苏科版物理16.3磁场对电流的作用电动机导学案

第十六章　电磁转换
三 磁场对电流的作用 电动机（第1课时）　
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【学习目标】
1．知道磁场对电流有磁力的作用。磁力的方向和电流方向和磁场方向有关
2．应用；电动机的原理、结构和工作过程
〖课堂学习〗
1．实验演示：玩具电动机的转动，看课本4 ( http: / / www.21cnjy.com )4页其结构: 、 及猜想: 。
实验演示：磁场对通电直导线的作用，看课本45页得到结论：
磁场对电流有 的作用。力的方向与 和 有关。
2．将导线绕成线圈后放在磁场中通电会如何运动呢？
提问：看课本46页图，根据上面的结论，通电线圈的两条边在磁场中是怎样受力的？
提问：在这两个力的作用下，线圈怎样运动？<在线圈上标上abcd(沿顺时针)>
结论：通电线圈在磁场中 ，将电能转化为机械能。
平衡位置是指：通电线圈的两条边在磁场中恰好 ( http: / / www.21cnjy.com )受力平衡的位置，此时线圈的平面与磁感线 。 通电线圈最后静止在平衡位置上。所以通电线圈在磁场中不能连续转动。
3．使磁场中的通电线圈能连续转动的办法
提问：线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？
提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？
提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
〈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。这个装置叫换向器（两个铜制半圆环）〉
〈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。〉
仔细观察课本47页图16-29，进一步弄清楚线圈转动过程，重点是a图和c图
a图：电流方向是a→b→c→d，受力方 ( http: / / www.21cnjy.com )向是ab边受力向上，cd边受力向下，转动方向是顺时针。c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.应用：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
原理：
能量转化： 。
转向跟 和 有关。
转速跟 和 有关。
【课堂练习】
1．观察实验，选择正确的答案．在如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示的实验装置中，接通电源后，导体AB受力的作用发生运动，然后改变电流方向或磁感应方向，则下列叙述中错误的是 ( )
A．在上述实验现象中，是机械能转化为电能
B．通电导体在磁场中受力方向跟电流方向有关
C．通电导体在磁场中受力的方向跟磁感应方向有关
D．同时改变电流方向和磁感应方向，通电导体的受力方向不变
2．通电导体在磁场里所受力的方向（ ）
A．跟电流方向和磁感线方向有关
B．只跟电流方向有关，跟磁感线方向无关
C．只跟磁感线方向有关，跟电流方向无关
D．跟电流方向和磁感线方向都无关
3．电动机的作用是 ( )
A．把电能转变为内能 B．把电能转变为机械能
C．把电能转变为化学能 D．把机械能转变为电能
4．如下图所示，把一个线圈放在磁场里，接通电源，让电流通过线圈，以下关于线圈的运动情况的说法正确的是 ( )
A．线圈将向上平移
B．线圈将向右平移
C．线圈将持续转动
D．线圈将转动，但不能持续，最后停在某一位置
5．关于直流电动机的论述，正确的是 ( )
A．直流电动机的构造和交流发电机的构造相同
B．换向器的作用是改变线圈中的电流方向
C．电动机是将机械能转化为电能的装置
D．直流电动机线圈转动一圈，电流方向改变一次
6．某个电动机的模型不能运转，其发生故障的原因不可能是 ( )
A．电流方向反了 B．换向器和电刷接触不良
C．磁铁没有磁性 D．轴和轴架的摩擦太大
7．电动机工作时会发热，但不能过热，否则会因温度过高而烧坏电动机．因此，下列说法中正确的是 ( )
A．电动机内部线圈的电阻越大越好
B．电动机内部线圈的电阻越小越好
C．电动机内部线圈的电阻大小对电动机工作时是否发热没有关系
【课后练习】
1．通电导体在磁场中受到力的作用， ( http: / / www.21cnjy.com )受力的方向跟 和 有关．如果这两者其中之一的方向改变，则力的方向 ；如果这两者的方向同时改变，则力的方向
2．电动机是利用 的现象制造的．电动机工作时主要是把 能转化为 能．
3．直流电动机是用 定期改变线圈中的电流方向，从而使电动机能够连续不停地转动．
4．电动机被广泛用作生活、工农业生产的 ( http: / / www.21cnjy.com )动力，是因为他与其他动力装置相比有更多的优点．例如： 等等．
5．一台直流电动机，额定电压为220V，功率是4．4kW．求：
(1)电动机正常工作电流是多大
(2)电动机工作半小时消耗多少千瓦时的电能 合多少焦
（3）你注意过吗 实际的电动机在工作一段时间后是会发热的．能说出是什么原因吗
6．电动机的电路符号是怎样的 你能设计一个电路使电动机在人的操作下既可以正转也可以反转吗 画出你的设计图．
7．如图所示，甲图表示通电导体在磁场中受力情况，请根据甲图画出A、B、C三幅图中
通电导体的受力方向．
8．如图所示，悬挂在细金属丝下方的金属棒AB处在蹄形磁铁的磁场中．
(1)当C、D两个线头没有 ( http: / / www.21cnjy.com )接到蓄电池的正、负极上时，AB棒保持静止不动，而一旦使C、D两个线头接触到电池组的正、负极时，AB棒立即摆动起来，这一现象说明了
．
(2)当C、D两 ( http: / / www.21cnjy.com )个线头分别接触电池两极时，金属棒相对蹄形磁铁向里摆动，而如果将两个线头对调一下再接触电池两极时，会看到金属棒相对蹄形磁铁向外摆动，这一现象说明了 ．
(3)如果把蹄形磁铁上下翻转一下(变为 ( http: / / www.21cnjy.com )S极在上)，两个线头所接触的电源正负极不变，那么金属棒也相对蹄形磁铁向外摆动，这一现象说明了