三、电动机的工作原理
小知识
电动机是根据通电线圈在磁场
方向不变的电流 叫做直流电，如干电
中受力转动的原理制成的。
池、蓄电池提供的电 流都是直流电。
使用直流电源供电的电动机叫做直流电动机 电动机的基本构造
磁体 线圈 换向器 电刷
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，使线圈一直转 动下去。
现象： 导体运动方向发生改变； 说明 ：受力方向与磁场方向有关。
结论：通电导体在磁场中受到力的作用，力的
方向与电流方向、磁场方向有关。
如果把一只通电线圈放到磁场中，它又将 怎样呢？
F
N
F
S
I
通电后由于线圈左右两边通过的电流方向相反， 因此它们的受力方向相反，因而线圈沿逆时针方向 转动。
当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈上下两边 受到的力大小相等、方向相反、作用在同一直线上， 因而线圈受到的力为平衡力，我们把这个位置称为平 衡位置。这时由于惯性，线圈还会转动。
磁场对通电导体作用原理的应用
1．磁电式电流仪表； 2．动圈式扬声器（喇叭）。
这些电动 玩具也都需要 电动机
电动机 为这些交 通工具提 供动力
实际电动机
电动机的实质：
将电能转化成机械能的用电器 使用电动交通工具的优点：
效率高、噪声小、无尾气排放、无污染
课堂练习
1、已知A图中通电导体 的受力方向，请判断B、C图 中导体的受力方向。
17.2探究电动机的转动原理
复习回顾
1.电动机的主要部件：带有磁体的定子 和带有线圈的转子
2、线圈的简化：
线圈组
一组线圈 一个线圈 一段导体
3.电动机转动的猜想：电动机的转动可 能与磁场和线圈电流有关。磁场可能会对通 电线圈产生力的作用而使线圈转动。
本节课就来探究磁场是否对电流有作用力
上节课后同学们对猜想的验证实验方案进行了 设计，这些方案可归纳为以下三种。
F
N
S
F
当线圈靠惯性转过平衡位置时，由于上边受到的 力方向向上和下边受到的力的方向向下，线圈的受力 方向与线圈的运动方向相反，所以线圈受到的力将变 成阻碍线圈运动的力，这时，线圈将逐渐停止转动。
F
N
S
F
通电线圈最后静止在平衡位置
F
N
S
F
电动机通电时为什么会连续转动呢？
二、 换向器的作用：
当线圈靠惯性转过平衡位置时，如果立即改变线 圈中的电流方向，线圈就能够继续转动下去了。
直流电动机工作原理
图解 线圈电流方向 线圈受力方向 线圈转动情况
图一 a
b
c
d
ab cd
顺时针
图二 a无电流b
c
d
ab cd
不受力
由于惯性 继续转动
图三 a
b
c
d
图四 无a 电流b
cd
ab cd
不ab受力cd
顺时针
由于惯性 继续转动
直流电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到
力的作用使线圈转动，同时通过换向器及时改变线圈 中的电流方向，以保持线圈的持续转动。
换向器的作用:每当线圈转过平衡位置就自 动改变线圈中的 _电__流___方__向___。
5、小刚学习了直流
电动机后，他在家自己装 次数 配了一个玩具直流电动机，
所用磁 铁个数
电流 (A)
转速
研究了直流电动机的转向
1
1
0.5
一般
与磁场方向、电流方向的 2
1
1
快
关系后，接着研究影响直
3
2
0.5
较快
流电动机的转速的因素。
4
2
研究时记录的现象如右表：
1
很快
⑴分析上表记录可推测影响电动机的转速的因素可能是
__电__流___大__小__、_磁__场__强___弱____。
⑵要想使一台直流电动机的转速增大，可采用的方法是
( A.B.C )
A、增大线圈中的电流 B、增加电动机的供电电压
C、使磁性增强
D、改变磁极的位置
6、电动机是利用_________在磁场中受力转 动的原理制成的。在直流电动机中，每当线圈转过 平衡位置时，___________能自动改变线圈中的电 流方向。
(B )
C、一定不受磁场力的作用 D、以上说法均不正确
4、关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向 和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是
( C)
A、电流方向改变时，导体受力方向改变； B、磁场方向改变时，导体受力方向改变； C、电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力 方向改变； D、电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力 方向不变 。
能够完成改变导体中的电流方向这一任务的装置 叫做换向器。
通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
电刷
换向器
两个 铜半环
活动2：探究换向器的作用：
绝缘的两 个半圆环
电刷
换向器的结构：由两个彼此绝缘的金属半圆环组成。
换向器作用：每当线圈刚转过平衡位置,换向
器就能自动改变线圈中电流的方向，使线圈继续转动 下去。
下面我们选择对电流的作用
活动1：探究磁场对电流的作用
N
S
实验探究一：
（1）电路闭合时，导体AB是否动起来？使导 体AB动起来的原因是什么？断开开关呢？
（2）若是把磁铁移去，电源接通，导体AB还会 动吗?这个现象说明了什么？
现象分析：
导体AB由静止运动起来，说明是受到了力的作用； 若是电源断开，发现导体虽在磁场中，却不动；
7、如图所示，直导线通电时发生偏转，说明 __________对电流有力的作用。可以利用这个原理 制作_________（电动机/发电机）．如果只改变电 流方向，直导线偏转方向_________．
本节小结
探究 电动 机转 动的 原理
磁场对电流的作用：通电导体在磁场受到 力，受力方向与 ___磁__场__方__向___、 __电__流__方__向_ 有关。
若是把磁铁移去，电源接通，导体也不动。
结论：通电导体在磁场里要受到力的作用。
实验探究二：
通电导体在磁场里受到的力的方向与什么有关呢？ （3）改变电流方向，导体AB的运动方向是否改变？
现象：导体运动方向发生改变； 说明：受力方向与电流方向有关。
（4）保持电流方向不变，改变磁场方向，导体AB 的运动方向是否改变？
2、一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源
后，线圈不转，用手拨动一下转子后，线圈就正常
转动起来，则该电动机模型开始不转动的原因可能
是A A、线圈正好处于平衡位置 ；
()
B、电刷与换向器接触不良；
C、磁铁的磁性或线圈中电流不够大；
D、线圈内断路。
3、在磁场中的通电导体 A、一定受到磁场力的作用 B、可能受到磁场力的作用