电动机
【教学过程】
一、设置情境，引入新课
出示电动机，闭合开关，让电动机工作——电动机提升重物。问电动机工作时，能量是如何转化的？——电能转化为机械能。其实电动机也是利用了电和磁的原理制成的。那么，通电后电动机怎么会转动起来呢？
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？
二、新课教学
（一）磁场对通电导线和线圈的作用
科学探究一：磁场对通电导线的作用……
当合上开关使导线AB通电时，实验现象：原来静止在导轨上的导体AB会沿导轨运动。
提问：导体AB由静止运动起来，必然是受到了力的作用，那么是谁给导体力的作用呢
若是电源断开：导体虽在磁场中，却不动。
若是把磁铁移去：电源接通，导体也不动。
实验表明：通电导体在磁场里要受到力的作用。
科学探究二：通电直导体在磁场中的受力情况……
改变电流方向或磁铁的磁极方向时，实验现象：导体AB的运动方向发生改变。
实验现象分析：导体AB的运动方向改变，说明导体AB所受力的方向发生改变。表示磁场对导体AB的作用力的方向发生改变。即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。
阅读材料：
左手定则：通电导体在磁场中受到力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关，三者之间的关系，可用左手定则来判定．伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，使四个手指所指的方向为电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向．
科学探究三：如果把一只通电线圈放到磁场中，它又将怎样呢？(猜一猜 )
讨论：通电线圈在磁场中为什么在（甲）位置会发生转动？转到什么位置会停下来，为什么？在（乙）位置为什么不发生转动？
分析：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（甲）位置转过90°时，这两上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（乙）叫做平衡位置，此时线圈的平面恰与磁感线垂直。
解释：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。
（二）直流电动机
问题：怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去？——使线圈一到平衡位置就能自动改变线圈中的电流方向。
图解 线圈电流方向 线圈受力方向 线圈转动情况
图一 a b c d ab cd 顺时针
图二 a b c d无电流 ab cd不受力 由于惯性继续转动
图三 a b c d ab cd 顺时针
图四 a b c d无电流 ab cd不受力 由于惯性继续转动
1．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。
2．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。
3．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）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
思考：转到什么位置时，电流方向发生改变？转一周电流改变几次？
（三）交流电动机：交流电动机也是依靠通电导体在磁场中所受的力来运转的。
（四）电动机的优点：构造简单，控制方便，效率高，无污染
电动机的应用：
生活上：电风扇、电须刀、电吹风等等
生产上：电车、电力机车、起重机等等
三、课堂小结：
1.电动机原理：通电线圈在磁场里受力而转动
2.直流电动机：利用直流电源供电的电动机叫直流电动机
3.直流电动机的组成：由磁体、线圈、换向器和电刷组成
实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成
4.换向器的结构和作用：
结构：由两个半环构成
作用：每当线圈转过平衡位置，自动改变线圈中电流的方向
5.能量转化：电动机工作时把电能转化为机械能(共36张PPT)
b
c
d
F
E
A
B
甲
a
复习：
1.什么叫做电磁铁？
内部插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。
2.磁场的基本性质是什么？
磁场对放入磁场中的磁体有磁力作用。
3.电磁铁有什么特点？
可随意控制磁性的有无；可随意控制磁性的强弱；
可任意改变磁极。
4.奥斯特实验说明了什么？这个实验有何意义？
说明了通电导体周围有磁场，揭示了电和磁之间的关系。
5.电流的磁场方向有什么方向有关？
电流的磁场方向与电流方向有关。
设想：把通电的导体放入磁场中，又会怎样呢？
1.实验：
一.磁场对通电导线的作用
通电导体受到力的作用动了起来。
实验图
2.现象：
调换磁极和
电流方向试试。
将一段导体放入磁场中通电观察会发生什么情况？
导体AB由静止运动起来，必然是受到了力的作用，那么是谁给导体力的作用呢
若是电源断开：
若是把磁铁移去：
结论：
通电导体在磁场里要受到力的作用。
导体虽在磁场中，却不动。
电源接通，导体也不动。
科学探究二：通电直导体在磁场中的受力情况……
１.通电导体在磁场中受到力（安培力）的作用.
２.磁场对通电导体作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关.
３.当只改变电流方向或只改变磁场方向时，通电导体受到的磁场的力方向发生改变.
４.同时改变电流方向和磁场方向时,通电导体受到的磁场的力的方向不变
结论：
左手定则
通电导体在磁场中受到力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关，三者之间的关系，可用左手定则来判定．伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，使四个手指所指的方向为电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向．
1.作用：
左手定则
判别通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向的关系。
2.方法：
伸直左手，使拇指与四指垂
直，并在同一平面内。让磁感线
穿入手心，四指与电流方向一致，
则大拇指所指的方向就是通电导
体在磁场中的受力方向。
二.左手定则
左手定则练习：
如图，判别下列通电导体在磁场中的受力方向：
二.左手定则
科学探究三：如果把一只通电线圈放到磁场中，它又将怎样呢？(猜一猜 )
磁极
线圈
想想看，线圈转过90°后，情况怎样？
科学探究三：如果把一只通电线圈放到磁场中，它又将怎样呢？(猜一猜 )
磁极
线圈
问题：现在线圈还能继续转吗？
问题：判别通电导体在磁场中的受力：
通过实验知：
1.磁场对通电线圈的两边有相
反的作用力，使线圈转动。
2.线圈的转动是电能转化为机
械能。
问题：
怎样使线圈在磁场中继续转动下去？
实验和分析：
N
S
N
S
a
b
c
d
a
b
c
d
磁场对通电线圈的作用
＋
－
＋
－
线圈受力
线圈受力
线圈通电后转动，转到一定位置后摆动几下就不动了。
１.在图甲位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且不在同一直线上,线圈就转动。
２.在图乙位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且在同一直线上,大小相等,成为一对平衡力,线圈就不转。
１.通电线圈转到平衡位置时，为什么不立即停下来，
而是在平衡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
２.怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去？
使线圈一到平衡位置就能自动改变线圈中的电流方向。
图解 线圈电流方向 线圈受力方向 线圈转动情况
图一 a b
c d ab cd
图二 a b
c d ab cd
图三
a b
c d ab cd
图四 a b
c d ab cd
顺时针
无电流
不受力
由于惯性
继续转动
顺时针
无电流
不受力
由于惯性
继续转动
直流电动机的工作原理
图一
图二
图三
图四
定子（磁体）
转子（线圈）
换向器
（使线圈的电流方
向发生改变）
电刷
直流电动机
1.制作原理：
2.换向器作用：
3.构造：
利用通电线圈在磁场里受力而转动的原理。
自动改变线圈内的电流方向，使线圈持续转动。
磁体、线圈、换向器、电刷。
定子
转子
转到什么位置时，电流方向发生改变？转一周电流改变几次？
交流电动机也是依靠通电导体在磁场中所受的力来运转的。
交流电动机
电动机的优点：
构造简单，控制方便，效率高，无污染
电动机的应用：
生活上：电风扇、电须刀、电吹风等等
生产上：电车、电力机车、起重机等等
1.电动机原理：通电线圈在磁场里受力而转动
2.直流电动机：利用直流电源供电的电动机叫直流电动机
3.直流电动机的组成：由磁体、线圈、换向器和电刷组成实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成
4.换向器的结构和作用：
结构：由两个半环构成
作用：每当线圈转过平衡位置，自动改变线圈中电流方向
5.能量转化：电动机工作时把电能转化为机械能
1.在磁场中的通电导体 ( )
A.一定受到磁场力的作用 B.可能受到磁场力的作用
C.一定不受磁场力的作用 D.以上说法均不正确
2.关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是 ( )
A.电流方向改变时，导体受力方向改变
B.磁场方向改变时，导体受力方向改变
C.电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变
D.电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变
B
C
a
b
c
d
3. 在右图中，位于两个磁极之间的线圈中，由于通过导体 和 中的电流方向 （填“相同”或“相反”），其受力的方向 （填“相同”或“相反”），所以，线圈会在磁场中转动起来。
ab
cd
相反
相反
4.下列关于直流电动机的换向器的说法中，正确的是（ ）
A.换向器的两个铜制圆环间有导线连通
B.换向器的两个半环是用绝缘体做成的
C.换向器能改变线圈外面电路的电流方向
D.换向器能改变线圈里的电流方向
D
自制直流电动机
线圈绕向
