《电动机(第二课时)》教案

《电动机(第二课时)》教案教学目标教学目标：知识与技能：了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。过程与方法：学生通过观察以及分析，认识换向器的作用。情感态度价值观：学生通过问题解决式的探究过程，得到所学知识，提高解决实际问题的能力，为学生独立思考解决问题打好基础。教学重点：直流电动机的工作原理及其能量转化。教学难点：直流电动机的构造。教学过程时间教学环节主要师生活动1min引入复习：在上一节课中，通过实验我们得到通电导体在磁场中受到力的作用，并且受力方向与磁场方向、电流方向有关。引入如果把通电线圈放在磁场中，线圈会怎样运动。5min磁场对通电线圈的作用实验：如图所示，把线框放在磁场中，接通电源，让电流通过，观察它的运动，并分析线框的受力情况。引导学生观察实验，可以看到，通电线框在磁场中可以转过一个角度，但不能持续转动。解释现象：利用图片，引导学生分析线圈达到平衡位置和由于惯性转过平衡位置时的受力情况，解释为什么线圈不能持续转动的原因。解决问题：方法一：后半周断电。方法二：转过平衡位置后改变电流方向。5min换向器介绍换向器的结构；通过图片，分析线圈的受力以及运动情况。演示实验：通过电动机实物模型演示换向器在电动机中的作用4min直流电动机的工作原理、应用以及能量转化电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动电动机的应用交流电动机：应用于电风扇、洗衣机、抽油烟机、电冰箱等直流电动机：应用于电力机车、起重机、电动玩具等演示实验：小电动机的工作过程（五）电动机的能量转化：电能转化为机械能5min动手制作简易电动机动手制作：把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，线圈下放一块强磁铁。从制作小小电动机入手，把线圈两端的漆皮全部刮去的话，线圈会怎样运动？接通电源，小线圈在磁场中发生转动，但转动不能持续下去，摆几下就不动了。继续动手制作：线圈一端绝缘漆全部刮掉，另一端只刮去半周。演示：给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。一台简易电动机就制成了。1min课堂小结布置作业课堂小结：1.电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动2.电动机的能量转化：电能转化为机械能3.应用：直流电动机、交流电动机布置作业：1、基础性作业：完成“学生资源”中的课后练习。2、拓展性作业：动手实践，制作简易电动机。知能演练提升能力提升1.根据图示装置探究的原理,可以制成下列哪种用电器()A.电水壶 B.电风扇C.台灯 D.电磁起重机2.(多选)如图所示,在探究通电导体在磁场中受力方向与什么有关时,一位同学做了如图所示的三个实验,图中AB表示闭合电路的一部分导体,导体上箭头表示电流方向,F表示导体受力方向,N、S表示蹄形磁铁的磁极,则()A.通过甲、乙说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关B.通过乙、丙说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关C.通过乙、丙说明通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关D.通过甲、丙说明通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关3.在安装直流电动机模型的实验中,小杰同学安装了一台直流电动机模型如图所示。安装完毕,闭合开关后,线圈沿顺时针方向转动,则能使线圈沿逆时针方向转动的做法是()A.减少一节电池B.把电源和磁铁的两极同时对调C.增加一节电池D.把电源两极对调4.如图所示,a表示垂直于纸面的一根通电导线,其中通以电流时将在磁场中受到力的作用。参照图甲情况,图乙中导线a受到向左的作用力的是()5.小明同学自己做了一个直流电动机模型,接通电路后,发现电动机不转动。以下原因不可能的是()A.电源电压太低B.电源正、负极接反了C.开始时,线圈处于平衡位置D.电刷接触不良6.扬声器(喇叭)的结构图如图所示。当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时,线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声。下列说法正确的是()A.扬声器工作时,机械能转化为电能B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动C.扬声器中的永久磁体周围存在磁感线D.扬声器的工作原理与电磁铁的工作原理相同7.如图所示,在直流电动机的工作过程中,“换向器”起了关键的作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。

8.如图所示的实验装置,在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体ab。(1)接通电源,这时会看到导体ab向左运动,这表明。

(2)若只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向,观察到导体ab均向右运动,这表明。

(3)如果把磁体的两极对调,同时改变通过导体ab中的电流方向,会看到导体ab的运动方向跟原来(选填“相同”或“相反”)。

探究创新★9.图甲是直流电动机模型,图乙是自制简易电动机模型。现在主要讨论图乙简易电动机的制作与操作问题。(1)绕制线圈的铜丝外表有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,刮漆方法见放大图。刮漆的目的是使线圈能够,因此这一部位就相当于图甲中的(填某一部件的名称)。

(2)如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做哪些尝试?(说出两点即可)①_____________________________________________________________________;

②_____________________________________________________________________。

(3)通电后线圈能转动,如要改变转动方向,可采取的做法是①_____________________________________________________________________;

②_____________________________________________________________________。

★10.小明看到一则有关电磁炮的报道,某种电磁炮的构造如图所示,把待发的炮弹(导体)放置在处于强大磁场中的两条平行导轨上,如果给导轨通以很大的电流,使炮弹作为一个载流导体,在磁场的作用下,它沿轨道加速运动。在精密的计算机系统的操作下锁定目标,予以定点爆破,给军事史上添写了新篇章。阅读后请回答:(1)电磁炮发射的工作原理是什么?(2)在理论上要改变电磁炮的发射方向,应该采取什么措施?(3)试猜想,在理论上要继续提高电磁炮的发射速度,可以采取哪些措施?知能演练·提升1.B电水壶是利用电流的热效应工作的,故A错误;电风扇中有电动机,是利用通电导线在磁场中受到力的作用的原理,故B正确;台灯是将电能转化为光能,故C错误;电磁起重机主要部件是电磁铁,是利用电流的磁效应的原理工作的,故D错误。2.AD甲、乙中磁场方向相同,电流方向改变,导体在磁场中受力的方向也改变,说明二者有关,选项A正确;乙、丙中磁场方向与电流方向均不相同,而导体受力方向不变,不能说明导体在磁场中受力方向与电流方向或磁场方向的关系,选项B、C错误;甲、丙中电流方向相同,磁场方向改变,导体在磁场中受力的方向也改变,说明二者有关,选项D正确。3.D电动机的原理是磁场对电流的作用,而作用力的方向与导体中电流的方向和磁场方向两个因素有关,两个因素中只改变任一个因素,作用力的方向就会改变,同时改变两个因素,则作用力方向不变,因此答案为D。4.C对比A和甲可知,磁场方向不变,电流方向改变,通电导体的受力方向改变;对比B和甲可知,电流方向不变,磁场方向改变,则通电导线的受力方向改变;对比C和甲可知,磁场方向和电流方向同时改变,通电导线受力方向不变,即导体a受到向左的作用力。5.B电动机在转动时电源电压过低,电动机就不转;电刷接触不良时,没有电流通过线圈,也不转动;线圈处于平衡位置时因受平衡力而保持静止状态,也不会转动。电源正、负极接反,只改变电流方向,不影响转动与否。6.B扬声器把电信号转化为声信号,是利用通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的,在工作中,电能转化为机械能,A错误、B正确;扬声器中的永久磁体周围存在磁场,磁感线是人们为研究磁场构建的模型,客观上并不存在,C错误;电磁铁的工作原理是通电线圈周围存在磁场,与扬声器的原理不同,D错误。7.解析在直流电动机中,换向器的作用是每当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而保证线圈向同一方向转动。答案电流方向8.解析(1)接通电源会看到导体ab向左运动,说明ab受到向左的力的作用,这表明通电导体在磁场中会受力的作用。(2)只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向,观察到导体ab均向右运动,说明ab所受力的方向发生了改变,这表明通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向均有关。(3)如果把磁体的两极对调,同时改变通过导体ab中的电流方向,即等于改变了两个因素,所以会看到导体ab的运动方向跟原来相同。答案(1)通电导体在磁场中会受力的作用(2)通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向均有关(3)相同9.解析(1)漆是绝缘体,刮去以后,线圈与导体接触,线圈中就会有电流,只有当线圈中有电流时,线圈才会受力发生转动,所以刮漆的目的是使线圈能够导电。采用刮漆和使用换向器的目的是相同的,都是为了使线圈能够持续地转动下去,所以这一部位相当于图甲中的换向器。(2)电动机不转动的原因可能是在通电前线圈刚好处于平衡位置,所以可以试着用手拨动一下线圈,看线圈能否转动起来;电动机不转动的原因还有可能是因为线圈受力太小,而造成线圈受力太小的原因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱,所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体。(3)通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系,所以要想改变线圈的转动方向,