电动机一、教学目标：（一）知识与技能：1.了解磁场对通电导线的作用。2.了解直流电动机的结构、工作原理及知道换向器的作用。3.初步认识科学与技术之间的关系。（二）过程与方法：1.经历探究的过程，体会观察与分析的重要性。2.经历制作电动机的过程，从而培养学生的动手能力及分析问题、解决问题的能力。（三）情感、态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术的应用，进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。二、教学重点：1、磁场对通电导线的作用2、电动机的工作原理三、教学难点：电动机能够持续转动的原因，换向器的作用四、教学用具：电源、导线、开关、漆包线、硬金属丝、蹄形磁铁、铜棒、导轨、滑动变阻器、线框、电动机演示模型。五、教学时数：1课时六、教学过程：（一）复习回顾1.什么是电磁铁？电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关？2.什么是电流的磁效应？3.奥斯特实验说明了什么?（二）引入新课多媒体展示机床、水泵；电力机车、电梯；电扇、冰箱、洗衣机和电动玩具等电器图片，通过提问、讨论得出它们的共性是都是由电动机带动工作的。从而引出课题——电动机给电动机通电，它就能够转动。这是为什么？它是根据什么原理制成的？1、磁场对电流通电导线的作用磁体在磁场中会受到力的作用。磁体间通过磁场相互作用，通电导线周围有磁场。那么通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？演示一：教师出示演示实验仪器，并按教材P133“演示”实验操作。提问：就此实验装置中，力是有方向的，通电导体在磁场中受力的方向可能与哪些因素有关？哪些条件可改变的？由此你想到了什么？教师根据学生的想法进行验证，并让学生观察当某一条件发生改变时导体的运动情况会怎样？多媒体展示结论：（1）通电导线在磁场中要受到力的作用。（2）通电直导线在磁场中受力的方向跟电流方向、磁感线的方向都有关系。当电流方向或者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；若二者同时变得相反时通电导线受力的方向不变。如果把一个通电的线框放到磁场中，又会怎样运动？演示二：教材P134“演示”,把一个通电的线框放入磁场中。可以看到，通电线圈在磁场中可以转过一个角度，但不是持续转动。而是来回扭转。师生讨论总结：由于导线两边的电流方向是不一样的，那么他们受到的力也就不一样了，就像一个线框被相反的力扭动一样，所以只能是转动的。能不能让线圈实现持续转动呢？下面我们就来做这个“小小电动机”实验，看看电动机是怎样转起来的。并且思考一下电动机为什么能不停地转动，这和我们的实验器材的结构有没有关系？教师让学生生阅读教材P134“想想做做”的内容——让线圈转起来，亲自动手，制作小小电动机的线圈。并做实验：让小小电动机转起来。2、电动机的基本构造电动机由两部分组成：能够转动的线圈和固定不动的磁体。能够转动的部分叫做转子，固定不动的部分叫做定子。电动机工作时，转子在定子中飞快地转动。在上面的“想想做做”中，我们使线圈转起来了。那么，线圈为什么能不停地转动呢？演示：教师演示课本P135的图20.4-5三个实验，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，并提问：（1）什么是平衡位置？为什么称为平衡位置？当线圈越过平衡位置后，为什么不能继续转下去，最后要返回平衡位置呢？（2）怎样使线圈越过平衡位置后能继续转动下去的？（3）在刚才我们做的“小小电动机”的实验中是用什么办法保证给线圈适时供电或断电的？这样设计的作用是什么呢？师生讨论总结：（1）甲图线圈受力使它顺时针转动；乙图中线圈上、下两个边受力大小一样，方向相反，其转动最后要返回该平衡位置；丙图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）越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，就能连续转动下去。电动机的工作原理:通电线圈在磁场中受力会发生转动。那么用什么方法停止对线圈供电呢？在“小小电动机”的实验中我们采用刮去引线漆皮的办法来控制电路的通断，即一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮上半周或下半周，从而保证给线圈适时供电或停电。这种设计，线圈每转一周，只有半周获得动力，在另半周线圈将要受到阻碍它转动的力时没有电流通过，线圈不受力；当线圈靠惯性转过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到向同方向转动的力，以保证线圈继续转动下去。如果在线圈转动，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周电流的方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈将会更平衡、更有力地转动下去。那么，如何使线圈在后半周也能获得向同方向转动的力呢？实际的直流电动机是通过换向器来实现这一目的的。换向器的构造如图20.4-6所示。换向器由两个彼此绝缘的半环组成（多媒体展示换向器的图片或动画）。换向器的作用：及时改变线圈中的电流方向，使受力方向总是相同，线圈持续转动下去。电动机转动时把电能转化为机械能。实际的电动机都有多个线圈，每个 |
