探究电动机转动的原理

电动机的工作原理超详细!电动机是一种将电能转换成机械能的设备。

它通过电流在磁场中的作用，产生力矩使机械部件旋转。

以下是电动机的工作原理的详细说明。

1.磁场产生：电动机通常由一个定子和一个转子组成。

定子由一组线圈（称为绕组）构成，通过电源供电。

当电流通过绕组时，会在定子上形成磁场。

这种磁场被称为励磁磁场。

2.转子悬浮：转子是电动机的旋转部分，通常由一个或多个永磁体组成。

转子被安装在定子上，可以在定子上自由地旋转。

在无外部力的情况下，转子会倾向于保持静止。

这是因为转子中的永磁体受到两个磁场的作用：励磁磁场和由转子上的永磁体产生的反磁场。

3.磁场交互：当电流经过定子绕组时，形成的励磁磁场与转子上的永磁体产生相互作用。

根据洛伦兹力定律，如果在一个磁场中通过电流，就会感受到一个力。

这个力可以使转子开始旋转。

4.磁场旋转：一旦转子开始旋转，它的运动会导致永磁体与励磁磁场之间的相对运动。

这种相对运动会导致转子上的永磁体产生另一个磁场，被称为感应磁场。

感应磁场与励磁磁场相互作用，继续驱动转子旋转。

5.维持运动：为了保持电动机的旋转，电流需要持续通过定子绕组。

这可以通过接通电源来实现。

通过不断提供电流，定子绕组中的励磁磁场得到维持，使转子上的永磁体继续旋转。

总结一下，电动机的工作原理可以简单描述为：通电时，定子绕组中形成励磁磁场，与转子上的永磁体产生相互作用，使得转子开始旋转。

转子旋转产生的运动导致永磁体产生感应磁场，并与励磁磁场相互作用。

为了维持运动，需要持续提供电流供给定子绕组。

电动机的工作原理涉及电磁学和力学原理，并且在不同类型的电动机中可能会有一些额外的差异。

此外，电动机还可以根据其供电方式分为直流电动机和交流电动机两大类。

不同类型的电动机具有不同的特性、应用和工作原理。

电动机教学设计晋城九中谭军霞一、教学目标（一）知识与技能1．通过实验视频，知道磁场对通电导线有力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。

2．通过实验观察，知道磁场能使通电线圈转动，了解换向器的工作原理。

3．了解直流电动机的构造、工作原理及能量的转化。

（二）过程与方法经历探究的过程，提高实验观察能力、分析归纳能力。

（三）情感态度和价值观通过实验“让线圈转起来”，体验在克服种种困难成功解决物理问题时的喜悦。

二、教学重难点重点：通电导线在磁场中受到力的作用。

难点：直流电动机的构造和工作原理三、教学过程否转动，思考：电动机为什么能转动械能。

学生思考。

总结能力。

交流合作磁场对通电导线的作用提出问题：磁体在磁场中会受力的作用，磁体间通过磁场相互作用，那么通电导线周围存在磁场，它是否会受到力的作用呢猜想：通电导线在磁场中会受到力的作用。

设计实验：在磁场中放一通电直导线，观察直导线是否受力运动。

设计电路。

进行实验：连接电路，快速的闭合开关再断开，观察现象。

提出新的问题，通电导体在磁场中运动方向是固定的吗可能与什么因素有关演示实验，在前面实验的基础上，只改变电流方向，再改变磁场方向。

观察金属棒的运动方向。

综合前面的实验，请说说你对磁场对通电导线的作用的认识。

学生猜想学生观看实验视频。

学生讨论：通电导体在磁场中受力的作用，作用方向可能与电流方向有关，也可能与磁场方向有关。

学生观察现象，当通电导线中的电流方向改变或磁场方向改变，通电导线的受力方向会发生改变，若同时改变电流方向和磁场方向，则受力方向不变。

学生总结实验结论。

了解科学探究的一般步骤，有利用科学的方法解决实际问题的意识。

学会实验总结、提升。

电动机的基本构造演示：接触电源，小线圈在磁场中发生转动，转到某位置摆动几下就不动了。

投影实验图。

讨论：为什么线圈不能持续转下去在本实验中线圈静止时所处的位置叫平衡位置。

如何让线圈转过平衡位置后，受力方向发生改变而持续转动呢在“让电动机转起来”的实验中，线圈只有半圈有电流，如果在平衡位置时改变电流方向即可。

通电导体在磁场中所 受力的方向与哪些 因素有关呢？
2、与两个因素有关： 1、电流的方向
2、磁场的方向
左手定则
• 展开左手让磁感线垂直穿过手心， 四指与电流的方向一致，那么大拇 指的方向就是所受力的方向。
二、电动机的基本构造 如果把导线改为线圈情况又如何呢？
（图乙）
（图甲）
平衡位置：线圈平面与磁 场方向垂直的位置。
电动机为什么会转动
一、磁场对通电导体的作用 磁体在磁场中会受到磁力 的作用（磁体发生运动）
通电的导线能产生磁场， 使磁针或磁体偏转（运动）
逆向思维——磁体能否 使通电的导线运动呢？
实验探究： 通电导体在磁场里的作用 提出问题： 设计实验：
进行实验：
1、实验结论：通电导体在磁场中
会受到力的作用。
特点：线圈上下两个边受 力大小一样，方向相反。
A、B是电刷 作用：与半环接
触，使电源和线圈组 成闭合电路。
E、F是换向器（两个 半圆铜环）：
作用：及时改变 线圈中的电流方向， 使受力方向总是相同， 线圈一直转动下去。
转子（线圈） 定子（磁体）
电动机的工作过程
电动机的基本构造
转子
电动机
定子
三、生活中的电动机
身体健康，学习进步！ Nhomakorabea• 1．电动机的作用：把电能转化为 机械能。
• 2．应用
小结
电动机
通电导体在磁场里受力的作用 受力方向跟电流的方向， 磁感线的方向都有关
电动机连续转动的原因
电动机构造：定子转子换向器电刷
生活中的电动机
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沪粤版九年级下册物理《研究电动机转动的原理》教课设计教课反省17.2研究电动机转动的原理教课目的知识目标1.认识磁场对通电导线的作用。

2.初步认识科学与技术之间的关系。

教课要点：磁场对电流的作用。

教课难点1.剖析归纳通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个要素相关。

2.理解通电线圈在磁场里为何会转动。

器械准备电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒（导体）、滑动变阻器、线圈、导轨。

教课过程一、引入新课1.磁场的基天性质是什么？磁场对放入此中的磁体产生力的作用。

2.电流的磁效应是什么？通电导体四周存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向相关，这类状况叫作电流的磁效应。

播放课件：播放相关电动灵活画。

分别点击开关（ 2 个方向）和拖动滑动变阻器，察看电动机和车轮的旋转方向，由学生描绘并猜想出现这类现象的原由。

电动机为何会转呢？指引学生回想奥斯特实验，知道通电导体四周存在磁场，能使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用，启迪学生逆向思想。

磁场对电流有没有力的作用呢？我们知道生产和生活中的很多电器都需要电动机来带动，下边我们就来研究电动机的工作原理。

二、新课教课研究点一：磁场对通电导线的作用1.如上图，把导线 ab 放在磁场里，接通电源，让电流经过导线ab, 察看它的运动，说出察看到的现象，议论得出结论。

现象：接通电源，导线 ab 向外（或向里）运动。

结论：通电导体在磁场中遇到力的作用。

2.把电源的正负极对调后接入电路，使经过导线 ab 的电流方向与本来相反，察看导线 ab 的运动方向。

现象：合上开关，导线 ab 向里（或向外）运动，与方才运动方向相反。

结论：这说明通电导体在磁场中遇到的力的方向与电流经过导体的方向相关。

3.保持导线 ab 中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调动一下，使磁场方向与本来相反，察看导线 ab 的运动方向。

现象：磁极调动后察看到导线 ab 的运动方向改变。

结论：这表示通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向相关。