江苏省东台市唐洋镇中学九年级物理下册《16.3 磁场对电流的作用 电动机》教案 苏科版.doc

16.3 磁场对电流的作用 电动机教案【教学目标】：1.了解通电导线在磁场中会受到力的作用，受力的方向与电流方向、磁场方向有关。(a)2了解通电线圈在磁场中受力转动。(a)3通过“磁场对电流的作用”的探究实验，了解直流电动机的结构和工作原理。(b)4知道直流电动机中能量的转换。(b)【重点难点】：1 重点是通电导体在磁场中的受力运动。2 难点是对平衡位置的理解。【教学过程】：一、前题测评：1电和磁之间是有联系的，例如；上节所学到的是通电导体周围存在_；下节要学的是磁场对通电导体有_。2通过上节的学习，你知道了通电导体周围的磁场方向与_方向有关；通过下节的预习你该知道了，磁场对电流的作用力的方向与_方向、_方向有关。3如图1所示，通电螺线管的左端是_极，小磁针的左端是_极。如图2所示，为使螺线管出现如图所示的极性，电源的上端应为_极。二、新授课：a激发学生兴趣师演示：拿出一个电动玩具（如小汽车，小电扇），现场安装电池后让其转动起来。师简介：玩具内有个小电动机在转动。师问：你还有哪些类似的玩具？请展示或说明？ 生答：b转入主题掌握科学探究的过程师：根据以上所见现象请提出一个值得我们探究的问题。提出问题：小电动机为什么会转动呢？猜想与假设：小电动机的转动可能是通电线圈受到磁场的作用力的缘故。设计方案：做好实验，记录实验现象。1.观察磁场对通电直导线的作用。如图3 步骤：给直导线通电现象：ab棒向_方向运动起来。结论：磁场对通电导线有力的作用。步骤：改变直导线中的电流方向现象：ab棒向_方向运动起来。结论：通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。步骤：调换磁体的两极后给直导线通电。现象：ab棒向_方向运动起来。结论：通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关典例1：如图4所示，通电导体abcd分别处在图中所示的磁场中，“”表示进入纸内的电流方向，“ ”表示穿出纸的电流方向。若通电导体a在磁场中的受力方向如图所示，则通电导体bcd在磁场中的受力方向如何？请在图中标出。f重要提示：a若同时改变电流方向和磁场方向，则通电导体的受力方向不变。 b通电导体在磁场中不一定受到力的作用。（电流方向和磁场方向平行时不受力的作用）2观察磁场对通电线圈的作用。如图5： 步骤：闭合开关，给线圈通电 现象：线圈能在磁场中转动，但不能在磁场中持续转动下去。 最后静止在线圈平面和磁感线垂直的位置。提出新问题：新问题1线圈为什么不能持续转动，最后静止在线圈平面和磁感线垂直的位置？如书上图1628所示： 图a中通电线圈受磁场力的作用开始顺时针转动 图 b中通电线圈也受磁场力的作用，但所受的磁场力互相平衡，但由于惯性，线圈还会继续转动。 指出：通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场的作用力是一对平衡力，我们把这个位置称做平衡位置。图c中线圈越过平衡位置后，磁场力的作用的结果使线圈逆时针转动。图d中线圈最后静止在平衡位置，新问题2怎样使线圈在磁场中持续转动？ （在教师引导下让学生想办法） 答1当线圈转到平衡位置时，改变电流方向。 答2当线圈转到平衡位置时，改变磁场方向。指出：换向器的结构：两个金属半环换向器的作用：当线圈刚过平衡位置时换向器就自动改变线圈中电流的方向。新问题3线圈转动一周，出现几次平衡位置？要改变几次电流方向？（在教师引导下让学生回答） 答：2次。重要说明：在图5的实验中若要线圈在磁场中起动必须避开平衡位置。（让学生思考为什么？）在图5的实验中要使线圈连续转动的另一方法是：将线圈两端的导线的下（上）半周的绝缘漆刮去。（师生一起思考原理）直流电动机1主要结构：磁体、线圈、换向器、电刷 （可以让学生回答）2工作原理：利用磁场对电流的作用使线圈转动，又利用换向器及时地改变线圈中的电流方向使线圈持续转动下去。 （在教师的指导下让学生总结）3能量的转化：电能转化成机械能（主要的）和内能（次要的） （让学生回答）4思考题：如何衡量电动机的效率？ （让学生掌握定义效率的方法） 答：效率=100%让学生自学书p47：生活物理社会磁悬浮列车总结本课内容三、当堂检测1(a)磁场对电流有_的作用，其方向与_方向、_方向有关。2(a)通电线圈在磁场中受力会发生_，这一现象实现了_能向_的转化。3(b)探究通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关时，小明同学做了如图所示的实验，图中ab表示闭合电路中的直导线，导线上的箭头表示电流方向，f表示导线的受力的方向，以下是小明通过实验得出的判断： 甲乙实验说明，通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关甲丙实验说明，通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向有关甲乙实验说明，通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向有关则上述判断中 （ ）a只有正确 b只有正确c只有正确 d只有正确4(a)放入磁场中的通电线圈在哪个位置时，线圈上的换向器会自动改变电流方向（ ） a线圈平面和磁感线方向垂直 b线圈平面和磁感线方向平行c线圈平面处于水平位置