人教版物理九年级全一册第20章 电与磁第4节　电动机 学案(有答案)

第4节　电动机
1．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。
2．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。
3．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。
磁场对通电导线的作用
学生阅读课本第133～134页，完成大屏幕上的问题：
1．生活和生产中哪些地方用到了电动机？
2．通电导体在磁场里 受力的作用 。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。
3．电动机工作时是 电 能转化为 机械 能。
如图所示，用两根水平并且平行的光滑金属导轨把一根直导线AB支起来，并且让直导线位于蹄形磁体两极之间的磁场中，接通电源，观察发生什么现象？
答：接通电源，直导线AB向右运动，说明AB通电后在磁场中受到力的作用。
小组之间讨论关于电动机转速的问题。
小华安装好直流电动机模型，通电后电动机正常运转，她还想使电动机的转速加快，可采用的方法是(　A　)
A．增大电流　　　　　 B．减小电流
C．对调电源正负两极 D．对调磁体南北两极
实验表明：通电导体在磁场里受到力的作用，并且受力的方向跟导线中的电流方向和磁感线方向有关。
通电导体在磁场里受到的力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。
当通电导线中电流方向与磁场方向平行时，不受磁场力作用。
电动机的基本构造
1．电动机的构造：能够转动的叫 转子 ，固定不动的叫 定子 。
2．线圈转动中有一个特殊位置，叫 平衡 位置，此时两根线圈所受的力大小相等，方向相反，线圈是靠 惯性 越过这个位置。
3．线圈越过平衡位置后， 不能 (填“能”或“不能”)'继续转动，因为所受到的力的方向与原来 相反 (填“相同”或“相反”)，所以又会回到平衡位置。
4．自制电动机漆皮刮去一半，是为了使线圈转动中只有 半 圈获得动力，另外半圈停止给线圈供电，线圈靠 惯性 越过这半圈。
5．实际的电动机中安有换向器，换向器的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。
小组之间针对电动机的构造展开讨论，以加深记忆。我们的生活越来越离不开电，电机(发电机、电动机的统称)在生活中的应用越来越广泛。如图所示简易电机正在实现的能量转化是 电能转化为机械能 。图中的两个分别与线圈两端相连，而又彼此绝缘的铜半环叫__换向器 。
如图所示的是某同学做“安装直流电动机模型”的电路图，闭合开关后，发现模型不能运转，于是他进行了如下的检查：
(1)用手缓慢均匀地转动线圈，发现电流表指针有规律地摆动着，这说明了什么？
(2)将滑片向左滑动，以便有足够的电流通过电动机，他发现电动机仍不能转动，由此他判断故障可能是电动机磁铁磁性太弱，你同意他的判断吗？
答：(1)说明电刷与换向器接触良好，当电刷与两半环接触时，电路连通，电流表有示数；当电刷处于两半环空隙时，电路断开，电流表无示数，指针回复，如此反复，电流表指针就有规律地摆动起来。(2)这位同学分析得有道理，线圈在磁场中受到力的作用，力的大小与磁场的强弱和电流的大小有关，在排除接触不良这一因素以及将电流调到足够大的时候，电动机模型仍不能运转，这时应有磁场太弱这一可能性存在。
1．直流电动机定义：利用直流电源供电的电动机叫直流电动机。
2．工作原理：直流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。
3．构造：
(1)转子：能够转动的部分。
(2)定子：固定不动的部分。
(3)换向器和电刷。
换向器：由两个铜制半环构成，其作用是改变线圈中电流的方向。
4．电动机种类：电风扇、洗衣机为交流电动机，电动玩具为直流电动机。
5．电动机的优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、无污染。
1．磁场对通电导线的作用。
2．通电导线在磁场中受力的方向与什么有关。
3．电动机的构造。
4．电动机的优点。
1．(多选)要改变直流电动机的转向，下列办法可行的是(　BC　)
A．改变电流的大小
B．对调电源正负极，改变电流方向
C．对调磁体的两极，改变磁感线方向
D．同时改变电流方向和磁感线方向
2．在物理学中，用?表示电流的方向垂直于纸面向里，⊙表示电流的方向垂直于纸面向外。如图所示，右图表示直导体a在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力F，下图所示的四种情况中，通电导体b受到的磁场力方向水平向左的是(　C　)
A　　　　 　B　　　　 C　　　　　D
3．要想使一台直流电动机的转速增大，下列方法中不可行的是(　A　)
A．改换磁极的位置
B．增大线圈中的电流
C．增大电动机的供电电压
D．增强磁场
4．如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈，现在给它们通电，则下列说法中，正确的是(　A　)
A．甲中线圈转动，乙中线圈不转动
B．乙中线圈转动，甲中线圈不转动
C．甲、乙中的线圈都会转动
D．甲、乙中的线圈都不会转动
5．小红同学做了一个直流电动机模型，接通电路后发现电动机不转动，可当他拨了下线圈后，电动机就快速地转了起来，造成这一情况的原因可能是(　D　)
A．电源电压太低
B．电刷接触不良
C．电源的正负极接反了
D．开始时，线圈处于平衡位置了
附：板书设计：
1．磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。
2．换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置，就自动改变线圈中的电流方向，使线圈能继续转动。
3．生活中的电动机：
(1)原理：磁场对通电导体的作用；
(2)结构：定子和转子；
(3)类型：直流电动机和交流电动机；
(4)能量转化：电能转化为机械能。
教学至此，敬请使用学案当堂训练部分。