8.2 磁场对电流的作用
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道磁场对通电直导线有力的作用;
(2)知道磁场方向、直导线中的电流方向、直导线的受力方向三者之间的关系;
(3)知道磁场对通电线圈有力的作用;
(4)理解换向器的作用;
(5)知道直流电动机的工作原理。
2.过程与方法
(1)通过对影响通电直导线在磁场中受力方向的因素的猜想,逐渐学会根据现象科学、大胆地猜想;
(2)通过验证影响通电直导线在磁场中受力方向因素的实验设计,进一步理解并掌握控制变量法;
(3)通过对通电线圈在磁场中受力而转动这个现象的分析,逐渐学会用动态的观点去解释一个物理过程。
3.情感、态度与价值观
通过对生活中的直流电动机的认识及对其工作原理的了解,进一步明确物理与生活的密切联系,激发学习物理的动力与兴趣。
【重点和难点】
1.重点:(1)磁场方向、直导线中的电流方向、直导线的受力方向三者之间的关系;(2)换向器的作用。
2.难点:换向器的作用。
【教学过程】
教学环节 教师活动 学生活动
一、通电直导线在磁场中受力吗? 1.问题: 磁体与磁体之间有力的作用,通电的导线和磁体之间有力的作用吗? 2.实验演示: (1)将没有通电的金属棒(铜棒或铝棒)放在磁场中; (2)给金属棒通电。 3.问题: 实验现象说明了什么? 4.总结:本实验说明通电直导线在磁场中会受到力的作用,这个力是磁场施加给电流的力,金属棒在磁场力的作用下发生运动。 思考。 观察实验现象:不通电的金属棒不运动,通电的金属棒在金属导轨上运动。 讨论、回答:通电的金属棒在磁场中受到了力。
二、通电直导线在磁场中受力的方向和哪些因素有关 下面我们就来研究金属棒在磁场中受到的磁场力的三要素之一:方向。 问题: 金属棒在磁场中受到的磁场力的方向和哪些因素有关呢? 分析学生提出的因素,总结出以下几个可能的影响因素: (1)磁场方向 (2)电流方向 任务:如何验证你的猜想? 提示: (1)如何改变电流的方向? (2)如何改变磁场的方向? 总结: 通电直导线在磁场中的受力方向、磁场方向、导线中的电流方向,三者满足左手定则。 思考:根据所学知识进行分析,提出自己认为可能的影响因素。 利用控制变量法设计实验方案。 用控制变量法操作实验,验证自己的猜想是否正确。
三、矩形线圈在磁场中的受力三、矩形线圈在磁场中的受力 1.问题: 通电的矩形线圈在磁场中是如何运动的? 2.演示: 出示通电矩形线圈转动演示仪,请学生分析以下几种情况下通直流电后矩形线圈的各边在磁场中的受力方向,及受力后线圈的整体运动情况。 (1)线圈平面与磁场方向垂直; (2)线圈平面转动 90°。 3.肯定学生的分析,并作小结。 4.问题: 通直流电后,线圈在磁场中能够持续转动下去吗? 5.演示: 我们用换向器可以让通直流电的线圈在磁场中持续转动。结合视频资料,介绍换向器的结构及其工作原理。 6.介绍直流电动机的工作原理: 利用换向器改变线圈中的电流方向,从而保证线圈持续转动。 用左手定则分析矩形线圈各边的受力方向,并根据受力判断线圈的整体运动情况。 根据刚才的分析判断:不能持续转动。 动态地分析线圈的转动情况,理解换向器的工作原理。
四、生活中的电动机 1.电动机的优点简介。 2.请学生举出生活中所用到的电动机,如电风扇、洗衣机、空调、潜水泵、起重机、机床、电力机车、汽车等。 举出电动机的例子,体会物理就在身边。
五、课后练习 调查自己的身边有哪些机械设备利用了电动机作为动力。
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