第4节 电动机

第4节 电动机

一、教学目标：
1、通过实验观察搞清通电导线在磁场中将受到磁场力的作用，知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向，以及磁感线方向有关系。
2、通过演示实验，知道矩形线圈在磁场中的转动情况
3、了解直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用
二、教学重点和难点：重点：磁场对电流的作用，直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用
难点：磁场对电流作用的现象和规律，直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用
三、教学用品：挂图和模型，两个箭头标志（可用饮料盒铝片制作），自制直流电动机模型（参见图12—2），直流电动机原理挂图一幅，小型直流电动机一台，学生电源一台。四、教学过程：
双边活动
意图
反思
第1课时
引入新课：首先做直流电动机通电转动的演示实验，接着提出问题：电动机为什么会转动？请同学们回忆一下奥斯特实验——电流周围存在着磁场。复习：磁体的周围存在着磁场，电流的周围也存在着磁场；
磁场基本的性质：对磁场中的磁体产生磁力作用，那么磁场对磁场中的电流是否会产生磁力作用呢？
即电流对磁体有力的作用，磁体对电流有无力的作用呢？
新课教学：
1、通电直导线在磁场中的受力演示实验。
⑴、介绍实验装置，实验对象为通电小铜棒。（通电直导线）
⑵、实验过程：静止在导轨上的铜棒通电后，会发生什么现象？
（实验表明：通电导体在磁场中受到磁力作用。）
⑶、改变电流方向，不改变磁场方向铜棒运动方向怎么样改变？
（现象：铜棒运动方向改变。结论：通电直导线的受力方向与电流方向有关。）
⑷、改变磁感线方向，不改变电流方向，铜棒运动方向怎么样改变？
（现象：铜棒运动方向改变。结论：通电直导线的受力方向与磁感线方向有关。）用边演示，边指导观察，边提出问题的方式，完成实验。
问：通电铜棒在磁场中，运动的原因是什么？
通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的，不论是改变电流方向．还是改变磁场方向，都会改变力的方向。
小结：磁场对电流的作用
A、通电导体在磁场中受到力的作用.
B、通电导体在磁场里受力的方向，与电流方向和磁感线方向有关。
2、应用：通电线圈在磁场中受到力的作用
⑴、出示线圈在磁场中的演示实验装置，实验研究对象是通电线圈。
⑵、把一个线圈放在磁场里，接通电源让电流通过线圈，观察发生的现象。
（从课本的图4-38的a图位置变到b图位置）
通电线圈在磁场中转动，电动机就是用这个原理制成的。下节课我们学习讨论直流电动机。分析课本中乙图的ab边仍受向内的力，cd边受向外的力，转动将停止。讨论想想议议，线圈会立即停下来吗？
――由于惯性，线圈会在平衡位置附近摆动几下。为什么？
小结：电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
课堂练习：课本后1－2题填空。作业：作业本.
第2课时
引　入：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：1、这个力的方向与哪两个因素有关？（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）2、通电线圈在磁场中是怎样受力的？
3、在这两个力的作用下，线圈怎样运动？
4、这个现象中能量是怎样转化的？
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。
思　　考：⑴如何使磁场中的通电线圈能连续转动？
⑵实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢？
提　　问：1、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？　　（由于惯性线圈会稍转过平衡位置）
2、转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？（利用模型分析）
3、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。怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢？
思　　考：：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。
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。
☆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？
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：
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4－40和视频模拟，进一步弄清楚线圈转动过程。
☆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。
演　　示：给直流电动机通电转动，提高学生兴趣。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。
小　　结：（略） 作　　业：作业本
本节采用程序性的提问和讨论，启发学生弄清线圈受力情况和转回来的原因，以及解决问题的办法，可以培养学生的思维和创造能力。
为下一节课作好铺垫.
复习上节内容,承上启下.
促使学生积极思考.
引导学生回忆影响受力方向的两个因素，从而得出想法.
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。
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。
课
后
随
笔
本节课第2课时讲直流电动机时,由于略讲了工作过程中线圈中的电流方向与受力的详细对应情况,学生对整个工作过程还是有点模糊;又因没有对直流电动机和交流电动机进行对比扩展,所以学生作业中表现不是很好.