人教版九年级物理第20章教案：第4节电动机

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，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。课本、报刊杂志中的成语、名言警句等俯首皆是,但学生写作文运用到文章中的甚少,即使运用也很难做到恰如其分。为什么?还是没有彻底“记死”的缘故。要解决这个问题,方法很简单,每天花3-5分钟左右的时间记一条成语、一则名言警句即可。可以写在后黑板的“积累专栏”上每日一换,可以在每天课前的3分钟让学生轮流讲解,也可让学生个人搜集,每天往笔记本上抄写,教师定期检查等等。这样,一年就可记300多条成语、300多则名言警句,日积月累,终究会成为一笔不小的财富。这些成语典故“贮藏”在学生脑中,自然会出口成章,写作时便会随心所欲地“提取”出来,使文章增色添辉。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，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。这个工作可让学生分组负责收集整理,登在小黑板上,每周一换。要求学生抽空抄录并且阅读成诵。其目的在于扩大学生的知识面,引导学生关注社会,热爱生活,所以内容要尽量广泛一些,可以分为人生、价值、理想、学习、成长、责任、友谊、爱心、探索、环保等多方面。如此下去,除假期外,一年便可以积累40多则材料。如果学生的脑海里有了众多的鲜活生动的材料,写起文章来还用乱翻参考书吗?2电动机的基本构造“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼，从最初的门馆、私塾到晚清的学堂，“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。只是更早的“先生”概念并非源于教书，最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。孟子中的“先生何为出此言也？”；论语中的“有酒食，先生馔”；国策中的“先生坐，何至于此？”等等，均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。其实国策中本身就有“先生长者，有德之称”的说法。可见“先生”之原意非真正的“教师”之意，倒是与当今“先生”的称呼更接近。看来，“先生”之本源含义在于礼貌和尊称，并非具学问者的专称。称“老师”为“先生”的记载，首见于礼记?曲礼，有“从于