甲中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是__________________。线圈从图示位置再转动______度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置。

12 / 21 （2）图乙中的线圈可以持续转动，是因为它加装了______，该装置能在线圈______（选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。 （3）图丙所示的电动机模型中，调换模型中器件______ （填图中的序号）的放置可以方便改变电动机的转动方向。通电后电动机模型的线圈不转动，用手拔一下，线圈就连续转动起来，则刚才线圈不转动的原因是______。 17．（2018·黄梅期中）如图所示为人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这车钥匙实质相当于一个__________，跨上自行车将右手把向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越大，车速就越快。给电动车充电时，电瓶相当于________，将_______能转化为_______能。 【答案】 1、C 2、D 3．A【解析】电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故A符合题意；电流周围存在磁场，是电流的磁效应，这一现象是电磁铁的原理，故B不符合题意；磁场的基本性质是对放人其中的磁体产生磁力的作用，故C不符合题意；电磁感应现象是发电机的原理，故D不符合题意，故选A。 4．C【解析】A、由题意可知电动摇篮电路中电流的方向是不断变化的；B、电动摇篮是将电能转换成机械能的；C、电动摇篮应用了磁极间的相互作用原理；D、电动摇篮不可能将电能全部转换成机械能。故选C。 5．C【解析】电池的正、负极对调一下，改变了磁场方向，在线圈正上方增加磁体S极，增强了磁场强弱，而磁场方向和磁场强弱都不能使线圈能连续转动，故AB错误；将左、右转轴的漆皮下侧绝缘漆刮掉，或一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，如果两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，故C正确，D错误。故选C。