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《电动机》教案
【教学目标】
1.知识与技能
了解磁场对通电导线的作用；
初步认识科学与技术、社会之间的关系。
2.过程与方法
经历制作模拟电动机的过程，通过实验方法探究直流电动机的结构和工作原理。
3.情感态度和价值观
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。
【教学重点】
通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关；
直流电动机的能量转化。
【教学难点】
分析概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关；
理解通电线圈在磁场里为什么会转动。
【教学方法】
实验法、启发式、演示法
【教学用具】
U形磁铁、电源、导线、开关、线圈和电动机演示模型。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
这些物体都可以运动，为什么？引入电动机
奥斯特实验
实验说明：通电导线周围存在磁场，对磁体有磁力作用。
通电的导线能使磁体偏转（运动），说明磁体受到磁力的作用。
逆向思维——磁体能否使通电的导线运动呢？
二、探究新知
（一）磁场对通电导线的作用
播放多媒体视频，观看并思考磁场对电流的作用
通电导线在磁场里中要受到力的作用，力的方 ( http: / / www.21cnjy.com )向跟电流方向、磁感线方向都有关系，当电流方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。21cnjy.com
想想议议：如果电流方向和磁感线的方向都变得相反，通电导线受力的方向会怎样？
如果电流的方向和磁感线的方向同时变得相反，则通电导体受到力的方向不改变。
思考：刚才我们是把一根通电导线放在磁场中，发现它会受到力的作用，假如我们不是放一根导线，而是把整个线圈放到磁场中又会怎么样呢？21教育网
演示：
实验现象：通电线圈在磁场中可以转过一定角度，但不能持续转动。
原来：当线圈转到一定位置时，受到的力为一对平衡力，转动无法进行下去。
想想做做 制作小小电动机
把一段粗漆包线绕成3cm×2cm的 ( http: / / www.21cnjy.com )矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周。【来源：21·世纪·教育·网】
用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。
把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
播放小电动机转动视频
电动机的基本构造
电动机的原理：通电导线在磁场中受到力的作用。
电动机的基本构造：1.转 子：能够转动的部分（线圈）。
2.定 子：固定不动的部分（磁体）。
自制小电动机的线圈是如何实现连续转动的呢
线圈在磁场中的受力情况
甲 线圈受到的力使它顺时针转动
乙 线圈由于惯性会越过平衡位置
丙 线圈受到的力使它逆时针转动
转动不能进行下去，若要使线圈连续转动，怎么办？
直流电动机工作原理视频
由于靠近S极的线圈受力方向始终向上，靠近N极的线圈受力方向始终向下，所以线圈可以连续转动。
换向器及时改变线圈中的电流方向或磁场方向(即越过平衡位置)从而改变受力方向，使转动一直进行下去。
播放换向器原理与构造视频
实际的电动机是利用换向器使它连续转动的。
1.原理：当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流方向,从而受力方向改变使线圈连续转到下去。
2.作用：当线圈转过平衡位置,及时改变线圈电流方向,使线圈得以连续转动。
生活中的电动机
电动机：把电能→动能
分类：直流电动机(电动玩具、录音机等小型电器)
交流电动机(电风扇、洗衣机等家用电器)
电动机的优点：
结构简单、控制方便、体积小、效率高
知识拓展
扬声器是怎样发声的
扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得它在一瞬间和下一瞬间受到不同的力，于是带动纸盆振动起来，发出了声音。 21·cn·jy·com
三、课堂小结
1、磁场对通电导线的作用
2、电动机的构造
转子、定子、换向器
电动机的分类
3、生活中的电动机
电动机工作时将电能转化为机械能
电动机的优点
4、课堂练习
1、通电的导体在磁场中受到力的作用，力的方向与 电流方向 及 磁场方向 有关。
2、通电线圈在磁场中将会 受力转动 利用该原理可制成 。
3.如图所示，导线ab放在磁场中，接通电源后，ab向右运动，如要使其向左运动，下列方法可行的是（ C ）www.21-cn-jy.com
A、增大电路中的电流
B、换用磁性更强的磁体
C、将电源正负极对调
D、同时对调磁体两极和电源正负极
4.如图所示，用两根橡皮筋悬挂的金属棒AB ( http: / / www.21cnjy.com )水平处于磁场中。当棒中通以由A向B的电流时，金属棒静止，橡皮筋刚好处于松弛状态，（导线对金属棒的作用力忽略不计），此时金属棒受到的磁场力的方向为 竖直向上 。若使橡皮筋处于拉伸状态，在不人为对棒施力的条件下，请提出一项合理的措施： 改变电流方向 。（或改变磁场方向、减小电流、减弱磁场）2·1·c·n·j·y
5、作业布置
1、完成课后动手动脑学物理
2、完成本节课对应练习题
板书设计
20.4 电动机
1、磁场对电流的作用
2、电动机的基本作用
换向器的作用
3、生活中的电动机
电动机工作时把电能转化为动能
分为：直流电动机、交流电动机
【教学反思】
《电动机》这节课的重点有两 ( http: / / www.21cnjy.com )个，一个是磁场对导通电导线的作用，一个是电动机的基本构造。在讲磁场对通电导线的应用时，应先复习奥斯特实验的结论以及磁场对磁体的作用，让学生明白两个道理，其一磁场对磁体有力的作用，其二，通电导体周围有磁场。然后让学生猜想：通电导体放在磁场中，会受力吗？这样学生基本可以猜想出结果来，然后通过实验进行验证。对于电动机的构造，重点是换向器的原理，通过视频给学生介绍换向器的原理和作用，效果较好。21世纪教育网版权所有
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初中物理
人教版九年级物理第二十章第四节 电动机
电动机
生活中处处有电动机
电动机
实验说明：通电导线周围存在磁场，对磁体有磁力作用。
奥斯特实验
通电的导线能使磁体偏转（运动），说明磁体受到磁力的作用。
逆向思维——磁体能否使通电的导线运动呢？
实验表明：
通电导线在磁场里中要受到力的作用，力的方向跟电流方向、磁感线方向都有关系，当电流方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。
如果电流的方向和磁感线的方向同时变得相反，则通电导体受到力的方向不改变。
想想议议
如果电流方向和磁感线的方向都变得相反，通电导线受力的方向会怎样？
思考
刚才我们是把一根通电导线放在磁场中，发现它会受到力的作用，假如我们不是放一根导线，而是把整个线圈放到磁场中又会怎么样呢？
实验现象
通电线圈在磁场中可以转过一定角度，但不能持续转动。
原来：当线圈转到一定位置时，受到的力为一对平衡力，转动无法进行下去。
实验演示
想想做做
自制小小电动机
把一段粗漆包线绕成3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周。
用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。
把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
小小电动机的线圈
小小电动机
电动机的原理：通电导线在磁场中受到力的作用。
电动机的基本构造：
1.转 子：能够转动的部分（线圈）。
2.定 子：固定不动的部分（磁体）。
自制小电动机的线圈是如何实现连续转动的呢
电动机的基本构造
线圈在磁场中的受力情况
甲 线圈受到的力使它顺时针转动
乙 线圈由于惯性会越过平衡位置
丙 线圈受到的力使它逆时针转动
转动不能进行下去，若要使线圈连续转动，怎么办？
由于靠近S极的线圈受力方向始终向上，靠近N极的线圈受力方向始终向下，所以线圈可以连续转动。
换向器及时改变线圈中的电流方向或磁场方向(即越过平衡位置)从而改变受力方向，使转动一直进行下去。
换向器结构及原理
实际的电动机是利用换向器使它连续转动的。
1.原理：当线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流方向,从而受力方向改变使线圈连续转到下去。
2.作用：当线圈转过平衡位置,及时改变线圈电流方向,使线圈得以连续转动。
生活中的电动机
分类:
直流电动机(电动玩具、录音机等小型电器)
交流电动机(电风扇、洗衣机等家用电器)
电动机的优点：
结构简单、控制方便、体积小、效率高
电动机：把电能→动能
知识拓展
扬声器是怎样发声的
扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得它在一瞬间和下一瞬间受到不同的力，于是带动纸盆振动起来，发出了声音。
课堂小结
1、磁场对通电导线的作用
2、电动机的构造
转子、定子、换向器
电动机的分类
3、生活中的电动机
电动机工作时将电能转化为机械能
电动机的优点
课堂练习
1、通电的导体在磁场中受到力的作用，力的方向与 及 有关。
2、通电线圈在磁场中将会 利用该原理可制成 。
电流方向
磁场方向
受到力转动
电动机
3.如图所示，导线ab放在磁场中，接通电源后，ab向右运动，如要使其向左运动，下列方法可行的是（ ）
A、增大电路中的电流
B、换用磁性更强的磁体
C、将电源正负极对调
D、同时对调磁体两极和电源正负极
C
4.如图所示，用两根橡皮筋悬挂的
金属棒AB水平处于磁场中。当棒
中通以由A向B的电流时，金属棒
静止，橡皮筋刚好处于松弛状态，
（导线对金属棒的作用力忽略不计），此时金属棒受到的磁场力的方向为 。若使橡皮筋处于拉伸状态，在不人为对棒施力的条件下，请提出一项合理的措施： 。
（或改变磁场方向、减小电流、减弱磁场）
竖直向上
改变电流方向
作业布置
1、完成课后动手动脑学物理
2、完成本节课对应练习题登陆21世纪教育 助您教考全无忧
《电动机》练习
1、(2015 烟台)如图为电动机和发 ( http: / / www.21cnjy.com )电机模型，其中图 （选填“甲”或“乙”）为电动机模型，其工作原理是__________________________；电动机工作时，能够使线圈平稳，连续不停地转动下去是靠________________ 实现的。21·世纪*教育网
2、根据通电导体在磁场中受力运动的原理 ( http: / / www.21cnjy.com )制成的 机，在生产和生活中得到广泛的应用。在探究感应电流产生条件的实验中，要改变电流方向，可以改变导体切割运动方向或 方向。
3、如图是灵敏电流计内部结构示意图，它的 ( http: / / www.21cnjy.com )工作原理是利用通电导体在 中会受到 的作用，使指针发生偏转。此时如果改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向 （选填“会”或“不会”）发生改变。21·cn·jy·com
4、“玉兔号”月球车在月球上工作时，可用来驱动它的是（ ）
A．汽油机 B．柴油机 C．电动机 D．水轮机
5、江涛用如图所示的实验装置，探究“ ( http: / / www.21cnjy.com )磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（ ）
A．将A、B两端对调 B．将蹄形磁体的N、S极对调
C．换用磁性更强的蹄形磁体 D．将滑动变阻器的滑片P向右移动
6、如图是通电金属棒在磁场中运动的实验场景，据此原理设计的家电是（ ）
A．电热水壶 B．电饭锅 C．电风扇 D．电熨斗
7、 (2015 哈尔滨)如图，下列关于电磁现象的表述不正确的是( )
A．闭合开关，线圈转动，说明磁场对电流有力的作用
B．用橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔片张开，说明橡胶棒带电
C．用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近纸屑，纸屑被吸引，说明玻璃棒有磁性
D．给导线通电，导线附近的磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
8、（2016 聊城）如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是（ ）
A．电动机是利用电磁感应的原理工作的
B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
9、（2016 盐城）如图所示，小明用 ( http: / / www.21cnjy.com )漆包线绕成线圈ABCD，将线圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半放入磁场，做成电动机模型。连接干电池后（ ）21教育网
A．线圈持续来回摆动 B．线圈沿固定方向持续转动
C．AB边中电流方向交替变化 D．CD边始终受到磁场力作用，且是动力
10、（2015 枣庄）如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（ ）2·1·c·n·j·y
A． 只改变电流大小 B． 只改变电流方向
C． 对换磁极同时改变电流方向 D． 换用磁性更强的磁铁
答案：C
11、收音机、电视机、音响里都有扬声器（如图），扬声器的工作原理是
A．电磁感应现象 B．磁场对通电导线有力的作用
C．电流周围存在磁场 D．电流的热效应
答案与解析
1、甲；通电线圈在磁场中受力转动；换向器
2、电动；磁场
3、磁场；力；会
解析：通电导体在磁场中受到力的 ( http: / / www.21cnjy.com )作用，灵敏电流计就是利用这一原理工作的，当电流通过线圈时，受到磁场力的作用，电流计指针发生偏转；通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系，如果保持磁场方向不变，改变电流方向，线圈受力方向发生变化，指针的偏转方向也会改变。21世纪教育网版权所有
4、C
5、B
解析：通电导体在磁场中的受力方向与电流 ( http: / / www.21cnjy.com )方向和磁场方向都有关系，如果保持磁场方向不变，改变电流方向，线圈受力方向发生变化；保持电流方向不变，改变磁场方向，线圈受力方向发生改变。
6、C
7、C
8、D
解析：电动机是利用通电导线在磁场中受力的作 ( http: / / www.21cnjy.com )用的原理工作的，故A错误；电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，部分电能转化成了热能，故B错误；使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的，故C错误；电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向，故D正确。21cnjy.com
9、B
解析：该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的反向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；而真正的直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的反向，使线圈持续的转动下去，故答案B正确。【来源：21·世纪·教育·网】
10、B
解析：直流电动机的转动方向与 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈中的电流方向和磁场方向有关，若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变，它的转动方向将改变．但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向，线圈的转动方向将不变。www.21-cn-jy.com
11、B
解析：扬声器是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故选B。
S
P
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