沪粤版九年级物理下册第17章教案：第2节探究电动机转动的原理

1、.172探究电动机转动的原理教学目的1理解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流及磁场的方向都有关系，理解磁场对通电导线的力的作用规律。2理解换向器的作用。3理解直流电动机的原理。重点难点 重点1理解磁场对通电导体的力的作用规律。2电动机连续转动的工作过程。 难点1实验探究磁场对通电导体的力的作用规律。2探究电动机连续转动的原理。教学用具三用导轨支架，小蹄形磁铁，直导体，带转轴的两用小线圈，电池盒，开关，导线，玩具电动机、直流电动机模型，多媒体等。教学过程一、创设情境，导入新知上节课我们把电动机拆开，知道了电动机的主要部件是装有电磁铁的定子和嵌有线圈的转子。线圈通电后会转动，我们对

2、电动机转动的原因做出了猜测，认为与电流和磁场有关，这节课我们就来探究磁场是否对电流有作用力。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，理解新知一探究磁场对电流的作用活动1：探究磁场对电流的作用选定图177中a所示的实验装置进展实验。1把直导体ab放在磁场里，接通电源，让电流通过直导体ab，观察它的运动，说出观察到的现象，讨论得出结论。 现象：接通电源，直导体ab向外或向里运动。结论：通电导体在磁场中受到力的作用。2假如将蹄形磁铁移开，通电直导体还会动吗？说明什么？不会动。说明通电导体在磁场中受到力的作用。3把电源的正负极对调后接入电路，使通过直导体ab的电流方向

3、与原来相反，观察直导体ab的运动方向。现象：合上开关，直导体ab向里或向外运动，与刚刚运动方向相反。结论：这说明通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向有关。4保持直导体ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察直导体ab的运动方向。现象：磁极调换后观察到直导体ab的运动方向改变。结论：这说明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关。实验说明：通电导体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，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导体受力的方向也变得相反。引导：当电流方向或者磁感线方向变得相反时，通电导体受力方向也变

4、得相反。那么，把一个通电的线框放到磁场中，它会怎样运动？想一想，做做看。探究：让线圈转动起来。我们一起来看图178a所示，接通电路后，红色边和绿色边的电流方向不同，其受力方向相反，线圈便转动起来，当线圈转动到图b的位置时，绿色边和红色边受到的力恰好在同一条直线上，且大小相等方向相反，线圈来回摆动几次就停在这个位置，这个位置叫做平衡位置，此时线圈的平面恰好与磁感线垂直。通过分析发现，通电线圈在磁场中转动到平衡位置时就会停下来，那么怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动呢？典例解读【例1】用如下图的电路研究“磁场对电流的作用时，以下做法可以改变直导体受力方向的是A只改变电流方向B增大电流C减小电流D对

5、调磁极同时改变电流方向【解析】通电导体在磁场中要受到力的作用，受力的方向与电流的方向和磁场方向有关，只改变电流的方向或磁场方向，导体受力方向改变；假设同时改变电流方向和磁场方向，导体的受力方向不变。此题正确选项为A。【答案】A【例2】如下图，线圈abcd位于磁场中，当开关接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；此时，cd段导线受磁场力A方向向上B方向向下C为零，因为线圈处于程度位置D为零，因为ab段导线向上转动【解析】根据图示信息，电流从电源的正极出发回到负极，判断线圈中cd段导线的电流方向由c到d；在磁场方向不变的情况下，ab段的电流方向和cd电流方向相反，那么可以判断ab段导线受磁场力的方

6、向与cd段相反，ab段受力向上，所以cd段受力向下。【答案】B二换向器的作用当线圈由于惯性刚越过平衡位置时，假如立即改变线圈中的电流方向，线圈就可以继续转动下去了，在电动机上可以完成这一任务的装置叫做换向器。活动2：探究换向器的作用仔细观察电动机的构造可以发现，在电动机电源的引入处有一个“小机关换向器，它是由两个彼此绝缘的金属半圆环组成，如图179所示。换向器的两个半圆环分别跟线圈的两端相连接，并通过电刷借到电源的两极上。换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。典例解读【例3】有关直流电动机的换向器的作用，以下说法正确的选项

7、是A当线圈平面与磁感线平行时，自动改变电流方向B当线圈平面与磁感线垂直时，自动改变电流方向C当线圈平面与磁感线平行时，自动改变磁感线的方向D当线圈平面与磁感线平行时，自动改变线圈转动方向【解析】换向器的作用：线圈转到与磁感线垂直的位置时，自动改变线圈中的电流方向，使得线圈持续转动；且线圈在到达平衡位置前是处于运动状态的，故由于惯性能转过平衡位置，再由于换向器的作用使得其持续转动。【答案】B三电动机的工作原理让学生阅读教材内容，讨论交流。参考课本图1710介绍直流电动机工作原理：线圈处于图示a位置时，通电后线圈沿逆时针方向转动，这说明线圈中电流从半环2流向半环1，线圈的c边受到一个向上的力，a边

8、受到一个向下的力。线圈转至图示b平衡位置时，两电刷跟两个半环间绝缘部分接触，线圈中无电流，线圈不受力的作用，但线圈由于惯性会越过平衡位置转动。线圈越过平衡位置转至图示c位置后，半环1变为跟电刷4接触，半环2变为跟电刷3接触，线圈仍沿逆时针方向转动。可见，每当线圈越过平衡位置时，换向器就自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续不停地转动下去。小结归纳：直流电动机的根本工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动，同时通过换向器及时改变线圈中电流的方向，以保持线圈的持续转动。与当今“老师一称最接近的“老师概念，最早也要追溯至宋元时期。金代元好问?示侄孙伯安?诗云：“伯安入小学，颖悟非凡貌，属

9、句有夙性，说字惊老师。于是看，宋元时期小学老师被称为“老师有案可稽。清代称主考官也为“老师，而一般学堂里的先生那么称为“老师或“教习。可见，“老师一说是比较晚的事了。如今体会，“老师的含义比之“老师一说，具有资历和学识程度上较低一些的差异。辛亥革命后，老师与其他官员一样依法令任命，故又称“老师为“教员。磁场对通电导体作用原理的应用非常广泛，如磁电式电流仪表和动圈式扬声器喇叭，以及电动玩具和机器人等。图1711所示的是动圈式扬声器的构造示意图。讨论分析动圈式扬声器的发声原理和两位同学的看法，你还有什么补充？学生交流讨论，老师点拨。动圈式扬声器工作原理：当随声音变化的电流通过动圈式扬声器的线圈时，

10、使它在磁场中受到的力也随之变化，由于动圈被它顶部的弹簧布和纸盆固定在盆架上，所以力的变化引起了纸盆的振动从而发出声音。由此可见，课文中列出的两位学生的解释是不完好的。让学生阅读课本P29“STS不同功能的电动机。典例解读【例4】如图为直流电动机的工作原理。以下相关的分析中正确的选项是A将电源和磁铁的两极都同时对调，线圈会反方向转动B电动机工作过程中，消耗电能全部转化为机械能C电动机工作过程中，线圈中也产生感应电流D电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变【解析】在直流电动机中，将电源的两极和磁铁的两极同时对调，那么线圈转动的方向不变，故A错误；电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，

11、但也有少部分转化为内能，故B错误；电动机工作过程中，线圈也在磁场中做切割磁感线运动，故线圈中也产生感应电流，故C正确；电动机工作过程中，线圈中的电流方向周期性变化，转一周电流方向改变2次，故D错误。【答案】C【例5】如下图为我们实验室所用电流表的内部构造示意图，当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是_。【解析】通电导线在磁场中要受到力的作用，电流表中的线圈处于磁场中，当接入电路，有电流通过线圈时，磁场对线圈产生力的作用，使线圈运动，带动指针偏转。【答案】通电导线在磁场中受到力的作用或磁场对电流有力的作用老师范读的是阅读教学中不可缺少的部分，我常采用范读，让幼儿学习

12、、模拟。如领读，我读一句，让幼儿读一句，边读边记；第二通读，我大声读，我大声读，幼儿小声读，边学边仿；第三赏读，我借用录好配朗读磁带，一边放录音，一边幼儿反复倾听，在反复倾听中体验、品味。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通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流及磁场的方向都有关系。2理解换向器的作用和直流电动机的原理。要练说，得练听。听是说的前提，听得准确，才有条件正确模拟，才能不断地掌握高一级程度的语言。我在教学中，注意听说结合，训练幼儿听的才能，课堂上，我特别重视老师的语言，我对幼儿说话，注意声音清楚，上下起伏，抑扬有致，富有吸引力，这样能引起

13、幼儿的注意。当我发现有的幼儿不专心听别人发言时，就随时表扬那些静听的幼儿，或是让他重复别人说过的内容，抓住教育时机，要求他们专心听，用心记。平时我还通过各种兴趣活动，培养幼儿边听边记，边听边想，边听边说的才能，如听词对词，听词句说意思，听句子辩正误，听故事讲述故事，听谜语猜谜底，听智力故事，动脑筋，出主意，听儿歌上句，接儿歌下句等，这样幼儿学得生动活泼，轻松愉快，既训练了听的才能，强化了记忆，又开展了思维，为说打下了根底。六、深化练习，稳固新知我国古代的读书人,从上学之日起,就日诵不辍,一般在几年内就能识记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟句酌,琅琅上口,成为满腹经纶的文人。为什么在现代化教学的今天,我们念了十几年书的高中毕业生甚至大学生,竟提起作文就头疼,写不出像样的文章呢?吕叔湘先生早在1978年就锋利地提出:“中小学语文教学效果差,中学语文毕业生语文程度低,十几年上课总时数是9160课时,语文是2749课时,恰好是30%,十年的时间,二千七百多课时,用来学本国语文,却是大多数不过关,岂非咄咄怪事!寻根究底,其主要原因就是腹中无物。特别是写议论文,初中程度以上的学生都知道议论文的“三要素是论点、论据、论证,也