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8.2 磁场对电流的作用
导学目标知识点:
(1)了解电流在磁场中要受到力的作用,且力的方向与磁场的方向和电流的方向有关。
(2)知道电动机的工作原理,知道电动机在工作时能量如何转化。
(2)知道电动机的优点,以及它在现代生产、生活中的广泛应用。
导学方法:讲授法 实验法
课 时:1课时
导学过程:
课前导学
1.通电导线在磁场中要 ,受力的方向跟 、 有关。21·cn·jy·com
2.从能量角度来看,磁场对电流的作用,表明 能可以转化为 能。
3. 通电线圈在磁场中会 ,利用这个原理制成了 。
4. 如果在线圈刚转过平衡位置时,立即改 ( http: / / www.21cnjy.com )变电流 ,线圈就可以按原来方向继续转动。 就是改变电流方向的装置。21教育网
课堂导学
1.实验探究:让通电导线在磁场中动起来
(1)演示实验:把一根直导线放在磁场中,接通电源,让电流通过导线,观察它的情况。
实验现象:闭合开关,直导线在磁场中运动 。
实验表明: 磁场对 有 作用。
(2)演示实验:磁场方向不变,改变导线中的电流的方向,观察导线的运动方向。
实验现象:闭合开关,直导线在磁场中向相反方向运动 。
实验表明:磁场方向不变,通电导体在磁场中受力方向与 有关 。
(3)演示实验:保持的实验中的电流的方向不变,但把蹄形磁体两极调换一下,使磁场方向与原来相反,观察导线的运动方向。21世纪教育网版权所有
实验现象:闭合开关,直导线在磁场中向相反方向运动 。
实验表明:电流方向不变,通电导体在磁场中受力方向与 有关 。
(4)分析论证:通电导线在磁场中受 的作用,受力的方向跟 、
有关。该现象中把 能转化成了 能。
(5)利用磁场对电流有 作用,我们制作 机。
2.电动机的基本构造和工作原理
(1)电动机的构造主要包括两个部分: 叫做 转子和 叫做 定子
(2)结合课本图8-2-6介绍电动机的工作原理。
(3)当线圈转到与磁场方向垂直的位置时,它 ( http: / / www.21cnjy.com )的两个边受力 、 所以不能转动,这个位置是线圈的 。21cnjy.com
(4)直流电动机有让它每转动半周就改变一次电流方向的换向器。它由两个 和两个 组成。 www.21-cn-jy.com
3.电动机和人类
电动机作为一种动力机械,广泛应用在各种 工具、电动机是很多家电的
部件、 是许多通用小型机械设备的主要动力、步进电动机和伺服电动机常在机械的 中,在现实生活中得到越来越多的应用。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习:
1.直流电动机是利用 的原理制成的。它工作时将
能转化为 。
2.电动机安装完成后,闭合 ( http: / / www.21cnjy.com )电路电动机不运转,但轻轻的转一下就转动起来了,出现这种现象的原因是 。
3.探究通电导体在磁场中受到的力与哪些 ( http: / / www.21cnjy.com )因素有关时,小丽同学做了如下三组实验,如下图所示,其中AB是通电导体的一部分,导线上的箭头表示电流方向,F表示导体受力的方向,N、S表示磁体的两极.2·1·c·n·j·y
( http: / / www.21cnjy.com )
⑴通过实验(a)和(b)说明,通电导体在磁场中的受到力方向与 的方向有关.
⑵通过实验(a)和(c)说明,通电导体在磁场中的受到力方向与 的方向有关.
4.一台直流电动机的额定电压是220V,额定功率是4.4kW,它正常工作时的电流是多大?连续工作2小时耗电多少?【来源:21·世纪·教育·网】
5.一台电动机额定电压为220V, ( http: / / www.21cnjy.com )电动机正常工作时通过电动线圈的电流强度为4A,由于操作不当,电动机被卡住不转时其电流为440A。当电动机正常工作10S, 求:(1)消耗的电能(2)产生的热量。 21·世纪*教育网
课后反思:
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 2 页 (共 2 页) 版权所有@21世纪教育网(共34张PPT)
8.2 磁场对电流的作用(1)
岳阳市第十中学 高文超
知识和技能
过程与方法
(1)通过探究“磁场对电流的作用”,培养学生观察能力和概括能力。
(2)通过“动手做”培养学生的动手实践能力,鼓励学生积极开展小发明、小制作活动
情感态度价值观
通过介绍电动机发展历程和应用,使学生了解科技进步是人类社会进步的巨大推动力,培养学生学习科学、热爱科学、关注科技进步的良好素养。
(1)了解电流在磁场中要受到力的作用,且力的方向与磁场的方向和电流的方向有关。
(2)知道电动机的工作原理,知道电动机在工作时能量如何转化。
(2)知道电动机的优点,以及它在现代生产、生活中的广泛应用。
探究磁场对电流的作用规律。
本节重点
本节难点
解决电动机在工作过程中的转向问题和制作小电动机。
电动机
你知道电动机是利用什么原理工作的吗?
电力机车
洗衣机内部
电动机通电后为什么能够转动呢?
车床
水泵
电风扇
1820年丹麦
奥斯特:电生磁
G
G0
G1
1831年英国
法拉第:磁生电
通电导线是否也会受到磁场的作用力呢?
S
N
I
+
_
磁体周围存在什么?
通电直导体周围存在什么?
磁场
磁场
磁体间通过磁场相互作用
想想议议
思考
金属导轨
直导体
+
-
① 闭合开关,观察铝制直导体运动。
② 改变电流方向或改变磁场方向。
一、磁场对通电导线的作用
闭合开关,原来静止在磁场中的导体发生运动。
电流方向不变,改变磁场方向,磁场中导体运动方向发生了改变。
N
I
F
甲
S
I
乙
F
N
S
一、磁场对通电导线的作用
分析论证:电流方向一定时,改变磁场方向,磁场对导体的力方向发生了改变。
N
I
F
甲
S
I
乙
F
N
S
一、磁场对通电导线的作用
磁场方向不变,改变电流方向,磁场中导体运动方向也发生了改变。
闭合开关,原来静止在磁场中的导体发生运动。
N
I
F
甲
S
I
F
丙
N
S
一、磁场对通电导线的作用
分析论证:磁场方向不变时,改变电流方向,磁场对导体的力方向也发生了改变。
N
I
F
甲
S
I
F
丙
N
S
一、磁场对通电导线的作用
1.通电导线在磁场中要受到力的作用。
2.通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场,很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗?
一、磁场对通电导线的作用
通电线圈可以在磁场里转动过一定角度,但不能持续转动。
为什么线圈不能持续转动呢
演示实验
通电线圈在磁场中两边受力,但方向相反,发生顺时针转动。
当线圈的平面与磁场垂直时,通电线圈受平衡力作用,达到平衡位置。这时由于惯性,线圈还会继续转动。
线圈靠惯性越过平衡位置后,磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。
通电线圈最后静止在平衡位置。
直流电动机的结构及工作原理
定子(磁体)
转子(线圈)
换向器
换向器:使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向
电刷
换向器:通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
两个
铜半环
电刷
换向器
换向器的作用:
当线圈刚越过平衡位置时,换向器自动改变电流的方向使线圈能持续地转动下去
实际电动机
电动机由两部分组成:
能够转动的线圈,也叫转子。
固定不动的磁体,也叫定子。
如果在线圈转动的后半周,不是停止给线圈供电,而是设法改变后半周的电流方向,使线圈在后半周也获得动力,线圈不就能转得更平稳了吗?
想一想
实际电动机
电动机:
工作原理:通电线圈在磁场中受力而转动
能量转化:电能转化为机械能
基本构造:主要由
1.转 子
2.定 子
电动机与人类文明
电动机优点:构造简单、控制方便、体积小、效率高,污染小。
电动机应用:电风扇、洗衣机、空调器、水泵,起重机、机床、电力机车。
电动机与人类文明
现代化汽车上的小型电动机
电动机与人类文明
电动机广泛应用于生产生活实际
1.电动机主要由_______和_______组成,是利用____ _线圈在__ _里受力而转动的原理制成的。
2.如果只改变磁场方向或电流方向,通电导线受到的力___;如果同时改变电流方向和磁场方向,则通电导线受力将___。
转子
达标练习
定子
通电
磁场
改变
不变
4.通电导体在磁场中受力而运动时( )
A.消耗了电能,产生了机械能
B.消耗了机械能,产生了电能
C.消耗了机械能,产生了内能
D.消耗了化学能,产生了电能
A
3.电动机是利用___线圈在____里____而转动原理制成的。
通电
磁场
受力
5.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
C
达标练习
6.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
D
7.不能改变直流电动机转向,( )
A.改变电流方向,其他不变
B.改变磁场方向,其他不变
C.增大电流强度
D.改变电流方向或磁场方向
C
8.下列说法正确的是( )
A.电动机是把机械能转化为电能的机器
B.电动机是把电能转化为机械能的机器
C.直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的
D.改变线圈中的电流方向,可以改变电动机线圈转动的快慢
B
谢谢!