課本內(nèi)容
《直流電動機》
機床、水泵,需要電動機帶動,電力機車、電梯,需要電動機牽引。家庭生活中的電扇、冰箱、洗衣機,甚至各種電動玩具都離不開電動機。電動機已經(jīng)應(yīng)用在現(xiàn)代社會生活的各個方面。
給電動機通電,它就能夠轉(zhuǎn)動。這是為什么?下面就來研究電動機的工作原理。
磁場對通電導(dǎo)線的作用
我們知道,磁體在磁場中會受到力的作用。通電的螺線管有磁性,像一個磁體,有N極和S極。這是不是意味著,通電導(dǎo)線也會受到磁場的作用力?
實驗表明,通電導(dǎo)線在磁場中要受到力的作用,力的方向跟電流的方向、磁感線的方向都有關(guān)系,當(dāng)電流的方向或者磁感線的方向變得相反時,通電導(dǎo)線受力的方向也變得相反。
如果把一個通有電流的線框放到磁場中,它會怎樣運動?
演示
如圖,把線框放在磁場力,接通電源,讓電流通過,觀察它的運動。
利用上面的現(xiàn)象,我們可以讓線圈在磁場中轉(zhuǎn)起來,試試看。
電動機的基本構(gòu)造
觀察電動機,可以看到它由兩部分組成:能夠轉(zhuǎn)動的線圈和固定不動的磁體。在電動機里,能夠轉(zhuǎn)動的部分叫做轉(zhuǎn)子,固定不動的部分叫做定子。電動機工作時,轉(zhuǎn)子在定子中飛快地轉(zhuǎn)動。
在上面的探索活動中,我們使線圈轉(zhuǎn)起來了。那么,線圈為什么能不停地轉(zhuǎn)動呢?
線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動,是因為線圈越過了平衡位置以后,它受到的力邀阻礙它的轉(zhuǎn)動。如果在越過了平衡位置后停止對線圈供電,線圈不是就能連續(xù)轉(zhuǎn)下去了嗎?那么用什么方法停止對線圈供電嗎?
在前面的想想做做中,我們采用刮去引線漆皮的辦法,即一端的漆皮全部刮掉,另一端的漆皮只刮傷半周或下半周,來停止給線圈供電。這樣,線圈每轉(zhuǎn)一周,只有半周獲得動力。如果設(shè)法改變后半周電流的方向,使線圈在后半周也獲得動力,線圈將會更平穩(wěn)、更有力地轉(zhuǎn)動下去。
實際的直流電動機是通過換向器來實現(xiàn)這項動能的。
換向器的構(gòu)造如圖,兩個銅半環(huán)E和F跟線圈兩端相連,它們彼此絕緣,并隨線圈一起轉(zhuǎn)動。A和B是電刷,它們跟半環(huán)接觸,使電源和線圈組成閉合電路。這樣,無論線圈的哪個邊,只要它處于靠近磁體S極的一側(cè),其中的電流都是從讀者這邊朝紙內(nèi)的方向流去,這時它的受力方向總是相同,線圈就可以不停滴轉(zhuǎn)動下去了。
實際的直流電動機都有多個線圈,每個線圈都接在一對換向片上。有的直流電動機還用電磁鐵來產(chǎn)生強磁場。
生活中的電動機
電動機通電時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,電能轉(zhuǎn)化為機械運動的能。由于電網(wǎng)供給的是交變電流,電風(fēng)扇、洗衣機等家用電器中的電動機,多數(shù)是交流電動機。交流電動機也是靠著通電導(dǎo)體在磁場中所受的力來運轉(zhuǎn)的。而電動玩具、錄音機等小型電器則多數(shù)使用直流電動機。
電動機構(gòu)造簡單、控制方便、體積小、效率高、功率可大可小,廣泛地應(yīng)用在社會生活中。農(nóng)村的電灌站、工廠的各種機床,都有電動機。電車、電力機。電車、電力機車都是以電動機為動力的交通工具,由于電動機不像內(nèi)燃機那樣污染環(huán)境,應(yīng)該提倡用電做動力。由太陽能或蓄電池提供能源的電動汽車的研究已經(jīng)進(jìn)入實用階段。隨著技術(shù)的發(fā)展和社會的進(jìn)步,電動機和人類的關(guān)系將越來越密切。
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閆老師
女,中教高級職稱
優(yōu)秀教師,高級教師職稱。教學(xué)功底扎實,教學(xué)經(jīng)驗豐富,對知識體系有深厚的了解。