人教版九年级物理第20章教案：第4节电动机.docx

1、第4节电动机教学目标1通过实验，知道磁场对通电导线有力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。2了解直流电动机的构造、工作原理及能量的转化。重点难点重点1通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关。2直流电动机的能量转化。难点电动机能够继续转动的原因，换向器的作用。教学用具通电导线在磁场中受力演示装置、电源、开关、导线、线圈、漆包线、换向器、电动机模型、蹄形磁体、滑动变阻器、多媒体课件等。教学过程一、创设情境，导入新知投影电动机的图片和生活中利用电动机的图片。引导：电动机在工农业生产和人们的生活中应用非常广泛，例如：机床、水泵、电力机车、电梯、电风扇、冰箱、洗衣

2、机等，给电动机通电，它就能够运转，这是为什么？(学生观察各种图片，知道电动机在生活中应用非常广泛！)今天我们就来学习“电动机”。二、自主合作，感受新知阅读教材并结合生活实际，完成预习部分。三、师生互动，理解新知(一)磁场对通电导线的作用引导：磁体间的相互作用是通过磁场来实现的。奥斯特实验现象表明了通电导线周围的磁场对磁体存在力的作用，那么磁场对通电的导线是不是也有力的作用呢？学生猜想：磁场对通电的导线也有力的作用。实验：教师有步骤地进行课本P133的演示实验，指导学生仔细观察。进行实验：(1)连接电路，快速地闭合开关再断开，观察导线ab的运动。(2)保持磁场方向不变，只改变电流方向(对调电源正

3、负极)，观察导线ab的运动方向。(3)保持电流方向不变，只改变磁场方向，观察导线ab的运动方向。(4)同时改变电流方向和磁场方向，观察导线ab的运动方向。学生观察演示实验，并总结实验结论。小结：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。若电流的方向和磁感线的方向同时改变，则通电导线受力的方向不变。引导：刚才我们是把一根通电导线放在磁场中发现它会受到力的作用。那么假如我们不是放一根导线，而是把整个线圈放到磁场中，又会怎么样呢？实验：把一个通电的线框放入磁场中，观察现象：通电线圈在磁场中转动起来，

4、但不是连续转动。讨论：为什么线圈是转动而不是直线运动呢？学生讨论后，师生共同总结：由于线圈两边的导线中的电流的方向是不一样的，所以它们受到力的方向也就不一样，受到方向相反的力所以转动起来。小结：通电线圈在磁场中受力会发生转动，转动方向与电流方向和磁感线方向都有关，电流或磁感线方向变得相反后，线圈的转动方向也变得相反。引导：如何让线圈实现持续转动呢？学生讨论后，阅读课本的“想想做做”，并亲自动手制作。强调：学生分组实验“让线圈转起来”，提醒学生漆包线刮的方法及位置：线圈两端的漆包线，一端的绝缘漆全部刮掉，另一端只刮半周。典例解读【例1】如图所示，把导体AB放在蹄形磁铁的磁场中。接通电路，让电流通

5、过原来静止的导体AB，可以看到AB向右滑动，这个现象说明了_。若保持磁体的位置不变，改变AB中的电流方向，则AB向_滑动，这说明通电导体在磁场中受力的方向跟_和_方向有关；这个现象中_能转化为_能。【解析】AB向右滑动，说明通电导体在磁场中受到力的作用。若保持磁铁位置不变即磁感线方向不变，而改变AB中的电流方向，则AB受力方向改变，向左滑动；若保持AB中电流方向不变，对调磁极即改变磁感线方向，则AB受力方向改变，向左滑动，这说明通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁感线方向有关。在此过程中电能转化为机械能。【答案】通电导体在磁场中受力的作用左电流方向磁感线电机械(二)电动机的基本构造刚才我们

6、制作了一个小电动机，模拟了电动机转动时的情况。那么真正的电动机是怎样工作的？利用模型、挂图或幻灯片认识电动机的基本构造：定子和转子。小结：电动机就是利用通电导线在磁场中受力会发生运动(或通电线圈在磁场中受力会发生转动)的原理制成的。电动机工作时把电能转化为机械能。问题：怎样实现电动机的持续转动，电动机又是怎样工作的呢？实验：演示课本的P135图20.45三个实验，边演示，边用多媒体放大后分析三个瞬间位置上线圈的受力情况，联系导体在磁场中的受力方向，分析归纳出以下几点：(1)甲图线圈受力顺时针转动；乙图中线圈上、下两个边受力大小一样，方向相反，这个位置是平衡位置，其转动最后要返回该平衡位置；丙图

7、线圈受力使它逆时针转动。(2)线圈不能连续转动，是因为线圈越过平衡位置后，它受到的力要阻碍它的转动。(3)只有半周线圈中有电可以持续地转动。问题：那么如何实现线圈的持续转动呢？展示：引出直流电动机的换向器，说明它的结构和作用：换向器由两个彼此绝缘的半环组成，两个半环分别与线圈的两端接通。(学生通过电动机模型，观察换向器。学生阅读课本第136页，了解换向器的结构和工作原理。)小结：换向器的作用是当线圈转到平衡位置时，改变线圈中电流方向，使线圈能持续转动。知识拓展：简介实际电动机的线圈是由多个线圈组成的，如图。典例解读【例2】如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动，现要线圈逆时针转动

8、，下列方法中可行的是()A只改变电流方向B只改变电流大小C换用磁性更强的磁铁D对换磁极同时改变电流方向【解析】直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关，若使通往直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变，它的转动方向将改变，但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向，线圈的转动方向将不变。综上所述，选A。【答案】A四、尝试练习，掌握新知请同学们完成相关作业。五、课堂小结，梳理新知1磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流方向、磁场方向有关。2电动机的基本构造(1)结构：转子、定子。(2)原理：通电线圈在磁场中受力转动，工作时是电能转化为机械能。(3)换向器的作用：当线圈转到平衡位置时，改变线圈中电流方向，使线圈能持续转动。六、深化练习，巩固新知请同学们完成相关作业。教学反思