物理人教版九年级全册20.4 电动机.doc

课题： 20.4 电动机班级： 姓名： 【学习目标】1. 通过实验，知道通电导线在磁场中会受到力的作用，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和工作原理及其能量转化。【问题导学】播放 电动机视频。思考 为什么给电动机通电，它就能转动呢？ 电动机工作的原理是怎样的呢？【问题探究】 活动1： 探究-探究磁场对通电导线的作用 实验演示 把导线AB放在磁场里，接通电源，让电流通过ab，观察它 （填“在运动”或“没有运动”），并且水平向 运动（填“左”或“右”）。 保持磁极的位置不变，把电源的正、负极调换，观察到导线AB的运动方向与步骤 中导线ab的运动方向 （填“相同”或“相反”）。 在步骤的基础上，保持导线ab中的电流方向不变，把蹄形磁铁的磁极上下对调，观察到导线ab的运动方向与步骤中导线ab的运动方向 。问题1：在以上实验中，导线ab通电后运动，这说明了什么？ 问题2：以上实验中，通电导线在磁场中受到力的方向和什么有关？ 画一画为了更准确地研究通电导线在磁场中受力的方向与导线中的电流方向、磁感线方向的关系，我们先画出实验装置中导线和磁体的剖面图，如右图所示。图中圆圈代表垂直磁感线放置的导线ab； 表示电流垂直纸而向外流出； 表示电流垂直纸面向里流进； 请画出甲乙丙三个图中的磁感线和通电导线受力的方向。讨论交流 1. 比较图甲和乙: 两图中的磁感线方向 ，导线ab中的电流方向 ，其受力方向 。(前三空选填“相同”或“相反”)说明了通电导线在磁场中的受力方向与_ 有关。 2. 比较图乙和丙: 两图中的磁感线方向_ ，导线ab中的电流方向_ ，其受力方向 。(前三空选填“相同”或“相反”)说明了通电导线在磁场中的受力方向与_ 有关。 3. 比较图 和_ : 当电流方向和磁感线方向都变得相反时，通电导线在磁场中受力的方向_ _(选填“相同”或“相反”)。 填一填 一、磁场对电流的作用 电动机的工作原理：通电导线在磁场中 。 通电导线在磁场里受力的方向跟 和 有关。 在磁感线(磁场)的方向一定时，改变 ，导线受力的方向发生 ；在电流方向一定时，改变 方向，导线受力的方向也发生 ；若同时改变电流方向和磁感线方向，则导线受力的方向将 。（此空填“改变”或“不变”） 活动2：认识-电动机1、电动机的构造 通过观察电动机，可以看到它由两部分组成:能够 的 和 的 。 在电动机里，能够转动的部分叫做 ，固定不动的部分叫做 。 电动机工作时，转子在定子中飞快的转动。电动机工作时，把_能转化为_能。 电动机分为 电动机和 电动机，电动机有很多优点：比如构造 、控制 、 小、 高、功率 ，可广泛用于生活中。同时不像内燃机那样 。2、电动机的工作过程把通电线圈放入磁场中，如图20-4-4所示，当线圈转到不同位置时的剖面图如图20-4-5所示。甲图中导线a, h受到的磁场力会使线圈顺时针转动。请根据图甲中的信息，在剖面图图乙、图丙和图丁中画出磁感线方向、导线a和导线b中的电流方向、受磁场力方向，并在对应的立体图中画出线圈的转动方向。思考 直流通电线圈在磁场中不能沿同一方向 持续转动的原因是什么讨论 直流电动机换向器的作用 直流电动机的结构如图20一4一6所示，它利用换向器实现线圈沿同一方向持续转动。请在图中标出各部分的名称。换向器是由两个 构成的，它们彼此 ，并随 一起转动。换向器的作用是 。 分 析 线圈转到不同位置时的立体图及剖面图如20-4-7所示，甲图中导线a和导线b受到的磁场力会使线圈顺时针转动。请根据图甲中的信息，在剖面图图乙、图丙和图丁中分别画出磁感线方向、导线a和导线b中的电流方向、受磁场力的方向，并在对应的立体图中画出线圈的转动方向。交 流（1） 图甲中.ab边，cd边为什么受力方向相反？ 答： ab边和cd边受力方向相反，是因为电流方向_（2）线圈转到平衡位置时，为什么不能继续转动？又为什么不能立即停止？ 答：因为图乙中，ab边和cd边受力的大小 ，方向 ，所以不能继续转动；又由于 ，又不能立即停止。（3） 线圈转过平衡位置后，要使他继续转动下去，ab边、cd边中的电流方向应该怎样改变？是怎样实现这一改变的？答：线圈转过平衡位置后，要继续转动下去，需要安装 ，改变ab边、cd边中的电流方向，这样线圈就能够继续转动下去。 活动3：认识-扬声器1、扬声器是一种将 信号转换成 信号的装置，它主要是由 、 、 构成。2、如下图所示是扬声器构造示意图，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成，当线圈中有电流通过时，线圈受到_的作用而运动；当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到磁铁的作用向_运动由于通过线圈的电流是_电流，它的方向不断_，线圈就不断地来回_，带动纸盆也来回_，于是扬声器就发出了_。3、扬声器的实质就是个_。学习评价 基础部分 1实验表明：通电导线在磁场中要受到 的作用，它的方向跟 的方向和的方向都有关系。2直流电动机在工作时，线圈转到 位置的瞬间，线圈中的电流断开，但由于线圈的 ，线圈还可以继续转动，转过此位置后，线圈中电流方向靠 的作用而发生改变。3电动机是利用 制成的。电动机基本由两部分组成：能够转动的 和固定不动的 。电动机是把 能转化成 能的机器。4电动机安装完成后，闭合电路电动机不运转，但轻轻的转一下就转动起来了，出现这种现象的原因是 。5直流电动机模型的换向器由两个铜制的 组成，并随一起转动，每当线圈刚转过 ，就能自动改变线圈中的 ，从而达到使线圈连续转动的目的。学习评价 拓展部分1.在探究通电导线在磁场中受力作用的实验中，小明选择了图20-4-9甲中的器材。 (1)请用笔画线代替导线，连接好电路。要求：电流表测通过导线ab的电流(被测值约为1A)；滑动变阻器能调节通过导线ab的电流；滑动变阻器接入电路的电阻最大。 (2)闭合开关前，把滑动变阻器的滑片移到最大阻值处的目的是 。 (3)连接好电路后，闭合开关，小明观察到导线ab受力而向右运动，于是他画出导线ab受到的磁场力F1，如图20-4-9乙所示。接着他断开开关后，把电池的正、负极和磁体的N, S极同时对调，请你在图2-4-9丙中标出此时蹄形磁体磁极，并画出磁感线、闭合开关后导线ab