第4節(jié)　電動(dòng)機(jī)

第一課時(shí)　磁場對(duì)通電導(dǎo)體的作用　電動(dòng)機(jī)

教學(xué)目標(biāo)

【知識(shí)與技能】

(1)知道磁場對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，其作用力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。

(2)知道矩形通電線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。

(3)了解直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理，理解換向器的結(jié)構(gòu)和作用。

【過程與方法】

通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行操作、觀察、思考，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

【情感態(tài)度與價(jià)值觀】

通過對(duì)直流電動(dòng)機(jī)工作過程的分析以及內(nèi)部構(gòu)造的了解，體驗(yàn)科學(xué)知識(shí)如何轉(zhuǎn)化成實(shí)際技術(shù)應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的興趣。

教學(xué)重難點(diǎn)

【重點(diǎn)】

(1)磁場對(duì)通電導(dǎo)體的作用。

(2)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。

【難點(diǎn)】

(1)矩形通電線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。

(2)直流電動(dòng)機(jī)能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因。

教學(xué)過程

知識(shí)點(diǎn)一　磁場對(duì)通電導(dǎo)體的作用

【自主學(xué)習(xí)】

閱讀教材第16～17頁的有關(guān)內(nèi)容，完成下列填空：

1．通電導(dǎo)體在磁場中會(huì)受到

力的作用，其受力方向與

磁場方向、導(dǎo)體中的電流方向

有關(guān)。當(dāng)兩者中任意一個(gè)的方向

改變，導(dǎo)體的受力方向就會(huì)

改變。

2．當(dāng)通電線圈所在平面與磁場平行時(shí)，由于通電線圈的兩條對(duì)邊中電流方向相反，它們?cè)诖艌鲋惺艿酱帕Φ姆较?/p>

相反

且不在一條直線上，在這兩個(gè)力的作用下，線圈會(huì)發(fā)生

轉(zhuǎn)動(dòng)

(如圖甲所示)。當(dāng)線圈從其所在平面與磁場平行的位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，這兩個(gè)力恰好在同一直線上，而且

大小

相等、方向

相反，是一對(duì)平衡力(如圖乙所示)。靜止的線圈在這對(duì)平衡力的作用下可以在該位置保持靜止。這一位置叫做

平衡位置，此時(shí)線圈所在平面恰好與磁感線

垂直。

3．通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)，不會(huì)立即停下來，而是在此位置附近擺動(dòng)幾下才停下來。這是因?yàn)橥娋€圈轉(zhuǎn)到

平衡位置

時(shí)具有一定的速度，由于

慣性

它會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，但線圈這時(shí)受到

磁力的作用，它又會(huì)返回平衡位置，所以它會(huì)擺動(dòng)幾下后再停下來。

【教師點(diǎn)撥】

1．沒有電流通過的導(dǎo)體，在磁場中不會(huì)受到力的作用。如果同時(shí)改變電流方向和磁場方向，則通電導(dǎo)線的受力方向不改變。

2．磁場對(duì)放入其中的磁體會(huì)產(chǎn)生磁力的作用，而通電導(dǎo)體周圍會(huì)產(chǎn)生磁場，通電導(dǎo)體也是磁體，將磁場中的磁體替換為通電導(dǎo)體，則磁場對(duì)放入其中的通電導(dǎo)體也會(huì)產(chǎn)生磁力的作用。這是等效替代法。

【跟進(jìn)訓(xùn)練】

1．如圖所示，小亮閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體ab開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一系列探究后，他發(fā)現(xiàn)通過一定的操作可以讓導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變，則小亮可以采取的措施正確的是

(A)

A．改變磁場方向或電流方向

B．改變磁場強(qiáng)弱

C．同時(shí)改變磁場方向和電流方向

D．改變線圈的匝數(shù)

2．當(dāng)圖中的線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，如果不改變電流方向，那么線圈將

(C)

A．按原方向一直轉(zhuǎn)下去

B．立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)

C．轉(zhuǎn)過一個(gè)角度后再反轉(zhuǎn)，回到平衡位置

D．立即反轉(zhuǎn)

知識(shí)點(diǎn)二　直流電動(dòng)機(jī)

【自主學(xué)習(xí)】

閱讀教材第17～18頁的有關(guān)內(nèi)容，完成下列填空：

1．直流電動(dòng)機(jī)靠

直流

電源供電，利用通電線圈在磁場里受到力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成，是把

電

能轉(zhuǎn)化為

機(jī)械

能的裝置。

2．如圖所示，直流電動(dòng)機(jī)主要由

定子(磁體)、轉(zhuǎn)子(線圈)、換向器

(圖中E、F)和

電刷

(圖中A、B)等構(gòu)成。

3．換向器由兩個(gè)

銅質(zhì)半環(huán)

構(gòu)成，與

電刷

配合使用。當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，能交換電刷與換向器銅質(zhì)半環(huán)的接觸，從而改變線圈中的電流

方向和

線圈的受力方向。

4．電動(dòng)機(jī)構(gòu)造

簡單、控制

方便、效率高、無污染，廣泛地應(yīng)用在日常生活和各種生產(chǎn)中。

【教師點(diǎn)撥】

普通的通電線圈在磁場中不能連續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)，直流電動(dòng)機(jī)在電路中安裝了一個(gè)由兩個(gè)銅質(zhì)半環(huán)組成的“換向器”，使線圈因慣性轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，立即改變電流的方向，從而改變線圈的受力方向，使線圈仍然受到朝著運(yùn)動(dòng)方向的力的作用，這樣線圈就能連續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)。

【跟進(jìn)訓(xùn)練】

1．電動(dòng)機(jī)是一種高效、無污染的動(dòng)力設(shè)備，廣泛地應(yīng)用在日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中。下列家用電器中應(yīng)用到電動(dòng)機(jī)的是

(C)

A．電熱水器

B．電飯鍋

C．洗衣機(jī)

D．電熱毯

2．要使直流電動(dòng)機(jī)的線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，要加換向器，它的作用是

(A)

A．自動(dòng)改變線圈里的電流方向

B．自動(dòng)改變磁場方向

C．改變磁場方向和電流方向

D．改變電源的正、負(fù)極

練習(xí)設(shè)計(jì)

完成本課相應(yīng)練習(xí)部分，并預(yù)習(xí)下一課的內(nèi)容。