資源簡介

20.4 電動機
課題 20.4 電動機
教學目標 【知識與技能】1．通過實驗，知道磁場對通電導線有力的作用，知道力的方向與電流方向和磁場方向有關。2．通過實驗觀察，知道磁場能使通電線圈轉動，了解換向器的工作原理。3．了解直流電動機的構造、工作原理及能量的轉化。 【過程與方法】經歷探究過程，培養實驗操作技能和實驗操作興趣。【情感、態度與價值觀】 通過實驗“讓線圈轉起來”，體驗在克服種種困難成功解決物理問題時的喜悅。
教學重點 通電導線在磁場中受到力的作用。
教學難點 直流電動機的構造和工作原理。
器材 電源、開關、導線、導軌、蹄形磁鐵、真金屬棒、線圈、鐵架臺、電動機模型。
教學過程 教 學 內 容 與 師 生 活 動 設計意圖
一、新課引入學生觀察各種圖片，知道電動機在生活中應用非常廣泛！視頻展示各種電動機，了解電動機在實際中的應用。如機床、電力機車、洗衣機、風扇等。展示一個小電動機，給電動機通電，可以看到電動機能轉動，思考：電動機工作時輸入了什么能？獲得了什么能？電動機工作時需要消耗電能，輸出的是機械能，工作時把電能轉化為機械能。電動機為什么能轉動？二、進行新課1、磁場對通電導線的作用（1）提出問題：磁體在磁場中會受力的作用，磁體間通過磁場相互作用，那么通電導線周圍存在磁場，它是否會受到力的作用呢？（2）讓學生進行猜想：通電導線在磁場中會受到力的作用。（3）設計實驗：在磁場中放一通電直導線，觀察直導線是否受力運動。設計電路。（4）進行實驗：連接電路，快速的閉合開關再斷開，觀察現象。只改變電流方向，再改變磁場方向，觀察金屬棒的運動方向。同時改變電流方向和磁場方向，觀察金屬棒的運動方向。（5）分析論證：通電導體在磁場中運動，說明通電導線在磁場中受到力的作用。當通電導線中的電流方向改變或磁場方向改變，通電導線的受力方向會發生改變，若同時改變電流方向和磁場方向，則受力方向不變。（6）評估：實驗中金屬棒要盡量輕一些，金屬棒可以換用多匝導線來代替。（7）交流與合作：綜合前面的實驗，請說說你對磁場對通電導線的作用的認識。學生總結實驗結論。結論：通電導體在磁場中會受到力的作用，通電導體在磁場中受力方向與磁感線方向和導體切割磁感線方向有關。2、磁場對通電線圈的作用（1）引導思維：如果把一個通電的線框放到磁場中，它會怎樣運動呢？演示：如圖，利用此裝置進行演示實驗，發現線圈轉動了起來。討論：為什么線圈是轉動而不是直線運動呢？討論后總結，由于線圈兩邊的導線中的電流的方向是不一樣的，所以它們受到力的方向也就不一樣，受到方向相反的力所以轉動起來。（2）學生分組實驗“讓線圈轉起來”，提醒學生漆包線刮的方法及位置。學生分組進行實驗，線圈兩端的漆包線，一端的絕緣漆全部刮掉，另一端只刮半周。可以看到線圈能連續轉動起來。學生實驗有可能會不成功，可能原因有刮的方法不對，線圈與磁體間的距離等因素有關。教師可以進行指導。引導思考：如果把想想做做中線圈兩端的絕緣漆全部刮去，會出現什么現象呢？演示：接觸電源，小線圈在磁場中發生轉動，轉到某位置擺動幾下就不動了。3、電動機（1）投影實驗圖。討論：為什么線圈不能持續轉下去？在本實驗中線圈靜止時所處的位置叫平衡位置。讓學生思考：如何讓線圈轉過平衡位置后，受力方向發生改變而持續轉動呢？啟發：在“讓電動機轉起來”的實驗中，線圈只有半圈有電流，如果在平衡位置時改變電流方向即可。如何能及時改變電流呢？（2）展示直流電動機模型。請大家閱讀及原理圖，。思考換向器是如何改變線圈中的電流的？播放視頻，了解換向器在電動機中的作用。換向器是當線圈轉過平衡時，改變線圈中電流方向，使線圈能持續轉動。介紹不同的電機，加強物理與實際的聯系。播放視頻，了解實際電動機結構。它主要是由能夠轉動的線圈和固定不動的磁體。在電動機里，能夠轉動的部分叫轉子，固定不動的部分叫定子。讓學生通過視頻觀察電動機內部結構，它也是由線圈及磁體組成的，線圈位置固定不變，磁鐵在繞線圈轉動。介紹不同的電機，加強物理與實際的聯系。介紹揚聲器的原理，指出揚聲器與電動機的原理一樣都是通電導體在磁場中受力運動（或者說是磁場對電流的作用，通電圈在磁場中受力轉動）。 創造課堂情景，激發學生的興趣和求知欲。聯系實際，貼近生活，培養分析與總結能力。讓學生進行猜想，培養學生結合實際進行猜想的能力。了解科學探究的一般步驟，有利用科學的方法解決實際問題的意識。讓學生設計實驗，對不同的實驗方案進行評價，從而選擇恰當的方法。學會實驗總結、提升。學生進行實驗，教師巡視指導，解決實驗中出現的各種問題。培養學生動手實驗的能力。體驗實驗成功的喜悅、總結實驗失敗的教訓。把物理與實際聯系起來，體會物理與生活是密不可分的。
課堂小結 回顧本節知識點：1.影響磁場對通電導線力的方向的因素有哪些 電流方向、磁場方向。2.通電線圈為什么能在磁場中旋轉 換向器的作用是什么 3.直流電動機的構造、原理是什么 在電動機中能量是如何轉化的 4.揚聲器的原理是什么
板書設計 20.4電動機磁場對通電導體的作用影響方向的因素：電流方向、磁場方向電動機： 原理：通電導體在磁場中受力運動 能量轉化：電能轉化為機械能。3、揚聲器
課堂訓練 1.如圖是探究“通電導線在磁場中受力”的實驗裝置。瞬間接通電路，原來靜止的導線ab向右運動。要使導線ab向左運動，可行的措施是（　A　）A．將磁體的N、S極對調 B．增大電源電壓 C．換用磁性更強的磁體 D．將磁體的N、S極對調，同時改變電流的方向 2.如圖為直流電動機的工作原理圖，分析正確的是（　A　）A．改變磁場方向可以改變線圈轉動的方向 B．電動機通電后不轉，一定是電路斷路 C．電動機工作過程中，消耗的電能全部轉化為機械能 D．線圈連續轉動是靠電磁繼電器來實現的 3.如圖所示的直流電動機模型，把線圈兩端導線的漆按圖中方法刮去，通電后線圈能否連續轉動？_能___。如果通過線圈的電流變大，線圈的轉動速度將變__大__。如果改變線圈中的電流方向，線圈的轉動方向將__改變_。 4.如圖是某靈敏電流計的內部結構示意圖，線圈在磁場中，指針與線圈相連。當線圈中有電流通過時，線圈會轉動，原因是通電導體在磁場中受到力的作用；若改變線圈中的電流方向，指針的偏轉方向將_改變_。5. 電磁炮是利用電磁技術制成的一種新型武器，具有速度快、命中率高等特點。其原理是利用磁場對通電導體的作用，下列敘述中與此原理相同的是（C　）A．水輪機帶動發電機工作為我們提供源源不斷的電能 B．奧斯特發現通電導線能使小磁針偏轉方向 C．電動機接通電源正常工作 D．工廠使用大型電磁鐵完成物品運輸任務
作業布置 完成本節課的對應練習。課本P137第1、3題

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