20.4 电动机课题20.4 电动机教学目标【知识与技能】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通过实验观察，知道磁场能使通电线圈转动，了解换向器的工作原理。3了解直流电动机的构造、工作原理及能量的转化。【过程与方法】经历探究过程，培养实验操作技能和实验操作兴趣。【情感、态度与价值观】通过实验“让线圈转起来”，体验在克服种种困难成功解决物理问题时的喜悦。教学重点通电导线在磁场中受到力的作用。教学难点直流电动机的构造和工作原理。器材电源、开关、导线、导轨、蹄形磁铁、真金属棒、线圈、铁架台、电动机模型。教学过程教 学 内 容 与 师 生 活 动设计意图一、新课引入学生观察各种图片，知道电动机在生活中应用非常广泛！视频展示各种电动机，了解电动机在实际中的应用。如机床、电力机车、洗衣机、风扇等。展示一个小电动机，给电动机通电，可以看到电动机能转动，思考：电动机工作时输入了什么能？获得了什么能？电动机工作时需要消耗电能，输出的是机械能，工作时把电能转化为机械能。电动机为什么能转动？二、进行新课1、磁场对通电导线的作用（1）提出问题：磁体在磁场中会受力的作用，磁体间通过磁场相互作用，那么通电导线周围存在磁场，它是否会受到力的作用呢？（2）让学生进行猜想：通电导线在磁场中会受到力的作用。（3）设计实验：在磁场中放一通电直导线，观察直导线是否受力运动。设计电路。（4）进行实验：连接电路，快速的闭合开关再断开，观察现象。只改变电流方向，再改变磁场方向，观察金属棒的运动方向。同时改变电流方向和磁场方向，观察金属棒的运动方向。（5）分析论证：通电导体在磁场中运动，说明通电导线在磁场中受到力的作用。当通电导线中的电流方向改变或磁场方向改变，通电导线的受力方向会发生改变，若同时改变电流方向和磁场方向，则受力方向不变。（6）评估：实验中金属棒要尽量轻一些，金属棒可以换用多匝导线来代替。（7）交流与合作：综合前面的实验，请说说你对磁场对通电导线的作用的认识。学生总结实验结论。结论：通电导体在磁场中会受到力的作用，通电导体在磁场中受力方向与磁感线方向和导体切割磁感线方向有关。2、磁场对通电线圈的作用（1）引导思维：如果把一个通电的线框放到磁场中，它会怎样运动呢？演示：如图，利用此装置进行演示实验，发现线圈转动了起来。讨论：为什么线圈是转动而不是直线运动呢？讨论后总结，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。（2）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。学生分组进行实验，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。可以看到线圈能连续转动起来。学生实验有可能会不成功，可能原因有刮的方法不对，线圈与磁体间的距离等因素有关。教师可以进行指导。引导思考：如果把想想做做中线圈两端的绝缘漆全部刮去，会出现什么现象呢？演示：接触电源，小线圈在磁场中发生转动，转到某位置摆动几下就不动了。3、电动机（1）投影实验图。讨论：为什么线圈不能持续转下去？在本实验中线圈静止时所处的位置叫平衡位置。让学生思考：如何让线圈转过平衡位置后，受力方向发生改变而持续转动呢？启发：在“让电动机转起来”的实验中，线圈只有半圈有电流，如果在平衡位置时改变电流方向即可。如何能及时改变电流呢？（2）展示直流电动机模型。请大家阅读及原理图，。思考换向器是如何改变线圈中的电流的？播放视频，了解换向器在电动机中的作用。换向器是当线圈转过平衡时，改变线圈中电流方向，使线圈能持续转动。介绍不同的电机，加强物理与实际的联系。播放视频，了解实际电动机结构。它主要是由能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。让学生通过视频观察电动机内部结构，它也是由线圈及磁体组成的，线圈位置固定不变，磁铁在绕线圈转动。介绍不同的电机，加强物理与实际的联系。介绍扬声器的原理，指出扬声器与电动机的原理一样都是通电导体在磁场中受力运动（或者说是磁场对电流的作用，通电圈在磁场中受力转动）。创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。联系实际，贴近生活，培养分析与总结能力。让学生进行猜想，培养学生结合实际进行猜想的能力。了解科学探究的一般步骤，有利用科学的方法解决实际问题的意识。让学生设计实验，对不同的实验方案进行评价，从而选择恰当的方法。学会实验总结、提升。学生进行实验，教师巡视指导，解决实验中出现的各种问题。培养学生动手实验的能力。体验实验成功的喜悦、总结实验失败的教训。把物理与实际联系起来，体会物理与生活是密不可分的。课堂小结回顾本节知识点：1.影响磁场对通电导线力的方向的因素有哪些?电流方向、磁场方向。2.通电线圈为什么能在磁场中旋转?换向器的作用是什么?3.直流电动机的构造、原理是什么?在电动机中能量是如何转化的?4.扬声器的原理是什么?板书设计20.4电动机1、 磁场对通电导体的作用影响方向的因素：电流方向、磁场方向2、 电动机：原理：通电导体在磁场中受力运动能量转化：电能转化为机械能。3、扬声器课堂训练1.如图是探究“通电导线在磁场中受力”的实验装置。瞬间接通电路，原来静止的导线ab向右运动。要使导线ab向左运动，可行的措施是（A）A将磁体的N、S极对调 B增大电源电压 C换用磁性更强的磁体 D将磁体的N、S极对调，同时改变电流的方向 2.如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是（A）A改变磁场方向可以改变线圈转动的方向 B电动机通电后不转，一定是电路断路 C电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能 D线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的 3.如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通电后线圈能否连续转动？_能___。如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变__大__。如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将__改变_。4.如图是某灵敏电流计的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连。当线圈中有电流通过时，线圈会转动，原因是通电导体在磁场中受到力的作用；若改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向将_改变_。5. 电磁炮是利用电磁技术制成的一种新型武器，具有速度快、命中率高等特点。其原理是利用磁场对通电导体的作用，下列叙述中与此原理相同的是（C）A水轮机带动发电机工作为我们提供源源不断的电能 B奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转方向 C电动机接通电源正常工作 D工厂使用大型电磁铁完成物品运输任务 作业布置完成本节课的对应练习。课本P137第1、3题