九年級物理下冊17.1關(guān)于電動機(jī)轉(zhuǎn)動的猜想新版粵教滬版

1、第十七章第十七章 電動機(jī)與發(fā)電機(jī)電動機(jī)與發(fā)電機(jī)17.1 17.1 關(guān)于電動機(jī)轉(zhuǎn)動關(guān)于電動機(jī)轉(zhuǎn)動 的猜想的猜想電動機(jī)電動機(jī)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛電風(fēng)扇電風(fēng)扇玩具汔車玩具汔車數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床電力機(jī)車電力機(jī)車洗衣機(jī)洗衣機(jī)電動自行車電動自行車你還能說出哪些器具用到電動機(jī)？你還能說出哪些器具用到電動機(jī)？1知識點(diǎn)知識點(diǎn)認(rèn)識電動機(jī)認(rèn)識電動機(jī)了解電動機(jī)的結(jié)構(gòu)了解電動機(jī)的結(jié)構(gòu)這用途廣泛的電動機(jī)，它是怎么轉(zhuǎn)動起來的呢？它這用途廣泛的電動機(jī)，它是怎么轉(zhuǎn)動起來的呢？它們的結(jié)構(gòu)有什么共同點(diǎn)？們的結(jié)構(gòu)有什么共同點(diǎn)？活動：讓電動機(jī)轉(zhuǎn)起來活動：讓電動機(jī)轉(zhuǎn)起來用導(dǎo)線把電源、電動機(jī)、開關(guān)等配件連

2、接起來后試用導(dǎo)線把電源、電動機(jī)、開關(guān)等配件連接起來后試一試能不能讓電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來。一試能不能讓電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來。電動機(jī)不轉(zhuǎn)的原因及處理方法電動機(jī)不轉(zhuǎn)的原因及處理方法不轉(zhuǎn)的原因不轉(zhuǎn)的原因處理方法處理方法安裝錯誤安裝錯誤檢查電路的正確性檢查電路的正確性電路不通或電路不通或電流過小電流過小電源電壓太低，應(yīng)換用能產(chǎn)生較大電壓的電源電源電壓太低，應(yīng)換用能產(chǎn)生較大電壓的電源滑動變阻器阻值過大，應(yīng)減小滑動變阻器的阻值滑動變阻器阻值過大，應(yīng)減小滑動變阻器的阻值電路未連接好，重新檢查電路電路未連接好，重新檢查電路線圈或電路中有斷路現(xiàn)象，重新檢查電路線圈或電路中有斷路現(xiàn)象，重新檢查電路磁場力太小磁場力太小磁鐵的磁性

3、不夠強(qiáng)，應(yīng)換更強(qiáng)的磁鐵的磁性不夠強(qiáng)，應(yīng)換更強(qiáng)的線圈的匝數(shù)太少，應(yīng)增加匝數(shù)線圈的匝數(shù)太少，應(yīng)增加匝數(shù)不轉(zhuǎn)的原因不轉(zhuǎn)的原因處理方法處理方法摩擦阻力太大摩擦阻力太大檢查線圈軸與支架之間以及電刷與換向器之間的檢查線圈軸與支架之間以及電刷與換向器之間的接觸情況接觸情況線圈處于平衡線圈處于平衡位置位置撥動線圈，讓它通過平衡位置，電動機(jī)即可轉(zhuǎn)動撥動線圈，讓它通過平衡位置，電動機(jī)即可轉(zhuǎn)動想要知道電動機(jī)通電后為什么會轉(zhuǎn)動，讓我們先將它想要知道電動機(jī)通電后為什么會轉(zhuǎn)動，讓我們先將它拆開，看一看它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。拆開，看一看它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)?；顒踊顒?：探究電動機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：探究電動機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)電動機(jī)的主要部件是：電動機(jī)的

4、主要部件是：磁體（定子）磁體（定子）和和線圈（轉(zhuǎn)子）線圈（轉(zhuǎn)子）你知道嗎？你知道嗎？電動機(jī)分為電動機(jī)分為直流電動機(jī)直流電動機(jī)和和交流電動機(jī)交流電動機(jī)小知識小知識方向不變的電流叫做直流電，方向不變的電流叫做直流電，如干電池、蓄電池提供的電如干電池、蓄電池提供的電流都是直流電。流都是直流電。小知識小知識方向周期性改變的電流叫做方向周期性改變的電流叫做交流電，如水力發(fā)電站提供交流電，如水力發(fā)電站提供的電流。的電流。使用直流電的電動機(jī)叫使用直流電的電動機(jī)叫做做直流電動機(jī)直流電動機(jī)使用交流電的電動機(jī)使用交流電的電動機(jī)叫做叫做交流電動機(jī)交流電動機(jī)電動機(jī)是把電動機(jī)是把電能電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為機(jī)械能機(jī)械能的動力機(jī)

5、器。的動力機(jī)器。【例【例1】下列部件中不屬于電動機(jī)的構(gòu)成部分的是下列部件中不屬于電動機(jī)的構(gòu)成部分的是()A磁鐵磁鐵B火花塞火花塞C線圈線圈D換向器換向器電動機(jī)的主要構(gòu)成部分是磁體和線圈，另外還有換向電動機(jī)的主要構(gòu)成部分是磁體和線圈，另外還有換向器器(兩個金屬半環(huán)兩個金屬半環(huán))、電刷等部分。火花塞是汽油機(jī)的、電刷等部分?；鸹ㄈ瞧蜋C(jī)的構(gòu)成部分，而不是電動機(jī)的構(gòu)成部分。構(gòu)成部分，而不是電動機(jī)的構(gòu)成部分?！窘馕觥俊窘馕觥緽小型電動機(jī)一般采用磁體不動、線圈轉(zhuǎn)動，人們把磁小型電動機(jī)一般采用磁體不動、線圈轉(zhuǎn)動，人們把磁體叫做定子，線圈叫做轉(zhuǎn)子。體叫做定子，線圈叫做轉(zhuǎn)子?！纠纠?】如圖所示，沒有用到電動

6、機(jī)的家用電器是如圖所示，沒有用到電動機(jī)的家用電器是()B電風(fēng)扇通電后扇葉能夠轉(zhuǎn)動，主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)電風(fēng)扇通電后扇葉能夠轉(zhuǎn)動，主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故用到了電動機(jī)；洗衣機(jī)通電時，洗滌筒會發(fā)械能，故用到了電動機(jī)；洗衣機(jī)通電時，洗滌筒會發(fā)生轉(zhuǎn)動，主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，表明洗衣機(jī)內(nèi)生轉(zhuǎn)動，主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，表明洗衣機(jī)內(nèi)部有電動機(jī)，所以洗衣機(jī)應(yīng)用了電動機(jī)；電吹風(fēng)通電部有電動機(jī)，所以洗衣機(jī)應(yīng)用了電動機(jī)；電吹風(fēng)通電時，有一個小電動機(jī)轉(zhuǎn)動，主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械時，有一個小電動機(jī)轉(zhuǎn)動，主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故應(yīng)用了電動機(jī)；電熱水壺通電后，主要是將電能，故應(yīng)用了電動機(jī)；電熱水壺通電后，主

7、要是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用了電流的熱效應(yīng)，故電熱水壺能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用了電流的熱效應(yīng)，故電熱水壺沒有用到電動機(jī)。沒有用到電動機(jī)?！窘馕觥俊窘馕觥侩妱訖C(jī)工作時的能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與其電動機(jī)工作時的能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與其他的用電器能量轉(zhuǎn)化不同，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析比他的用電器能量轉(zhuǎn)化不同，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析比較容易辨別用電器是否用到電動機(jī)。較容易辨別用電器是否用到電動機(jī)。【例【例3】給電動機(jī)通電后電動機(jī)帶動其他機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)起來，給電動機(jī)通電后電動機(jī)帶動其他機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)起來，同時電動機(jī)的外殼也變得燙手，則下列說法中正確的同時電動機(jī)的外殼也變得燙手，則下列說法中正確的是是()A電能全

8、部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B電能的一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電能的一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D電能的一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能是通過克服摩擦力做功來電能的一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能是通過克服摩擦力做功來完成的完成的B電流通過電動機(jī)消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶電流通過電動機(jī)消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動其他機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)起來，另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，主要是動其他機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)起來，另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，主要是電流流過導(dǎo)體做功把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，盡管電動機(jī)在電流流過導(dǎo)體做功把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，盡管電動機(jī)在使用時因定子、轉(zhuǎn)子的相對運(yùn)動會克服摩擦力做功而使用時因定子

9、、轉(zhuǎn)子的相對運(yùn)動會克服摩擦力做功而使內(nèi)能增加，但這不是產(chǎn)生內(nèi)能的主要途徑，所以使內(nèi)能增加，但這不是產(chǎn)生內(nèi)能的主要途徑，所以A、C、D錯，錯，B正確。電動機(jī)的外殼會變得燙手，說明正確。電動機(jī)的外殼會變得燙手，說明有內(nèi)能產(chǎn)生，但內(nèi)能的產(chǎn)生主要是因?yàn)殡娏鞯臒嵝?yīng)有內(nèi)能產(chǎn)生，但內(nèi)能的產(chǎn)生主要是因?yàn)殡娏鞯臒嵝?yīng)而不是因?yàn)槟Σ?，這是本題的易錯點(diǎn)。而不是因?yàn)槟Σ?，這是本題的易錯點(diǎn)?！窘馕觥俊窘馕觥侩妱訖C(jī)在使用時將電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，另一電動機(jī)在使用時將電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總的能量是守恒的。部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總的能量是守恒的。電動機(jī)是一種高效率、低污染的動力設(shè)備，被廣電動機(jī)是一種

10、高效率、低污染的動力設(shè)備，被廣泛地應(yīng)用在日常生活和生產(chǎn)中。如圖所示，下列泛地應(yīng)用在日常生活和生產(chǎn)中。如圖所示，下列電器設(shè)備中使用了電動機(jī)的是電器設(shè)備中使用了電動機(jī)的是()A B C D1如圖所示，安裝直流電動機(jī)時應(yīng)先把線圈固定在如圖所示，安裝直流電動機(jī)時應(yīng)先把線圈固定在_上；再將支架固定在上；再將支架固定在_上，并將上，并將_安裝在支架上；用螺釘把銅片固定在安裝在支架上；用螺釘把銅片固定在_上，同時使銅片與轉(zhuǎn)軸上的銅制半圓環(huán)上，同時使銅片與轉(zhuǎn)軸上的銅制半圓環(huán)接觸，這樣換向器也就制成了；然后在固定銅片接觸，這樣換向器也就制成了；然后在固定銅片的兩個螺釘上引出兩個引線，把兩弧形鐵片的一的兩個螺釘上

11、引出兩個引線，把兩弧形鐵片的一端用螺釘固定在端用螺釘固定在_上，用上，用_夾住另夾住另一端。一端。22知識點(diǎn)知識點(diǎn)關(guān)于電動機(jī)轉(zhuǎn)動的實(shí)驗(yàn)與猜想關(guān)于電動機(jī)轉(zhuǎn)動的實(shí)驗(yàn)與猜想關(guān)于電動機(jī)為什么會轉(zhuǎn)動的猜想關(guān)于電動機(jī)為什么會轉(zhuǎn)動的猜想電動機(jī)內(nèi)磁鐵與線圈之間并無接觸，但線圈通電就會電動機(jī)內(nèi)磁鐵與線圈之間并無接觸，但線圈通電就會轉(zhuǎn)動，這說明磁鐵的轉(zhuǎn)動，這說明磁鐵的磁場磁場對線圈有對線圈有力力的作用。的作用。所以電動機(jī)的轉(zhuǎn)動，可能跟所以電動機(jī)的轉(zhuǎn)動，可能跟磁場磁場和和電流電流有關(guān)。磁場可有關(guān)。磁場可能會對通電線圈產(chǎn)生能會對通電線圈產(chǎn)生力力的作用，電動機(jī)才會轉(zhuǎn)動起來。的作用，電動機(jī)才會轉(zhuǎn)動起來。要驗(yàn)證猜想，需要對

12、電動機(jī)的結(jié)構(gòu)做合理的簡化要驗(yàn)證猜想，需要對電動機(jī)的結(jié)構(gòu)做合理的簡化線圈可簡化為線圈可簡化為單根導(dǎo)線單根導(dǎo)線電磁繼電器工作原理電磁繼電器工作原理電動機(jī)的磁鐵（電磁鐵）電動機(jī)的磁鐵（電磁鐵）可用蹄形磁鐵代替可用蹄形磁鐵代替因此，因此，通電線圈受力轉(zhuǎn)動的問題就可用單導(dǎo)線或線通電線圈受力轉(zhuǎn)動的問題就可用單導(dǎo)線或線圈和蹄形磁鐵進(jìn)行研究。圈和蹄形磁鐵進(jìn)行研究。【例【例4】在制作簡易電動機(jī)的過程中，若要改變電動在制作簡易電動機(jī)的過程中，若要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，可以機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，可以() 改變通過電流的大小改變通過電流的大小 將電源的正負(fù)極對調(diào)將電源的正負(fù)極對調(diào)C換用磁性更強(qiáng)的磁鐵換用磁性更強(qiáng)的磁鐵D增加電

13、動機(jī)的線圈匝數(shù)增加電動機(jī)的線圈匝數(shù)B本題考查影響電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向的因素。影響電動機(jī)轉(zhuǎn)本題考查影響電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向的因素。影響電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向的因素有磁場方向和電流方向動方向的因素有磁場方向和電流方向 ，所以可以通，所以可以通過改變磁場的方向或電流的方向來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)轉(zhuǎn)動方過改變磁場的方向或電流的方向來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向的改變。向的改變。【解析】【解析】(口訣法口訣法)(1)磁場的方向、電流的方向和電動機(jī)轉(zhuǎn)向的磁場的方向、電流的方向和電動機(jī)轉(zhuǎn)向的關(guān)系，記住關(guān)系，記住“一變就變，全變不變一變就變，全變不變”，即只要磁場的，即只要磁場的方向和電流的方向有一個發(fā)生改變，電動機(jī)的轉(zhuǎn)向就方向和電流的方向有一個發(fā)生

14、改變，電動機(jī)的轉(zhuǎn)向就發(fā)生改變，磁場的方向和電流的方向都發(fā)生改變，電發(fā)生改變，磁場的方向和電流的方向都發(fā)生改變，電動機(jī)的轉(zhuǎn)向不發(fā)生改變；動機(jī)的轉(zhuǎn)向不發(fā)生改變；(2)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與磁場的強(qiáng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與磁場的強(qiáng)弱和電流的大小有關(guān)，記住弱和電流的大小有關(guān)，記住“一增則增，全增更增一增則增，全增更增”，即電流增大或磁場增強(qiáng)都會引起電動機(jī)的轉(zhuǎn)速加快，即電流增大或磁場增強(qiáng)都會引起電動機(jī)的轉(zhuǎn)速加快，如果磁場增強(qiáng)，同時電流也增加，電動機(jī)轉(zhuǎn)速就會增如果磁場增強(qiáng)，同時電流也增加，電動機(jī)轉(zhuǎn)速就會增加更多。加更多?！纠纠?】有一電動機(jī)模型經(jīng)過檢查，一切都按要求安裝有一電動機(jī)模型經(jīng)過檢查，一切都按要求安裝完畢后，排除

15、接觸不良、短路及磁鐵沒有磁性、電源完畢后，排除接觸不良、短路及磁鐵沒有磁性、電源沒有電壓等各種原因后，接通電源仍不能轉(zhuǎn)動。小佳沒有電壓等各種原因后，接通電源仍不能轉(zhuǎn)動。小佳同學(xué)用手去旋轉(zhuǎn)線圈，剛一旋轉(zhuǎn)，電動機(jī)就立即持續(xù)同學(xué)用手去旋轉(zhuǎn)線圈，剛一旋轉(zhuǎn)，電動機(jī)就立即持續(xù)轉(zhuǎn)動起來。則原來電動機(jī)不轉(zhuǎn)動的原因可能是轉(zhuǎn)動起來。則原來電動機(jī)不轉(zhuǎn)動的原因可能是()A電動機(jī)轉(zhuǎn)軸生銹而被卡住了電動機(jī)轉(zhuǎn)軸生銹而被卡住了B轉(zhuǎn)軸沒潤滑油轉(zhuǎn)不動轉(zhuǎn)軸沒潤滑油轉(zhuǎn)不動C線圈所處的位置對它的轉(zhuǎn)動有影響線圈所處的位置對它的轉(zhuǎn)動有影響D線圈轉(zhuǎn)動要靠外力線圈轉(zhuǎn)動要靠外力C解答本題的關(guān)鍵句子是解答本題的關(guān)鍵句子是“小佳同學(xué)用手去旋轉(zhuǎn)線圈，

16、小佳同學(xué)用手去旋轉(zhuǎn)線圈，剛一旋轉(zhuǎn)，電動機(jī)就立即持續(xù)轉(zhuǎn)動起來剛一旋轉(zhuǎn)，電動機(jī)就立即持續(xù)轉(zhuǎn)動起來”。這說明當(dāng)。這說明當(dāng)線圈處于另一個位置時是可以轉(zhuǎn)動的，故可排除線圈處于另一個位置時是可以轉(zhuǎn)動的，故可排除A和和B兩選項(xiàng)；線圈的轉(zhuǎn)動是由于磁場給電流的力，而不兩選項(xiàng)；線圈的轉(zhuǎn)動是由于磁場給電流的力，而不是靠外力，故是靠外力，故D錯誤。錯誤。【解析】【解析】電動機(jī)不轉(zhuǎn)動的原因主要有以下幾個方面：電動機(jī)不轉(zhuǎn)動的原因主要有以下幾個方面：電動機(jī)轉(zhuǎn)軸因?yàn)樯P而被卡??；電動機(jī)轉(zhuǎn)軸因?yàn)樯P而被卡?。痪€路接觸不良，電路中無電流；線路接觸不良，電路中無電流；電壓過低，電路中電流太小；電壓過低，電路中電流太?。痪€圈初始位置

17、受力平衡。線圈初始位置受力平衡。電動機(jī)模型正確安裝后，接通電源，線圈中有電電動機(jī)模型正確安裝后，接通電源，線圈中有電流時，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，不可能造成這一現(xiàn)象的原因流時，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，不可能造成這一現(xiàn)象的原因是是()A摩擦力太大摩擦力太大 B電源正、負(fù)極接反電源正、負(fù)極接反C電源電壓太低電源電壓太低 D磁體的磁性太弱磁體的磁性太弱為了探究通電線圈受力轉(zhuǎn)動的具體情況，需要對為了探究通電線圈受力轉(zhuǎn)動的具體情況，需要對電動機(jī)的部件進(jìn)行合理的簡化，簡化的情況是：電動機(jī)的部件進(jìn)行合理的簡化，簡化的情況是：電動機(jī)轉(zhuǎn)子上的線圈組電動機(jī)轉(zhuǎn)子上的線圈組_一個線圈中的一段直導(dǎo)線。一個線圈中的一段直導(dǎo)線。121. 電動機(jī)的

18、兩個主要部件：電動機(jī)的兩個主要部件： 磁體（定子）和線圈（轉(zhuǎn)子）磁體（定子）和線圈（轉(zhuǎn)子）2. 電動機(jī)的轉(zhuǎn)動猜想：電動機(jī)的轉(zhuǎn)動猜想： 電動機(jī)轉(zhuǎn)動可能與磁場和電流有關(guān)。磁場可能會電動機(jī)轉(zhuǎn)動可能與磁場和電流有關(guān)。磁場可能會對通電線圈產(chǎn)生力的作用而使線圈轉(zhuǎn)動。對通電線圈產(chǎn)生力的作用而使線圈轉(zhuǎn)動。本節(jié)課你學(xué)到了什么？本節(jié)課你學(xué)到了什么？你對拆裝電動機(jī)這項(xiàng)活動感興趣嗎？在設(shè)計實(shí)驗(yàn)?zāi)銓Σ鹧b電動機(jī)這項(xiàng)活動感興趣嗎？在設(shè)計實(shí)驗(yàn)的活動中，是否遇到過什么問題？你是怎樣解決的活動中，是否遇到過什么問題？你是怎樣解決的？談?wù)勀愕捏w會。的？談?wù)勀愕捏w會。電動機(jī)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用十分廣泛。請調(diào)查電動機(jī)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用十分廣泛。請調(diào)查一下你家中哪些物品使用了電動機(jī)。一下你家中哪些物品使用了電動機(jī)。123電流通過電動機(jī)做了電流通過電動機(jī)做了300 J的功，則電動機(jī)消耗的的功，則電動機(jī)消耗的電能電能_(填填“大于大于”“”“等于等于”或或“小于小于”)300 J，電動機(jī)轉(zhuǎn)化的機(jī)械能，電動機(jī)轉(zhuǎn)化的機(jī)械能_(填填