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44电压负反馈调速系统是通过(调解)直流电动机电枢(电压)来达到稳定(转速)的目的...56他励直流电动机的负载转矩一定时,若在电枢回路中串入一定的电阻,则其转速将(...
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直流电机的转子是由(电枢铁芯)(电枢绕组)(换向器)(转轴...
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3秒自动关闭窗口电动机为什么会转动教案
发布时间： 18:16:00
发布者：吾爱
微信号：yazhuqingxin.
课题 第三节 科学探究：电动机为什么会转动
目标 知识与技能
1、知道磁场对通电导体有作用力。知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。
2、 知道通电线圈在磁场中转动的道理。知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。
3、学会安装和制作简单的电动机。
4、培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力
过程与方法 1、探究磁场对电流的作用的过程。
2、分析直流电动机的主要结构和工作原理。
情感态度与价值观
1、让学生通过亲自的实验探究，体验科学的研究基本方法，培养学生科学探究的意识。
2、 通过了解物理知识转化成为实际技术的过程,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。
3、初步培养创造发明意识。
重点 1．观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程；
2．电动机的工作原理
教学难点 理解电动机的工作原理。
教具 电池组若干（学生自备）,开关若干, 直流电动机模型若干,自绕线圈一个以及教学用幻灯片。
重点实验探究法（含模拟实验法），启发式教学法。
教 学 过 程 一、创设情境，引入新课
1、模拟各类电动机的声音，学生识别是什么用电器。师：电流通过做功可以转变为其它形式的能，比如电灯（电能－光能、内能）、电冰箱（电能－机械能），要使电能转变为机械能可以使用什么机器：电动机。那么生活中哪些用电器是用到了电动机的呢？（出示幻灯片）。
2、教师展示自己制作的电动机。同学们有没有想过：电动机为什么会转动呢？他的内部到底有些什么东西呢。
二、小组活动，观察电动机内部结构
1、学生打开桌子上的盒子，安装电动机，接通电源，使电动机转动，并观察各部件。
2、让学生说出各部分名称，教师补充。（出示幻灯片）
定子：由永久磁体或机壳组成。
转子：包括转子线圈和换向器，转子线圈嵌在铁芯上。
换向器：由几片铜片做成，与转子线圈连接，转子转动时，变换所接触的电刷，改变线圈中电流的方向。
电刷：固定在机壳上，与机外电源接线柱连接，转子转动时，换向器在电刷上滑动，与电源接通。
三、探究磁场对电流的作用
1、提出问题：为什么直流电动机的转通电以后，会发生转动？能否从电动机的构造上发现原因。如果把永磁体取出的话，在通电后，会不会发生转动？
A:回顾奥斯特实验证明了什么： 通电导体周围存在磁场，并通过磁场使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用。
B:进一步启发学生逆向思索
磁体对电流有无力的作用呢？即磁体对通过其磁场电流有无力的作用呢？
根据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体也应该对电流有力的作用。
正是因为有力的作用，才发生转动。
下面我们通过实验来研究这个推断。
C:模拟探究磁场对电流的作用 。
教师出示幻灯片
学生观察后得到： 通电导体在磁场中受到力的作用要运动。
教师进一步启发：金属杆运动有个方向的问题，能否让很轻的金属杆向相反的方向运动呢？
学生交流讨论、猜想。最后让学生总结磁场对电流产生的力的方向与哪些因素有关：电流方向和磁感线方向即磁场方向。（学生完成书上填空）
四、电动机怎样转动
1、磁场对通电线圈的作用
教师进一步启发提问：应用上面的实验结论，我们来分析一个问题：如果把直导线弯成线圈，放入磁场中并通电，（教师取出自带的线圈）它的受力情况将是怎样的呢？
出示幻灯片，引导学生分析：通电时，线圈两条边都在磁场中，都要受力，因为电流方向相反，所以受力方向也肯定相反。
教师提问：你们想想看，线圈会怎样运动呢？用实物（可以是书本）来演示一下。
学生思考并请同学谈猜想
教师再演示实验：（将电动机上的电刷、换向器拆下，实质是线圈）后通电，让学生观察线圈的运动情况。
学生观察到线圈转动，教师讲授并指明：线圈转动正是因为两条边的导线受力方向相反，边说边在幻灯片出示两条边的受力方向。
提问：线圈为什么会停下来呢？
利用幻灯片让学生分析：由于两边受力方向相反，且在同一直线上，线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。得到结论：通电线圈在磁场中受力转动，到平衡位置时静止。
教师提问：那有什么方法能够让线圈持续的旋转呢？
根据前面所学，学生讨论后回答出有两条途径：不断改变电流的方向和不断改变磁场的方向。然后让同学们思考和比较两种方法。哪种更容易些。学生自然看得出是不断改变电流的方向比较容易。
教师再把磁场对电流的作用的实验启发学生转到电动机上来，让学生思考：要怎样才能够不断改变电路中的电流。
现在让学生在电动机上安装上电动机上的电刷、换向器，再接通电源。学生观察到电动机持续的转了。在让学生仔细观察刚才没有电刷、换向器和现在有了电刷、换向器线圈的转动情况，让学生思考和猜想换向器的作用。并小心的拆开电动机，这些观察换向器的作用。
学生观察后得到：换向器的作用就是不断改变电流。
2、学生观看幻灯片，即书上的内容。想一想电动机究意是如何转动起来的？抽问学生
问题1：电动机的线圈怎样与外部的电源连接？
问题2：为什么电动机线圈会发生转动？
问题3：哪些图表示线圈在平衡位置，此时为什么要断电？靠什么转过平衡位置？
问题4：线圈过平衡位置时，线圈中电流方向为什么会发生变化？
问题5：线圈中电流方向变化，线圈两边受力方向怎样变化？
问题6：为什么线圈会持续转动？
第三节　科学探究：电动机为什么会转
1、电动机为什么会转动
2、转动原理：通电导体在磁场中受到力的作用；受力的方向，跟电流方向和磁场方向有关。
3、电动机怎样转动（受力情况、换向器的作用）
附：板书设计
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周一至周日 8:00-20:00直流电动机中，换向器的作用是当线圈转到位置时，就能自动改变线
练习题及答案
直流电动机中，换向器的作用是当线圈转到              位置时，就能自动改变线圈中               的方向，使线圈可以不停地转动下去。电磁铁和永久磁铁相比，优点是：它的磁性有无可以由             来控制，它的磁性强弱可以由            来控制，它的南北极可以由               来控制。
题型：填空题难度：中档来源：广西壮族自治区模拟题
所属题型：填空题
试题难度系数：中档
答案（找答案上）
平衡 电流 电流的通断 电流的大小 电流的方向
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初中三年级物理试题“直流电动机中，换向器的作用是当线圈转到位置时，就能自动改变线”旨在考查同学们对
直流电动机、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
此练习题为精华试题，现在没时间做？，以后再看。
根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问。
考点名称：
定义：直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电动机按励磁方式分为永磁、他励和自励3类，其中自励又分为并励、串励和复励3种。
分为两部分：定子与转子。注意：不要把换向极与换向器弄混淆了。
定子包括：主磁极，机座，换向极，电刷装置等。
转子包括：电枢铁芯，电枢绕组，换向器，轴和风扇等。
直流电动机转子部分由电枢铁芯、电枢、换向器等装置组成，下面对构造中的各部件进行详细介绍。
1.电枢铁芯部分：其作用是嵌放电枢绕组和颠末磁通，为了下降电机工作时电枢铁芯中发作的涡流损耗和磁滞损耗。
2.电枢部分：作用是发作电磁转矩和感应电动势，而进行能量变换。电枢绕组有许多线圈或玻璃丝包扁钢铜线或强度漆包线。
3.换向器又称整流子，在直流电想法中，它的作用是将电刷上的直流电源电流变换成电枢绕组内的沟通电流，是电磁转矩的倾向稳定不变，在直流发电机中，它将电枢绕组沟通电动势变换为电刷端上输出地直流电动势。
换向器由许多片构成的圆柱体之间用云母绝缘，电枢绕组每一个线圈两端区分接在两个换向片上。直流发电机中换向器的作用是把电枢绕组中的交变电动热变换为电刷间的直流电动势，负载中就有电流通过，直流发电机向负载输出电功率，同时电枢线圈中也肯定有电流通过。它与磁场相互作用发作电磁转矩，其倾向与发电机相反，原想法只需抑制这一磁场转矩才华股动电枢改变。因此，发电机向负载输出电功率的还，从原想法输出机械功率，完结了直流发电机将机械能变换为电能的作用。
电动机的原理：
直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的，它在工作时将电能转化为机械能
直流电动机主要由两部分组成，即能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子，电动机工作时，转子在定子中飞快地转动。如图所示
电能转化为机械能
&(1)构造：由两个铜制半球环构成
(2)作用：能自动地改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动
构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小，价格便宜、无污染
直流电动机和交流电动机的比较：
直流电动机
交流电动机
均由磁体，线圈组成
需要换向器(两个半铜环)，外电路上有电源
用两个铜环和电刷连接电路，外电路上无电源
均受磁场方向影响
磁场对通电线圈的作用
电磁感应现象
两者一起帮助人类利用水能、内能、核能等
电能转化为机械能机械能
转化为电能
补充：区别电动机与发电机，要分清是运动产生电，还是通电后运动，从而确定电能与机械能的转化；装置方面一个有电源，一个没有电源，电动机是通电产生运动，所以有电源的是电动机，没电源的是发电机。
直流电动机不转或转速过小的原因：
&&&& 安装直流电动机模型时，线圈不转的原因主要有电路开路、磁铁无磁性和线圈处于平衡位置等几种情况。转速过小是因为电流小或磁性弱。
例1正确连接好直流电动机模型的电路后，合上开关，电动机不转，试列出可能产生故障的原因及相应排除故障的方法。
(1)____，排除故障的办法____；
(2)____，排除故障的办法____；
(3)____，排除故障的办法____。
解析：通电线圈在磁场作用下才能运动，如果磁铁失去磁性，电动机就不会转动。电动机靠换向器改变线圈中电流方向，使线圈连续转动，但若换向器接触不良，则不能使线圈连续转动。线圈通过平衡位置时靠的是惯性，但线圈如果原来是静止在平衡位置的，那么线圈将保持静止的状态。
答案：(1)磁铁无磁性&& 更换磁铁(2)线圈处于平衡位置& 让线圈转过平衡位置(3)电刷与换向器接触不良 可压紧电刷与换向器
用控制变量法判断通电导体在磁场中受力情况：
&&&&& 通电导体在磁场中受力情况的判定常与电动机原理对应结合，通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关：
例如图所示，导体放入(a)图磁场中的受力方向已经标出，请在(b)图、(c)图上标出它的受力方向。
解析：通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向都有关系。
比较图(a)、(b)：磁感线方向相同，都是垂直纸面向里，电流方向相反，受磁场力方向也应相反，(a)图向左，则(b)图向右。
比较图(b)、(c)：电流方向相同而磁场方向相反，受到磁场力的方向也应该相反，因(b)图水平向右，所以(c)图应水平向左。
答案：如图甲、乙
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CopyRight & 沪江网2017直流微电机结构与工作原理及常见的问题；1.直流电机结构：直流电机主要由定子和转子两大基；1).定子部分：直流电机的定子由主磁极、电刷装置；①电枢铁芯是主磁路的组成部分，为了减少电枢旋转时；②电枢绕组有绝缘导体绕成线圈嵌放在电枢铁芯槽内，；③换向器由许多彼此绝缘的换向片组合而成；2．直流电机的主磁路包括以下组成部分：气隙、电枢；4．交轴电枢反应对电机运行的影响
直流微电机结构与工作原理及常见的问题
1. 直流电机结构：直流电机主要由定子和转子两大基本结构部件组成，定子用来固定磁极和作为电机的机械支撑。转子用来感应电动垫而实现能量转换称为电枢另有一个换向器和电刷结构实现交流电变成直流电的换向。 1). 定子部分： 直流电机的定子由主磁极、电刷装置、机座等组成 2). 转子由电枢铁芯、电枢绕组和换向器组成。 ① 电枢铁芯是主磁路的组成部分，为了减少电枢旋转时铁芯中磁通方向不断变化，而产生的涡流和磁滞损耗，电枢铁芯通常用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，叠片间有一层绝缘漆。 ② 电枢绕组有绝缘导体绕成线圈嵌放在电枢铁芯槽内，每一线圈有两个端头，按一定规律连接相应的换向片上，全部线圈组成一个闭合的电枢绕组。 ③ 换向器由许多彼此绝缘的换向片组合而成。它的作用是将电枢绕组中的交流电动势用机械换向的方法转变为电刷间的直流电动势。 2．直流电机的主磁路包括以下组成部分：气隙、电枢齿、电枢磁轭、主磁极和定子磁磁轭。 3．当直流电机带有负载时，就有主磁极磁动势和电枢磁动势同时作用时作用在空气隙。电枢磁动势的存在使空载磁场分布情况改变，既负载时电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应。通常电刷处于交轴处，由于电枢磁动势的轴线总是与电刷轴线重合，故称为交轴电枢反应。 4．交轴电枢反应对电机运行的影响有以下几个方面： （1） 电枢反应的支磁作用将使每极磁通略有减少。 （2） 电枢反应使极面下的磁通密度分布不均匀。 电枢磁动势的存在使交轴处的磁场不为零，将妨碍线圈中的电流换向。 5．软磁铁心 微电机常用的几种软磁铁心材料有硅钢片、电工纯铁、铁镍合金、软磁铁氧化体等。 6．主要性能
磁铁材料按其矫顽力Hc的大小分为软磁和硬磁材料两大类。导磁用的铁心材料矫顽力Hc值都很小，故称软磁铁心材料。硬磁材料主要指永磁材料。软磁材料的基本磁性能可由磁化曲线、磁导率曲线、磁滞回线等这三条磁特性曲线说明。 7．磁化曲线和磁导率曲线
在外磁场作用下，磁性材料内部磁结构变化的过程称为磁化过程。磁化过程中，材料内部的磁化强度M随磁场强度H变化的关系曲线称为磁化特性，如下图
此图是一个典型软磁材料的磁化特性。随H的变化M的大小变化可分为四部分。 I― II― 起始部分（oa），这一部分H小，M也小，M-H基本上是线性关系。 增长部分（ab）,这一部分H较小，M增长很快，中间一段M-H是线性关系。 III― 转折部分（bc）,p这一部分在外磁场H作用下，材料已接近饱和，M增长缓慢，转折点b称为“膝点”。 IV― 趋近饱和、饱和部分（C点以后），材料磁化到这一段以后，H增加很大，M增长很小，直至M停止增长。
8．铁心冲片结构 ① 微电机种类及总体结构不同，其定子和转子的铁心冲片有多种结构形状。 ② 按冲片外形轮廓不同，有圆形、方形、鼓形和各种外形的磁极等。 ③ 按槽形不同，有圆形槽、梨形槽、矩形槽、梯形槽等。 ④ 按磁极形式不同，有凸极、隐极、罩极等。 9．永磁体和磁滞体 永磁材料又叫硬磁材料，其主要特征是剩磁感应和矫顽力高。永磁材料经饱和磁化以后，去掉磁化的磁场仍能长时间地保持强的、稳定的磁性，给电机励磁，建立磁场。
磁滞电动机转子上的磁滞体不预先磁化，而是被电机励磁磁场磁化，而且通常是在低于饱和磁化状态下工作。因此也可以说磁滞材料是非饱和磁化状态下工作的永磁材料。
10． 铁氧体永磁体结构工艺性 1.铁氧休永磁体采用粉末冶金压制成型。各向异性性能需要在压制成型时加定向磁场处理。因此，在永磁体结构设计时，应考虑这一工艺过程所决定的形状上的限制。 ① 永磁体沿压制方向的厚度a与其垂直方向横截面等效直径b的尺寸比一般应限制在a/b >0.1 而且厚度a一般不小于4mm，最厚不超过25mm. ② 在永磁体上与压制轴线垂直的方向上，一般不允许设置孔洞。 ③粉末冶金烧结时收缩率大，使成形后的永磁体尺寸公差较大，一般为IT12~13尺寸精度要求高时，需进行精磨加工，磨削量应尽量减小。 11．绕组常用的导线和绝缘材料
电机绕组主要材料是电磁线和绝缘材料， 微电机的线圈和绕组绝大部分采用绝缘漆包圆铜线。 12．塑料件在在微电机中的应用 在微电机中，塑料主要用作绝缘体和结构件，同时塑料也在结构上起固定与连接的作用。
微电机的不良原因： 1．断线：①掉线头 ②内部断线 2．不通电：①虚焊、漏焊
②换向器焊锡处漏挂线
④电刷针分开 3．短路：①电刷针插变形短路
②换向器铜片短路油少
③机芯外挂线
④铜线沾锡
⑤换向器焊锡处多头
⑥风沙片错位
⑦匝间短路
⑧磁铁没磁性 4．噪音：①电刷针变
③绕线未剪线头
④换向器喇叭口、三槽不均
⑤卡簧变形翘起
⑥机壳内有异物
⑧磁石移位
⑨垫片变形或毛剌
⑩铜介子压伤及有毛剌 5．抖动
：①搭配不好
②换向器喇叭口
③磁石移位 6．振手：①绕线三槽不对称、打结
②铁芯不良
③铁轴变形或严重划伤
④锡点大小严重不均（包括电阻片锡点） 7．卡死：①机壳内有磁渣、卡簧、轴承垫片等异物
②卡簧变形、磁铁未打到位、高低不一
③铁轴受伤、变形等
④磁石凸起
⑤机壳轴承、反孔变形
⑥磁石同性或没磁性 8．电流高：①机壳轴承、端盖孔径偏小或不同心
②铜线轻微沾锡
③三极圈数不一样
④机壳内有丝、小粒等异物
⑤换向器插偏
⑦磁石高低 9．漏电：①漆包线对铁芯漏电
②换向器对铁芯漏电 10． 外观：①机壳的可焊性
②生锈等 三亿文库包含各类专业文献、生活休闲娱乐、幼儿教育、小学教育、各类资格考试、中学教育、90直流微电机的结构与工作原理及常见问题等内容。　
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