九年级物理苏科版下册第16章《16.3磁场对电流的作用电动机》教学设计教案.doc

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§16．3磁场对电流的作用电动机

【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。

2．了解通电线圈在磁场中受力转动。

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。

4．知道直流电动机中能量的转换。

【重点难点】：

重点是通电导体在磁场中的受力运动。

难点是对平衡位置的理解。

【教学过程】

一、：激发学生兴趣，引入新课

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：…………

师：根据以上所见现象请提出一个值得我们探究的问题。

㈠．提出问题：小电动机为什么会转动呢？

㈡．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。

二自主先学

阅读44——47页，思考1如何探究通电导体对磁场的作用？

2通电线圈在磁场中如何运动？为何到平衡位置就不动了？怎样使它继续运动下去？

3电动机的原理、构造

三小组活动．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①：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②：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③：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

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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。

四、质疑．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16—28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：

①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？）

②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）

㈤．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%