九年级物理上学期直流电动机
九年级物理电动机的知识点
九年级物理电动机的知识点一、电动机的概念电动机是一种将电能转化为机械能的装置。
它通过电流通过导线产生磁场，利用磁场作用于导线中的电流产生力，从而引发转矩，使电机旋转。
电动机是现代社会中广泛应用的一种关键设备。
二、电动机的基本原理电动机的基本原理是利用电磁感应的法则和洛伦兹力的作用，从而将电能转化为机械能。
它主要包括电磁感应原理、洛伦兹力原理和右手定则。
1. 电磁感应原理：当通过导体的电流发生变化时，会产生电磁感应。
电动机中的定子线圈和励磁线圈通过电流的变化而产生磁场，从而引起转子的转动。
2. 洛伦兹力原理：当导体中有电流通过时，会受到力的作用。
电动机中的定子线圈由于电流与磁场的相互作用而受到洛伦兹力，进而产生转矩。
3. 右手定则：右手定则用于确定定子线圈中磁场和电流之间的关系，从而确定转子的旋转方向。
三、电动机的分类电动机根据其工作原理和结构的不同可分为直流电动机和交流电动机。
1. 直流电动机：直流电动机的定子线圈与转子线圈都是直流电流。
它的特点是旋转稳定、容易控制转速和转向。
2. 交流电动机：交流电动机的定子线圈通过交流电流产生磁场，旋转子线圈则通过感应电流产生磁场。
交流电动机的特点是结构简单、工作可靠。
四、电动机的应用领域电动机广泛应用于各个领域，包括工业制造、农业、交通运输和日常生活。
1. 工业制造：电动机广泛应用于工厂中的各种机械设备，如机床、输送机、压缩机等。
它们通过电动机提供的动力来完成工作。
2. 农业：电动机在农业中的应用主要包括水泵、插秧机、收割机等。
它们提供动力来帮助农民完成农业生产的各项工作。
3. 交通运输：电动机在交通运输领域中起着重要的作用，如电动汽车、电动自行车等。
它们通过电能转化为机械能，实现交通工具的运行。
4. 日常生活：电动机在日常生活中也随处可见，比如家庭中的洗衣机、电冰箱、吸尘器等。
这些家电设备都离不开电动机的动力支持。
总结：九年级物理学中，电动机是一个重要的知识点。
初中直流电动机的原理
初中直流电动机的原理直流电动机是一种将直流电能转化为机械能的装置。
它是由定子和转子两部分组成的。
定子是由一对磁极和定子线圈组成，定子线圈通电时产生的磁场决定了转子的转动方向和速度。
转子主要由电枢、电刷和电刷架组成，电枢是由许多绕组以其中一种规律串接在一起形成的，电刷和电极架则起到给电枢供电以及与外部电源连接的作用。
直流电动机的运转原理是基于洛伦兹力的作用。
当直流电流进入电枢线圈时，会在电枢产生磁场，而定子线圈通电时也会产生磁场，当两个磁场相互作用时，就会产生力矩使转子转动。
具体来说，当电流进入电枢绕组后，根据左手定则可以得知，电枢上每一个绕组都受到一个与电流方向垂直的力，这些力的合力将导致转子旋转。
当电枢旋转时，电刷和电刷架起到了传递电流的作用，使电流始终能够通过电枢线圈。
直流电动机的转速可以通过改变电压和电流的大小来控制。
根据欧姆定律，电动机的转速与电压和电流成正比。
当电压和电流增加时，电动机的转速也将增加。
而直流电动机的转速和扭矩的关系则由电枢线圈的匝数和磁场的强度决定。
当电源电压不变时，改变定子线圈的匝数可以改变电动机的扭矩，从而实现对电动机的调速。
直流电动机还具有反电动势和机械转矩的特性。
当电枢旋转时，由于磁场的变化，电枢内会产生一种反电动势，它与电源电压方向相反。
根据基尔霍夫电压定律，当反电动势与电源电压相等时，电流停止流动，电枢也停止转动。
而当电源电压大于反电动势时，电流会重新流动，电枢会继续转动。
此外，当机械负荷增加时，电动机转子所需的转矩也会增加，电动机为了克服负荷，会提供更大的转矩，从而保持转速的稳定。
总之，直流电动机的工作原理是通过电枢线圈的磁场与定子线圈的磁场相互作用来实现的。
直流电机具有调速性能及输出扭矩与电流成正比的特点，广泛应用于工业生产中。
第30讲 《14.6 直流电动机》(课件)九年级物理全一册(北师大版)
新课教学
直流电动机的原理
新课教学
二、直流电动机的原理
直流电动机的原理
与半环接触，使电源和线圈 组成闭合电路。
及时改变线圈中的电流方向， 使线圈一直转动下去。
新课教学
二、直流电动机的原理
线圈电流方向： a → b，c → d
线圈受力方向： ab 向上，cd 向下
线圈转动情况： 顺时针
新课教学
二、直流电动机的原理
课堂练习
5. 直流电动机工作时，换向器自动改变线圈中电流方向的位置 是（ A ） A．线圈刚越过平衡位置 B．线圈转到任意位置 C．线圈平面与磁感线平行 D．线圈平面与磁感线成45°角
32
线圈电流方向： 无电流
线圈受力方向： 不受力
线圈转动情况： 由于惯性继续转动
新课教学
二、直流电动机的原理
线圈电流方向： d → c，b → a
线圈受力方向： cd 向上，ab 向下
线圈转动情况： 顺时针
新课教学
二、直流电动机的原理
线圈电流方向： 无电流
线圈受力方向： 不受力
线圈转动情况： 由于惯性继续转动
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场 力方向也不同 B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置 C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向 D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
课堂练习
4. 关于直流电动机，下列叙述正确的是（ D ） A．直流电动机正常工作时，是将电能转化为内能 B．直流电动机的工作原理是电磁感应 C．电源的正、负极和磁场的方向同时改变，直流电动机的转 动方向也改变 D．直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环组成的
现使线圈中的电流每半周改变一 次。
九年级物理全册 直流电动机课件
人机交互和物联网技术将为直流电动机的发展带来新的机遇。通过与计算机、传感器和执 行器的配合，实现电机的远程监控和管理，提高生产效率和安全性。同时，人机交互技术 的应用将使电机更加智能化和易于操作，提高用户体验。
THANKS
感谢观看
03
闭环控制系统广泛应用于高精度、高稳定性的控制系统中，如
工业生产中的精密加工、航空航天等领域。
05
直流电动机的维护保养
日常维护保养
保持电动机清洁
经常用干燥的布擦拭电动机，以防止灰尘和污垢堆积，同时要定 期清理散热风扇和通风口，确保良好的散热效果。
检查电动机的接线
定期检查电动机的接线是否牢固，是否出现裸露或断裂现象，以防 因接线不良导致电动机工作异常。
汽车电器
汽车中的电器设备如雨刷器、空调 等也常常使用直流电动机进行驱动 。
其他领域
航空航天
在航空航天领域，直流电 动机作为驱动电机被用于 各种飞行器中。
医疗设备
医疗设备中也有很多地方 使用到直流电动机，如假 肢、轮椅等设备的驱动。
机器人
机器人是近年来直流电动 机应用的新兴领域之一， 作为驱动电机被广泛应用 于各种类型的机器人中。
换向器
换向器是直流电动机的重要组 成部分，它由许多铜片组成， 每个铜片的外沿套着绝缘材料 。
转轴
转轴连接着电枢和负载，是支 撑电枢和传递扭矩的重要部件 。
磁极
定子，提供磁场，通常由铁和 铜制成。
直流电动机的工作原理
通电导体在磁场中受到力的作用
当直流电流通过导体时，导体受到安培力的作用，从而产生旋转力矩。
注意电动机的噪音和振动
倾听电动机运转时是否有异常的噪音或振动，如有则需及时停机检 查并修复。
九年级物理实验：利用直流电动机发电
实验：利用直流电动机发电
实验目的：
1．了解电动机与发电机的构造。
2．知道发电机是利用了电磁感应的原理，是把机械能转化为电能。
实验原理：
电动机是利用了通电线圈在磁场中受力转动的原理，在构造上是由转子和定子组成，转子是由导线绕制成的线圈，定子是磁体。
如果把电动机的两根接线柱接上灯泡，线圈与灯泡就形成了回路，让线圈在磁场中转动时会切割磁感线运动，在线圈中会产生感应电流，使灯泡发光，电动机就变成了发电机。
实验器材：
电源、小电动机、小灯泡（发光二极管）、导线、开关、棉线。
实验步骤：
1．把小电动机接入电路中，闭合开关，观察电动机是否转动，判断电动机是否正常。
（如图1）
图1
2．把电池换成小灯泡，闭合开关，观察灯泡是否发光。
（如图2）
图2
3．将细线绕在电动机的皮带轮上。
4．闭合开关，拉动细线，使电动机快速转动起来，小灯泡就会发光。
（如图3）
图3
操作提示：
电动机的结构组成与发电机相似，从结构上实验是可行的。
给线圈通电，线圈会在磁场中受力转动，这就是电动机；如果让线圈在磁场中转动，线圈在磁场中切割磁感线运动，会产生感应电流，这是发电机。
1．在实验中先要确定电动机是否正常，如果用旧电动机可能会有接触不良等现象。
2．实验中小灯泡可以利用发光二极管代替，发光二极管更易发光。
3．细线绕在电动机的皮带轮上用手拉，也可以在细绳的一端挂重物，拉动更稳定。
北师大版九年级全一册物理14.6直流电动机说课稿
（一）板书设计
我的板书设计将注重清晰、简洁且有助于学生把握知识结构。布局上，我会将板书分为几个部分：标题、主要知识点、图表和实例。标题将突出本节课的主题，主要知识点将简洁地列出本节课的核心内容，图表将直观展示直流电动机的结构和工作原理，实例将帮助学生理解直流电动机的应用。板书在教学过程中的作用是辅助学生理解和记忆知识点，提供清晰的视觉辅助工具。为确保板书清晰、简洁，我会事先进行精心设计和练习，确保板书内容精炼且一目了然。
四、教学过程设计
（一）导入新课
为了快速吸引学生的注意力和兴趣，我计划以一个生动的实例导入新课。我会展示一辆电动汽车，并提出问题：“为什么电动汽车使用直流电动机？直流电动机是如何工作的？”这样的问题能够激发学生的好奇心，使他们主动思考并参与到课堂中来。接着，我会简要介绍直流电动机的重要性，并宣布本节课我们将深入学习直流电动机的构造、原理、性能和应用。
（二）新知讲授
在新知讲授阶段，我将逐步呈现知识点，引导学生深入理解。首先，我会利用多媒体课件直观展示直流电动机的结构，并逐一解释磁极、线圈、换向器等组成部分的作用。接着，我会讲解直流电动机的工作原理，通过动画演示线圈在磁场中的运动，让学生理解其转速、电流与负载之间的关系。最后，我会结合实际应用案例，如电动汽车、电风扇等，让学生了解直流电动机在现实生活中的重要作用。
（二）媒体资源
为了辅助教学，我将使用多媒体课件、实验仪器和网络资源。多媒体课件能够直观展示直流电动机的结构原理，帮助学生形象理解；实验仪器则可供学生亲自动手操作，加深对知识的理解；网络资源可提供更多的学习资料和案例，拓宽学生的知识视野。这些资源的使用能够提高教学效率，丰富教学内容，激发学生的学习兴趣。
（二）教学目标
1.知识与技能：通过学习，使学生掌握直流电动机的构造、原理、性能和应用，提高学生的电学知识水平。
北师大版九年级物理全册-14.6直流电动机课件(共44张PPT)
1 8 15 7 14 6 13 5 12 4 11 3 10 2 9 1
用联接顺序图表示为：
上层边 1 8 15 7 14 6 13 5 12 4 11 3 10 2 9 1
4 11 3 10 2 9 1 8 15 7 14 6 13 5 12 下层边
条支路。 每增加一对主极就增加一对支路。 2a＝2p。 迭绕组并联的支路数多， 每条支路中串联元件数少，适应于
较大电流、较低电压的电机。
单波绕组：把全部上元件边在相同极性下的元件相连，形成
一条支路。 整个绕组只有一对支路， 极数的增减与支路数无 关。 2a＝2。 波绕组并联的支路数少， 每条支路中串联元件数多， 适用于 较高电压、较小电流的电机。
I +
N
a
E E
U
–
S
用右手定那么 判
感应电动势Ea 的方向
直流电机原理
e =B lv (符合右手定那么) 有效长度为l的导体以线速度v,在磁通密度为
B 的磁场中运动时，导体内将产生感应电动 势e 。
感应电动 势
输出电压
EKEnUE IaRa
直流发电机运行时的几点结论
1.在相同极性磁极下的导体感应电动势e 方向相同，固 定不变；电刷间为直流电势。线圈中感应电势与电 流方向一致；
绕组内部无换流； • 每条支路由不相同的电刷引出， 电刷不能少， 电刷数
等于磁极数; • 正负电刷引出的电动势即为每一支路的电动势， 电枢
电压等于支路电压; • 由正负电刷引出的电枢电流Ia为各支路电流之和， 即
Ia2aai
二、单波绕组
波绕组：首末端所接的两换向片相隔很远， 两个元件紧相串联后形似波浪。
北师大版物理九年级第十四章第6节《直流电动机》-课件
但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动……
通电线圈 （能／不能）在磁场中转动；通电Biblioteka 圈 （能／不能）在磁场中持续转动下去；
能
不能
观察到的现象：
想一想：线圈为什么会转动？又为什么不会连续地转动下去？
如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，立刻改变其中的电流方向……线圈就会继续转动下去。
第十四章 磁现象
直流电动机
问题的提出
通电导线在磁场中受到力的作用，那么通电线圈在磁场中会怎样运动呢？
一、直流电动机的原理
观察与思考
实验一：通电线圈在磁场中会怎样运动？
(磁场对通电线圈有力的作用)通电线圈在磁场中受力转动是电动机的基本原理
直流电动机的结构和工作原理
通电线圈受磁场力作用，开始顺时针旋转．通电线圈刚过平衡位置，换向器自动改变线圈中的电流方向．通电线圈转过平衡位置后，在磁场力的作用下继续顺时针转动．
工作过程的描述
二、实用的电动机
实际实用的直流电动机由定子和转子两部分组成。
向右运动
向左运动
向左运动
电流
磁场
我们，还在路上……
You made my day!
阅读使人充实；会谈使人敏捷；写作与笔记使人精确；史鉴使人明智；诗歌使人巧慧；数学使人精细；博物使人深沉； 伦理使人庄重；逻辑与修辞使人善辩。
电刷
换向器
定子
转子
电动机的优点
1、构造简单2、制造方便3、体积小4、效率高5、便于控制6、种类繁多
电动机
直流电动机
交流电动机
大型直流电动机
小型直流电动机
电力机车公交电车货运电瓶车起重机刨床
电动玩具录音机影碟机
电扇洗衣机电冰箱带动水泵农产品加工机械
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第7课时
教学内容：直流电动机
教学目标
知识与技能
知道直流电动机的工作原理；
知道换向器在直流电动机中的作用；
能区分直流电动机和交流电动机.
过程与方法
经历制作模拟电动机的过程，了解直流电动机的结构和工作原理.
情感、态度与价值观
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣.
教学重点：直流电动机的原理。
教学难点：直流电动机的工作情况。
教学过程：
一、新课引入
复习提问：
1.要改变通电导体在磁场里受力方向，可以通过改变（）或改变（）来实现。
2.通电导体在磁场里运动，消耗了（）能得到了（）能。
演示实验1：通电线圈在磁场中会怎样运动？
提出问题，通电线圈放在磁场中，将会发生什么现象？
学生能够回答线圈在磁场中转动。
演示实验2：给电动机通电观察到什么现象？
二、讲授新课
（1）演示通电线圈在磁场中的直观模型。
线圈能够在磁场中转动，但不能持
续转动。
①线圈为什么在图甲位置转动起来？
②在图乙位置能够保持平衡？
（2）讲解线圈在磁场中转动情况及原因。
①线圈在图甲位置的ab和cd边受力方向相反且不在一条直线上，所以会转动。
②线圈在图乙位置时，ab和cd边受力大小相等，方向相反，在一条直线上，受平衡力作用，所以能保持平衡。
（3）换向器的作用
讨论：
线圈在图14－37乙位置，为什么摆动几下才停下来？
提问：
①线圈为什么能转过平衡位置？
由于惯性
②线圈转过平衡位置为什么还向回转？
因为线圈受力方向没有改变。
启发提问：
能不能想一个办法让线圈继续转动呢？
讨论总结：
要让线圈继续转动，就必须改变受力方向。
根据上节所学知识，可以用两种方法，一是在平衡位置及时改变电流方向；二是及时改变磁场方向。
提问：
①从实际出发，在两种方法中，哪一种方法最好呢？
应选用改变电流方向的方法，于是出现了换向器。
②换向器的作用是什么呢？（让学生观察电动机模型上的换向器，介绍构造。
）
总结：每当线圈刚转过平衡位置，换向器就能自动改变线圈中的电流方向。
这样就改变了线圈的受力方向，使得线圈继续转动。
（3）实用的电动机
①结构以及能量转化
换向器电能→机械能
②电动机的优点
与热机相比，电动机有哪些优点？
启止方便，构造简单，效率高，无污染。
③电动机的结构
转子→机壳和磁极，换向器→许多铜片。
④电动机的应用
三、课外制作
见教材P127。