九年级物理全册 第14章 第六节 直流电动机教案1 (新版)北师大版(1)
北师大新课标初中物理九年级全册《第十四章 磁现象 六、直流电动机》_1

《直流电动机》教案教学目标:1、知识与技能:(1)利用收集到的信息,提升收集、处理信息的水平;(2)了解与电动机相关的知识;(3)认清电动机构造,学会安装电动机模型。
2、过程与方法:(1)能表达自己的观点和疑问,初步具备评估自己学习成果的水平;(2)通过安装电动机模型,增强学生的动手实验水平;(3)交流信息,合作完成实践活动。
3、情感与价值观:(1)激发学生探究电磁联系的兴趣;(2)提倡集体合作,敢于提出与他人不同的观点,勇于放弃或修正自己的错误观点;(3)鼓励提问,鼓励质疑,在疑问中保持好奇心,增强学习动力;(4)激发学生热爱家乡的情感。
教学重点:对收集到的相关信息实行整理分析,能发现问题并作出一定的解释,弄清电动机的构造,按照合理的顺序实行安装,会对实验中出现的问题实行分析,并尝试排除故障。
教学难点:安装直流电动机模型,总结故障出现的原因;利用滑动变阻器和电源改变电动机的转向和转速。
教学过程:(一)导入课题:教师出示各种电动机的图片,问:这是什么?师:课前已经请同学们准备了很多与电动机相关的资料,电动机有很多应用,我们来一次一分钟知识竞赛,两大组同学每组说一个与电动机相关的应用,只要说出名称即可,如果叙述重复或者等待时间超过3秒钟即判输,开始:(二)进入正课:师:上一节课布置大家一个任务,请每个同学收集一个与电动机相关的资料,就你收集的资料提出一个有价值的问题,现在请两个同学到讲台前,把他们准备的资料向全班同学汇报。
师:我也准备了一些资料图片,请看图片。
教师展示一张印有世界名牌打印机的照片,问:这些打印机的心脏部件——伺服电机是哪里生产的?师:常州。
教师再出示另一张图片,图上有火星车、机器人、塔吊等。
师:这些机器的动力源都是电动机。
师:电动机很有用,实际的电机非常复杂,我们从最简单的直流电动机学起。
今天要请同学们学习安装一个直流电动机模型,并且要求利用它研究电动机的转速和转向。
教师展示操作一个安装好的直流电动机模型。
北师大版九年级物理第十四章六、直流电动机优秀教学案例

(二)问题导向
1.设计一系列有针对性的问题,引导学生思考和探究电动机的原理和特点;
2.通过提问和回答的方式,激发学生的思维,引导学生主动探索和解决问题;
3.在问题引导下,让学生进行实验观察和操作,使学生在实践中理解和掌握电动机的知识。
3.简要介绍电动机的基本原理和构造,为新课的讲授做好铺垫。
(二)讲授新知
1.详细讲解电动机的原理,包括电磁感应、电流磁场相互作用等基本概念;
2.通过示例和案例,讲解电动机的构造和特点,如线圈、磁铁、换向器等部件的作用;
3.结合实验现象,解释电动机的启动、停止、反转等现象的原理。
(三)学生小组讨论
1.安排学生进行小组讨论,让学生分享自己对电动机的理解和疑问;
3.培养学生对实验和动手操作的积极态度,增强学生的实践能力;
4.培养学生对团队合作和分享交流的重视,培养学生的良好人际沟通能力。
三、教学策略
(一)情景创设
1.利用实物和图片,展示电动机的实物和应用场景,让学生直观地感受电动机的外观和实际运用;
2.通过播放电动机工作原理的动画或视频,让学生生动地理解电动机的工作过程;
3.生活实际与科技前沿相结合:本案例通过联系生活实际,让学生了解到电动机在日常生活中的广泛应用,激发学生对科技的兴趣和关注。同时,引导学生关注电动机技术的最新发展,培养学生的科技意识和创新能力。
4.合作交流与反思评价相结合:通过小组合作和讨论,培养学生的合作意识和团队协作能力。同时,引导学生进行自我反思和评价,帮助学生总结学习经验和教训,提高学习效果。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.理解直流电动机的原理,掌握电动机的构造和特点;
北师大版九年级物理教案:第14章 第6节

第6节直流电动机教学目标【知识与技能】1.知道直流电动机的原理和主要构造.2.知道换向器在直流电动机中的作用.3.了解直流电动机的优点及其应用.【过程与方法】通过交流讨论,总结出直流电动机的工作原理.【情感、态度与价值观】培养学生把物理理论应用于实际的能力.重点难点【重点】1.知道直流电动机的原理和主要构造.2.知道换向器在直流电动机中的作用.【难点】直流电动机的工作原理.教学过程知识点一直流电动机的原理【自主学习】阅读课本P159-161,完成以下问题:1.线圈越过平衡位置后,不能继续转动,因为所受到的力的方向与原来相反,所以又会回到平衡位置.2.电动机中安装有换向器,其作用是改变后半周线圈中电流的方向,从而改变线圈的受力方向.【合作探究】演示一把一段直径约为0.6 mm的漆包线绕成尺寸约为4 cm×2.5 cm的矩形线圈,圈数6匝.在线圈的两端各伸出约2 cm做转动轴.然后,用砂纸除去线圈两个轴上的漆层,使它能够导电.用金属丝做两个支架,固定在木板上.支架间放入一个永磁体,并且让一个磁极朝上.把矩形线圈的轴放到支架上,让线圈的平面处于竖直方向.用导线把两节干电池接到支架上,闭合开关后,会看到线圈开始转动,但是只能转动90°.线圈为什么会转动?又为什么不会连续地转动下去?答:线圈开始通电时,上下两个边的漆包线中电流的方向是相反的.因此在同一磁场中,一个边受到向前的磁场力,而另一个边受到向后的磁场力,这两个力不在同一条直线上,于是就使线圈开始转动.转过90°角时,这两个力变成在一条直线上,这个位置叫平衡位置.线圈的惯性使它可以冲过平衡位置,但不能持续转动.演示二如图所示,是一个教学用的电动机.先让线圈处于水平位置,然后通电,将看到它能够连续地转动.为什么这种装置能够使线圈连续转动?换向器和电刷起了什么作用?答:在电动机中,巧妙地设计了两个半圆形的铜制换向器,它与电刷配合,解决了不能连续转动的问题.其原理如下.(1)下图是开始通电时的状态,换向器F与电刷A接触,换向器E与电刷B接触.线圈的ab边内电流方向由b向a,受到向上的磁场力,cd边内电流方向由d向c,受到向下的磁场力,于是线圈开始沿顺时针方向转动.(2)转过90°后到达平衡位置,如下图所示.(3)线圈的惯性使它冲过平衡位置,于是换向器就改变了所接触的电刷,E与A接触、F 与B接触,如下图所示.这时ab边内电流方向由a向b,受力方向变成向下,cd边内电流方向由c向d,受力方向变成向上,于是线圈就继续沿顺时针方向转动180°.(4)转到下图所示的平衡位置时,又靠惯性冲过去,就回到了开始时的状态.【教师点拨】电动机工作原理: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的电流方向,以保持线圈的持续转动.【跟进训练】1.(多选)要改变直流电动机转向,可以采用(AB)A.改变电流方向,其他不变B.改变磁场方向,其他不变C.增大电流强度D.同时改变电流方向和磁场方向2.如图所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动.现要线圈逆时针转动,下列方法中可行的是(A)A.只改变电流方向B.只改变电流大小C.换用磁性更强的磁体D.对换磁极同时改变电流方向知识点二实用的电动机【自主学习】阅读课本P161-162,完成以下问题:1.实际使用的直流电动机由定子和转子两部分组成.2.转子的线圈有许多组,并且嵌在圆柱形铁芯上.换向器是由许多对铜片组成的.定子由机壳和电磁铁组成,转子安装在定子里.两个电刷是用石墨与铜粉压制而成的.【合作探究】演示三电动机1.电动机有哪些优点?答:构造简单、制造方便、体积小、效率高、便于控制、种类繁多,能满足不同的需要.2.电动机有哪些应用?答:电风扇、洗衣机等家用电器中的电动机,多数是交流电动机;电动玩具、录音机等小型电器则多数使用直流电动机.课堂小结1.直流电动机的工作原理:电动机是根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的.2.直流电动机构造:(1)转子(2)定子(3)换向器和电刷3.电动机种类:电风扇、洗衣机使用交流电动机.电动玩具为直流电动机.练习设计完成本课对应训练.温馨提示:实验视频见课件.。
2019年九年级物理全册 14.6 直流电动机教案 (新版)北师大版

14.6 直流电动机一、知识与技能1.知道直流电动机的原理和主要构造.2.知道换向器在直流电动机中的作用.3.了解直流电动机的优点及其应用.二、过程与方法1.通过演示,提高学生分析概括物理规律的能力.2.通过制作模拟电动机的过程,锻炼学生的动手能力.三、情感态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣. 【重点难点】重点:直流电动机的原理.难点:换向器的作用.【新课导入】导入1:情景导入师:同学们好!我们先来欣赏一些图片(用多媒体展示机床、电梯、电扇、电动玩具、冰箱等使用电动机的电器,并播放它们由停止到运转的状态),这些图片里的东西有什么共同的特点?生甲:它们都是电器.生乙:它们的运转都需要用到电.生丙:它们都是靠电动机来转动的.师:这些同学都说得很好.(课件显示电扇、电梯、电动玩具的结构图,并圈出电动机的位置)这些机器都有一个很重要的设备——电动机.师:这节课学习电动机的相关知识.导入2:复习导入复习提问:上一节课学习了哪些知识?如果把通电导线做成线圈放在磁场中,会有什么现象发生呢?请观察下面的实验.导入3:直接导入我们知道生产和生活中的许多电器都需要电动机来带动,电动机已经深入到现代社会生产生活的各个角落,下面我们就来研究电动机的工作原理.【课堂探究】一、直流电动机的原理演示实验1:如(教材)图1445,看到什么现象?小组交流思考:(1)线圈为什么会转动?结合上图用动画进行分析:当线圈通电时,上下两个对应边中的电流方向相反,根据左手定则,上面和下面两条边的受力方向一个向里一个向外,受力方向相反,但是,这两个力不在同一条直线上,不符合平衡力的条件,是非平衡的力,因此,线圈就转动了起来.如图所示,由于通电线圈的两条对边中电流方向相反,它们在磁场中受到磁场力的方向相反且不在一条直线上,在这两个力作用下线圈会发生转动.当线圈从图示位置转过90°时,这两个力恰好在同一直线上,而且大小相等、方向相反,是平衡力.线圈在这对平衡力作用下可以在该位置保持静止.线圈的这一位置叫做平衡位置,此时线圈的平面恰与磁感线垂直.板书:直流电动机的原理:通电线圈在磁场中受力转动.(2)线圈为什么不会连续转下去?小组交流讨论:当转过90°角时,这两个力变成在同一条直线上,是一对平衡力,线圈如果一开始就在这个位置,通电后是不会转动的,这个位置叫做平衡位置.但是线圈启动起来后,由于惯性会使线圈冲过平衡位置,继续转动,当线圈进入另一半周后,由于电流方向和磁场方向均没有改变,此时的受力阻碍了线圈的转动,所以线圈不能再沿原来的方向转动,而要反向转动,所以线圈就只能在平衡位置附近摆动了.演示实验2:如(教材)图1446,先介绍这个电动机的构造,重点是“换向器”,由两个半铜环组成.(1)为什么这种装置能够使线圈连续转动?(2)换向器和电刷起了什么作用?小组交流讨论(教材)图1447的四幅图的线圈通电和受力情况,认识换向器和电刷的作用.课件展示:电动机的连续转动过程.归纳:图(甲)电源为直流电源,线圈通电时,dc边受到向下的力,ab边受到向上的力,是非平衡的力,因此会顺时针转动90°角,转到图(乙)时,虽然线圈受到平衡力,但是由于惯性会冲过平衡位置,转过90°角,由于换向器的存在,这时dc边受到向上的力,ab边受到向下的力,到达图(丙)位置,继续顺时针转动90°角,转到图(丁),此时线圈由于惯性和换向器的存在,又冲过去到达图(甲)的位置.总结:换向器的作用是,当通电线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动下去.二、实用的电动机阅读课本,自学并回答下列问题:1.电动机由什么组成?认识(教材)图1448电动机的结构.2.电动机的优点有哪些?3.直流电动机和交流电动机有什么区别?分别列举几个应用实例.4.电动机中的能量转化如何?归纳:实用的电动机是人类在电动机内设计了多组线圈、多组换向器.这样就保证了每次启动时总有一组线圈受力(处于非平衡位置)而自行转动.与热机相比,电动机具有构造简单、操作方便、效率高、无污染等优点.1.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,电动机在工作过程中电能转化为机械能.2.最简单的直流电动机的换向器是当通电线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向,以便电动机能够连续转动.3.电动车作为节能、环保的代步工具已经进入千家万户.电动自行车的“心脏”是电动机,它是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,车把上的“调速转把”相当于我们学过的滑动变阻器(填一电学器材名称),拧动“调速转把”可以改变电动机中的电流大小,从而改变电动机的转速.4.如图所示的线圈abcd位于磁场中:(1)通电后,cd段导线的电流方向由c到d (选填“由c到d”或“由d到c”).(2)cd段导线受磁场力的方向如图所示,在图中画出ab段导线受磁场力的方向.答案:如图所示5.物理兴趣小组在装配直流电动机模型后参加班级的实践成果展示交流会,电动机经过检查,一切都按要求安装完毕后,排除接触不良、短路及磁铁没有磁性、电源没有电压等各种原因后,接通电源仍不能转动.小佳同学用手去旋转线圈,刚一旋转,电动机就立即持续转动起来,则原来电动机不转动的原因可能是( C )A.电动机轴生锈而被卡住了B.转轴没润滑油转不动C.线圈所处的位置对它的转动有影响D.线圈转动要靠外力电风扇的构造和工作原理电风扇的主要部件是交流电动机.电风扇的转子由磁铁、扇叶、轴组成;它的定子由硅钢片、线轴和轴承组成.电风扇的控制电路是由IC感应磁铁和磁铁电机经由电路控制其线圈导通而产生的内部激磁使得转子旋转.电风扇的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动.能量的转化形式是电能主要转化为机械能,同时由于线圈有电阻,所以不可避免的有一部分电能要转化为内能.通电产生一个旋转的磁场来带动转子转动.电扇里有单相电机,通过启动电容移相作用,将单相交流电分离出另一相相位差90度的交流电.将这两相交流电分别送入两组或四组电机线圈绕组,就在电机内形成旋转的磁场,旋转磁场在电机转子内产生感应电流,感应电流产生的磁场与旋转磁场方向相反,被旋转磁场推拉进入旋转状态.。
2019-2020最新九年级物理全册14、6直流电动机教案新版北师大版word版

2.换向器是教学的难点,制作放大的直观模型很有必要。靠这一节课教学,一部分学生可能还没有完全弄清楚,下节课学生将进一步认识它。
3.通过前面几节的学习,学生识图能力应该有所提高,本节电动机原理图要尽量让学生自己看图理解。
很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动(转到平衡位置要停下来),而实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢?(此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动,还可简介各国对理论应用于实际的重视,以培养学生对应用科学的兴趣)要解决这个问题,我们还得进行深入研究。
提问:在课堂演示实验中,线圈转到平衡位置时是立即停止吗?为什么它不立即停止?(学生答:由于惯性线圈会稍转过平衡位置)
提问:怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢?
让学生想办法并开展讨论,教师下去了解学生的情况并鼓励和指导。
教师出示:两个半圆铝环和电刷,指出:靠这两样东西就可以解决问题。待学生思考片刻,教师出示已准备的与课本图14—47相似的模型,说明铝环与线圈的连接情况和铝环与电刷的配合过程。
小结: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。
引导学生回忆影响受力方向的两个因素,从而得出:应该在此时改变电流方向,或者改变磁感线方向。进一步引导学生分析:改变磁感线方向就是要及时交换磁极,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ然这不容易做到;实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的。
小结:使磁场中的通电线圈连续转动,就要每当线圈刚转过平衡位置,就改变一次电流方向。
2.换向器
教学目标:
2019最新九年级物理全册 14.6直流电动机教案(附教材分析)(新版)北师大版

《直流电动机》本节教材中,磁场对通电导线和通电线圈的作用是学习电动机的基础,电动机是磁场对电流作用知识的一个重要应用,了解电动机在现实生活中的作用以及对人们生活的影响,同时也拓宽学生的知识面,是属于“物理走向社会”的内容。
在内容结构上,教材首先从与生产、生活密切相关的现象入手,让学生体会到电动机已经应用在现代生活的各个方面,激发学生的兴趣。
然后由磁场对通电导线的作用入手,通过通电线圈在磁场中扭动再探讨电动机的原理,并从应用、优越性等方面让学生体会电动机在现代生产生活中的价值,教材的编排体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念。
【知识与技能】1. 了解磁场对通电导线的作用。
2.初步认识科学与技术之间的关系。
【过程与方法】经历制作模拟电动机的过程,了解直流电动机的结构和工作原理。
情感、态度与价值观【情感态度与价值观】通过了解知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。
磁场对电流的作用。
电动机的基本构造与原理。
师用:多媒体课件、磁体、线圈、开关、电源、导线.一、新课引入:通电导体的周围有磁场,等效一磁体,把它放在另一磁场中,会不会发生作用?二、知识讲解:一、磁场对通电导线的作用:1.实验:磁场对通电导线的作用演示图.结论:(学生分析,教师总结)通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流方向、磁场方向有关。
2、磁场对通电线圈的作用:实验:课本上演示图结果:转动(左右)结论:通电线圈在磁场中受力转动学生探究:让线圈转动起来让学生按照课本步骤完成,并说明这就是一个小电动机)二、电动机:看录像、然后分析总结如下:(1)结构:转子、定子、换向器(2) 原理:通电线圈在磁场中受力转动实质是机械电能转化为机械能(3)重点分析演示图说明为什么要换向器。
(4)简述“生活中的电动机”三、课堂总结:1.通电导体在磁场中受到力的作用.2.通电导体在磁场中受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关.3.电动机工作原理——电磁感应现象四、布置作业:课后“动手动脑学物理”。
北师大版九年级全一册物理14.6直流电动机说课稿

(一)板书设计
我的板书设计将注重清晰、简洁且有助于学生把握知识结构。布局上,我会将板书分为几个部分:标题、主要知识点、图表和实例。标题将突出本节课的主题,主要知识点将简洁地列出本节课的核心内容,图表将直观展示直流电动机的结构和工作原理,实例将帮助学生理解直流电动机的应用。板书在教学过程中的作用是辅助学生理解和记忆知识点,提供清晰的视觉辅助工具。为确保板书清晰、简洁,我会事先进行精心设计和练习,确保板书内容精炼且一目了然。
四、教学过程设计
(一)导入新课
为了快速吸引学生的注意力和兴趣,我计划以一个生动的实例导入新课。我会展示一辆电动汽车,并提出问题:“为什么电动汽车使用直流电动机?直流电动机是如何工作的?”这样的问题能够激发学生的好奇心,使他们主动思考并参与到课堂中来。接着,我会简要介绍直流电动机的重要性,并宣布本节课我们将深入学习直流电动机的构造、原理、性能和应用。
(二)新知讲授
在新知讲授阶段,我将逐步呈现知识点,引导学生深入理解。首先,我会利用多媒体课件直观展示直流电动机的结构,并逐一解释磁极、线圈、换向器等组成部分的作用。接着,我会讲解直流电动机的工作原理,通过动画演示线圈在磁场中的运动,让学生理解其转速、电流与负载之间的关系。最后,我会结合实际应用案例,如电动汽车、电风扇等,让学生了解直流电动机在现实生活中的重要作用。
(二)媒体资源
为了辅助教学,我将使用多媒体课件、实验仪器和网络资源。多媒体课件能够直观展示直流电动机的结构原理,帮助学生形象理解;实验仪器则可供学生亲自动手操作,加深对知识的理解;网络资源可提供更多的学习资料和案例,拓宽学生的知识视野。这些资源的使用能够提高教学效率,丰富教学内容,激发学生的学习兴趣。
(二)教学目标
1.知识与技能:通过学习,使学生掌握直流电动机的构造、原理、性能和应用,提高学生的电学知识水平。
北师大版九年级全一册物理14.6直流电动机 教学设计

一引入新课教师:在现代生产和生活领域中广泛使用着直流电动机。
(通过多媒体课件展示生活中电动机的应用)学生:观察并思考,在哪些领域中应用到了电动机。
教师:电能转化成机械能的装置。
教师:电动机的种类很多,这节课我们只研究直流电动机的基本原理。
学生思考:电动机的基本功能是什么?教师:直流电动机的工作原理是什么?二简易电动机视频展示:旋转的线圈教师:1.介绍实验仪器(铜线两端全部漆皮挂掉)。
2.提示注意观察线圈运动状态的变化。
学生思考:1.为什么线圈会转动?2.怎样让线圈持续转动?教师:介绍实验仪器(一端全部刮掉,另一端只刮上半周或下半周)。
学生:观察实验现象。
教师过渡:下面我们就来一起分析一下。
三直流电动机原理分析教师:分析通电线圈的受力情况。
把通电的矩形线圈放入磁场中,线圈的受力和运动情况与所放的位置有关。
如果线圈平面与磁感线平行,线圈两边ab和cd中电流的方向相反。
如图所示根据左手定则判断,线圈ab和cd在磁场中受力方向相反,这两个力不在一条直线上。
学生:判断出线圈将发生顺时针转动。
教师:当线圈平面转到与磁感线垂直,线圈ab和cd两边的受力方向如何?如图所示线圈ab和cd受力方向相反,而且在同一直线上,以线圈为整体研究对象,合力为零。
我们把线圈受力平衡的位置叫作平衡位置。
学生思考:线圈将如何运动?教师:由于惯性线圈越过平衡位置继续顺时针转动。
教师:如果由于惯性原因,当线圈转动到如图3所示的位置。
学生:1.观察图1线圈ab和cd位置和图3线圈ab和cd位置变化。
2.分析图1线圈ab和cd受力情况和图3线圈ab和cd受力情况。
教师:通过受力分析我们得到如图所示的结论。
线圈ab和cd的受力方向也相反,由于这两个力不在一条直线上,因此线圈会发生转动。
但是我们发现此时线圈ab和cd的受力方向和线圈的转动方向相反。
学生思考:1.此时线圈受到的安培力是动力还是阻力?2.线圈最终会怎样运动?教师:这就解释了为什么之前的演示实验中,线圈最终会停下来的原因。
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《直流电动机》
教学目的:
1、知道直流电动机的原理和主要构造。
2、知道换向器在直流电动机中的作用。
3、了解直流电动机的优点及其应用。
4、培养学生把物理理论应用于实际的能力。
教学重点、难点:
1.、磁场对电流的作用。
2.、磁场对电流作用的现象和规律,电动机的构造和原理。
教学过程:
1、复习
提问:上节课我们做实验给磁场中的导体通电,发现了什么?(学生回答:通电导体在磁场中受力)。
提问:这个力的方向与哪两个因素有关?(学生回答之后,教师强调:改变电流方向,或改变磁感线方向,导体受力方向就随着改变)
提问:出示如课本中的挂图和模型,根据上面的结论,通电线圈在磁场中是怎样受力的?(学生回答:ab边受力向上,cd边受力向下)
提问:在这两个力的作用下,线圈怎样运动?(学生回答:线圈会转动)
提问:这个现象中能量是怎样转化的?(学生回答:电能转化为机械能)
2、引入新课
教师陈述:电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的,它将电能转化成机械能。
下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的,当然,我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机。
给出直流电动机定义,并板书:
〈第六节直流电动机〉
3、进行新课
(1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法
很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动(转到平衡位置要停下来),而实际的电动机要连续转动。
怎样解决这个问题呢?(此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动,还可简介各国对理论应用于实际的重视,以培养学生对应用科学的兴趣)要解决这个问题,我们还得进行深入研究。
提问:在上节课的演示实验中,线圈转到平衡位置时是立即停止吗?为什么它不立即停止?(学生答:由于惯性线圈会稍转过平衡位置)
提问:转过平衡位置后,为什么它又转回来呢?(利用模型分析:转过平衡位置后,ab
边受力仍朝上,cd边受力仍朝下,正是这一对力使线圈转回来的)
提问:要使线圈不转回来,应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向,即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向下,cd边受力变为向上。
怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢?
引导学生回忆影响受力方向的两个因素,从而得出:应该在此时改变电流方向,或者改变磁感线方向。
进一步引导学生分析:改变磁感线方向就是要及时交换磁极,显然这不容易做到;实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的。
板书:〈1、使磁场中的通电线圈连续转动,就要每当线圈刚转过平衡位置,就改变一次电流方向。
〉
(2)换向器
提问:怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢?
让学生想办法并开展讨论,教师下去了解学生的情况并鼓励和指导。
教师出示:两个半圆铝环和电刷,指出:靠这两样东西就可以解决问题。
待学生思考片刻,教师出示已准备的与课本图12—12相似的模型,说明铝环与线圈的连接情况和铝环与电刷的配合过程。
引出换向器的概念并板书:
〈2、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。
〉
让学生仔细观察课本图14-47,进一步弄清楚线圈转动过程,重点是甲图和丙图,回答教师填空式的提问:
甲图:电流方向是a→b→c→d,受力方向是ab边受力向上,cd边受力向下,转动方向是顺时针。
丙图:电流方向是d→c→b→a,受力方向是ab边受力向下,cd边受力向上,转动方向是顺时针。
(3)直流电动机的构造
出示:直流电动机,介绍主要构造:磁极、线圈、换向器、电刷。
板书:〈3、直流电动机的构造〉
演示:给直流电动机通电转动,提高学生兴趣(若时间不允许,可省些演示)。
告诉学生:下节课同学们将自己装一台小直流电动机,进一步弄清楚它的有关知识。
《直流电动机》
教学目的:
1、知道直流电动机的原理和主要构造。
2、知道换向器在直流电动机中的作用。
3、了解直流电动机的优点及其应用。
4、培养学生把物理理论应用于实际的能力。
教学重点、难点:
1、磁场对电流的作用。
2、磁场对电流作用的现象和规律,电动机的构造和原理。
教学过程:
1、磁场对电流的作用从以下几个方面加深理解。
(1)实验装置如图所示。
(2)实验现象:置于磁场中的导体AB内有电流通过时,原来静止在导轨上的导体AB 会沿导轨运动,实验表明:通电导线在磁场中要受到力的作用。
(3)实验现象分析:导体AB的运动方向表示磁场对导体AB的作用力的方向。
磁场对电流的作用中的能量转化情况是由电能转化为机械能,通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。
2、通电线圈在磁场中为什么会发生转动?转到什么位置会停下来,为什么?
如图所示,由于通电线圈的两条对边中电流方向相反,它们在磁场中受到磁场力的方向相反且不在一条直线上,在这两个力作用下线圈会发生转动。
当线圈从图示位置转过90°时,这两个力恰好在同一直线上,而且大小相等、方向相反,是平衡力。
线圈在这对平衡力作用下可以在该位置保持静止。
线圈的这一位置叫做平衡位置,此时线圈的平面恰与磁感线垂直。
3、通电线圈转到平衡位置时,为什么不立即停下来,而是在位置附近摆地动几下才停下来?
通电线圈转到平衡位置前具有一定速度,由于惯性它会继续向前运动,但由于这时受到的磁场力及摩擦力等又会使它返回平衡位置,所以它要摆动几下后再停下来。
4、直流电动机靠直流电源供电,是利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的现象制成的,是把电能转化为机械能的装置。
5、直流电动机主要由磁铁和线圈组成,此外还有换向器、电刷等。
6、换向器的作用:每当线圈转过平衡位置时,它能自动改变线圈中的电流方向。
(1)“换向器”是怎样实现“换向”的?
用直流电源给处在磁场中的线圈通电时,要使线圈能绕轴连续转动的关键,在于使线圈一到平衡位置就能自动改变线圈中的电流方向,“换向器”就是能完成这一任务的装置。
①“换向器”由两个半铜环组成。
②两个半铜环的开口处(即绝缘处)应如图安装。
③当线圈由于惯性稍稍转过平衡位置时,能交换电刷与换向器的半铜环的接触,从而改变了线圈中的电流方向和受力方向,使线圈仍能按原来的绕向转动。
(2)直流电动机和交流发电机的区别。
7、与热机相比,电动机具有构造简单、操作方便、效率高、无污染等优点。
教学反馈:。