北师大版九年级物理全册高效课堂导学案：14.6 直流电动机

14.6 直流电动机
学习目标
1、知道直流电动机的原理和主要构造
2、知道换向器在直流电动机中的作用
3、了解直流电动机的优点及其应用
4、培养学生把物理理论应用于实际的能力
教学重点
1、电动机工作原理
2、理解换向器的作用
一、自主预习
（1）电动机的基本构造
1、直流电动机：利用＿＿＿＿电源供电的电动机叫做直流电动机；
2、基本构造：能够转动的线圈，叫做＿＿＿＿； 固定不动的磁体，叫做＿＿＿；
3、原理：利用＿＿＿＿线圈在＿＿＿＿里受力而转动；
4、换向器作用：每当线圈转过 ( http: / / www.21cnjy.com )＿＿＿＿时，线圈的＿＿＿＿使它可以冲过平衡位置，同时＿＿＿＿自动改变通入线圈的＿＿＿＿，使线圈连续转动。及时改变线圈中的电流方向，使受力方向总是相同，线圈一直转动下去。
5、电刷的作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路
（2）生活中的电动机
电动机通电时转子转动，＿＿＿＿能转化为＿＿＿＿能；
优点：⑴＿＿＿＿＿＿；⑵＿＿＿＿＿；(3)＿＿＿＿＿；(4)＿＿＿＿＿；
应用：玩具、电车、电力机车等
家里用的电扇、洗衣机、电冰箱等这些电器使用的都是交流电动机。
二、合作探究
1、小实验1：如图1所示。用一根直径约为0.6mm的漆包线绕制出一个6匝的矩形线圈。将导线的两端固定在线圈对边的中央，并各伸出2cm作转轴，再用砂纸除去两个轴上的漆层。
再如图2所示。将充当支架的两个硬金属丝固定在木板上，支架间放入一个磁极朝上的永磁体，把矩形线圈的轴放在支架上，并让线圈在竖直面静止，用导线把一节干电池接到支架上。在接通电路的瞬间会看到线圈开始转动，但只能转动90°角，却不能实现持续转动。
分析理解：接通电路后电流从电源的＿＿＿极出 ( http: / / www.21cnjy.com )发，经＿＿＿轴、＿＿＿点、＿＿＿ 点、＿＿＿点、＿＿＿点在线圈中流过＿＿＿圈后，再经过＿＿＿轴最后回到电源的＿＿＿极。请用笔尖描一遍电流的路线。
描完之后你会发现ab段导线的电流方向为从＿＿＿到＿＿＿的方向，cd段导线的电流方向为从＿＿＿到＿＿＿的方向。
伸出你的左手运用左手定则判断一下ab段导线 ( http: / / www.21cnjy.com )和cd段导线的的受力方向，并把这两个力的示意图在图4上标出来。我们可以看出这两个力的特点是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。所以这两个力会导致＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。
当线圈转过90°角后，你再分析一下ab段导线和cd段导线的的受力情况，此时两个力的特点是：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
所以线圈不能持续转动。此时线圈所处的位置称为平衡位置。
2、能持续转动的直流电动机
人们将图4中的线圈形状做了改动，并安了两个换向器和两个碳刷，巧妙地实现了持续转动。
教师讲解，同学们听后填空。
①换向器的作用：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②直流电动机的工作原理： ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
这一工作原理和我们学过的哪一个设备的工作原理一样？
③直流电动机中的线圈转动一圈，线圈中的电流方向改变＿＿＿次。
④直流电动机中的线圈转动一圈，有＿＿＿个平衡位置。
⑤工作时将＿＿＿能转化为＿＿＿能。
3、电动机的特点：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
4、实用的电动机：
前面介绍的电动机只有一组线圈，每次停止转动后线圈往往会静止在平衡位置，下一次启动时要靠外力的帮助，所以这种电动机不实用。
实用的电动机是人类在电动机内设计了多组线圈、多组换向器。这样就保证了每次启动时总有一组线圈受力（处于非平衡位置）而自行转动。
直流电动机目前已广泛应用到了电力机车、公交电车、各种电瓶车、轧钢机、电动玩具、录音机、VCD等方面。一部分水川人骑的电动车中使用的也是直流电动机。
三、达标检测
1、在下列所示的图片中，选择恰当的图片序号填入空格中；
⑴ 用来研究通电直导线在磁场中受到力的作用的实验装置是＿＿＿＿；
⑵ 用来表示通电导线周围存在磁场的实验装置是＿＿＿＿；
⑶ 能说明电动机工作原理的是＿＿＿＿；
⑷ 直流电动机的模型图是＿＿＿＿；
2、一个能够自由转动的矩形线圈，悬挂在磁场中，通电后线圈不动，这可能是（ ）
A．线圈中的电流方向接反了 B．线圈中通的是交流电;
C．线圈此时正好处在“平衡位置” D．以上讲法都不对.
3、如图所示，使线圈位于两磁极间
（1）通电后，图A 中ab ( http: / / www.21cnjy.com ) 段导线的电流方向是＿＿＿＿（选择“由a 到b”、“由b 到a”）.图A中ab 段导线受磁场力的方向向上，用箭头标示出图C中ab 段导线所受磁场力的方向.
（2）线圈转过图B所示位置，用＿＿＿＿的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈.
( http: / / www.21cnjy.com )
　　　　
四、我的收获
图2
a
b
d
c
图1
图5