电动机教学目标【知识与技能】1．通过实验，知道通电导线在磁场中受到力的作用．2．知道通电导线在磁场中受力方向与电流及磁场的方向都有关系.3．了解电动机的基本构造以及换向器在直流电动机中的作用．【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．经历模拟电动机的过程，从而培养学生的动手能力及分析问题、解决问题的能力．【情感、态度与价值观】通过了解知识如何转化成实际技术应用的过程，进一步提高学习科学技术知识的兴趣．重点难点【重点】通电导线在磁场中受到力的作用．【难点】电动机能够持续转动的原因．教学过程知识点一磁场对通电导线的作用【自主学习】阅读课本P133－134，完成以下问题：通电导线在磁场里受到力的作用.力的方向跟电流方向和磁感线方向有关．【合作探究】演示一把导线ab放在磁场里，闭合开关，让电流通过导线ab.1．闭合开关，你观察到了什么实验现象？答：原来静止在磁场中的导体发生运动．2．电流方向不变，改变磁场方向，你观察到了什么实验现象？答：磁场中导体运动方向发生了改变．3．磁场方向不变，改变电流方向，你观察到了什么实验现象？答：磁场中导体运动方向也发生了改变．演示二如下图所示，如果把一个通电的线框放到磁场中，它会怎样运动？答：通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动．【教师点拨】通电导线在磁场中受力方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关；当电流方向、磁感线方向发生改变时，通电导体受力方向也发生改变．【跟进训练】要改变直流电动机转向，可以采用(AB)A．改变电流方向，其他不变B．改变磁场方向，其他不变C．增大电流强度D．同时改变电流方向和磁场方向知识点二电动机的基本构造【自主学习】阅读课本P134－136，完成以下问题：1．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.2．线圈越过平衡位置后，不能(选填“能”或“不能”)继续转动，因为所受到的力的方向与原来相反(选填“相同”或“相反”)，所以又会回到平衡位置．3．自制电动机漆皮刮去一半，是为了使线圈转动中只有半圈获得动力，另外半圈停止给线圈供电，线圈靠惯性越过这半圈．4．实际的电动机中安装有换向器，换向器的作用是改变后半周线圈中电流的方向．从而改变线圈的受力方向.【合作探究】演示三一根通电直导线在磁场会受力运动，一个通电的线圈在磁场中会怎样呢？答：通电的线圈在磁场中会转动．探究线圈为什么会转动呢？将通电线圈分解为四个通电直导线，即导线ab、导线bc、导线cd、导线da.导线bc、导线da的方向与磁感线方向平行，故不受力的作用，导线ab、导线cd处在同一磁场中，但通过电流的方向相反，故受力方向相反，所以通电的线圈会在磁场中会转动．(1)使线圈位于磁体两磁极间的磁场中，使线圈静止在如图所示的位置上，闭合开关，发现线圈并没有运动．分析：此时这两个力的大小相等、方向相反，作用在同一个线圈上，且在同一条直线上，属于一对平衡力，故将会在这个位置处于静止状态．(2)使线圈静止在如下图所示位置上，闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，并由于惯性而越过平衡位置，但不能继续转下去，最后返回平衡位置．想想为什么会返回呢？答：这两个力的大小相等、方向相反，作用在同一个线圈上，但不在同一条直线上，线圈会顺时针转动．线圈越过平衡位置后，受到的力阻碍线圈的转动，故它会返回平衡位置．(3)使线圈静止在如下图所示位置上，闭合开关，线圈逆时针转动．分析：线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转，阻碍它沿顺时针方向继续转动．(4)线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置后，受到的力阻碍线圈的转动．如果越过了平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈是不是就能连续转动了呢？答：采用刮去引线漆皮的方法来控制电路的通断．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；当线圈靠惯性转动过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到同方向转动的力，以保证线圈继续转动下去．(5)想一想，还有更好的方法使线圈能连续转动吗？答：电动机通过换向器改变后半周电流的方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈将会更平稳、更有力地转动下去．演示四换向器通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次．知识拓展扬声器是怎样发声的扬声器的结构：由固定的永久磁体、线圈、锥形纸盆构成．工作原理：当线圈中通有电流时，线圈受到磁体的作用而运动.由于通过线圈中的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音．【教师点拨】1．电动机工作原理：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．2．电动机把电能转化为机械能.【跟进训练】下列说法正确的是(B)A．电动机是把机械能转化为电能的机器B．电动机是把电能转化为机械能的机器C．直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的D．改变线圈中的电流 |
