第4节? 电动机
〖教学目标〗
1．通过演示实验，知道磁场对电流有力的作用。
2．知道通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。
3. 通过演示实验，知道通电矩形线圈在磁场中的转动情况。
〖教学重难点〗:导体在磁场中受力方向与哪些因素有关；电动机的工作原理
〖教学建议〗：
1.在演示实验中引导学生联系力的有关知识，从而知道磁场对电流有力的作用。
2.通过实验或课件，引导学生通过想象和分析得出通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关，知道通电矩形线圈在磁场中的转动情况。
一、直接引入
出示：玩具电动小汽车，接上一节干电池并开动。请学生简单介绍工作原理
打开汽车的内部出示马达，指出这就是小型的一个电动机，能把电能转化成机械能，使汽车开运动起来。电动机也是利用电和磁的原理制成的，通电后电动机的转子为什么会转动起来？
二、讲解新课
FLASH演示通电直导线对小磁针的影响。说明了什么问题？
1.演示通电导体在磁场中运动，得出通电导体在磁场里会受到力的作用。
演示：按课本4-37实验，将一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里，按通电源，让电流通过。
设问：看见什么现象？
实验现象：原来静止在导轨上的导体AB会沿导轨运动。设问：通电导体AB为什么会发生移动？导体由静止变运动的原因是什么？
实验表明：通电导体受到了力的作用。(运动状态发生了改变)
演示：拿去蹄形磁体，让直导体AB在原导轨上，接通电源。
设问：看见什么现象？（直导体AB不动）
实验结论：实验说明通电导体在磁场里会受到力的作用。
2．通电导体在磁场里受力方向的几个因素。
演示：重做图4-37实验，将两个导轨接线柱的接线对调，接通电源，要求观察。
分析得出：通电导体在磁场里受力方向与电流方向有关。
演示：对调蹄形磁铁N、S极位置，重复上述操作，要求观察。
分析得出：通电导体在磁场里受力方向与磁场方向有关。
演示：同时改变磁场方向和电流方向，重复上述操作，要求观察。
结论：通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。
板书设计：第4节 电动机
一、通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关。
问：如何来确定导体受力的方向呢？
学生先回忆右手螺旋定则：大姆指和四指弯曲方向各代表什么?
左手定则：手掌心摊开与磁场方向垂直，四指方向代表电流的方向，这样大姆指方向就固定了，代表运动的方向。(板书)
课件演示判断的方法，改变电流方向，让学生判断运动的方向。
3．磁场对通电线圈的作用。
演示：按课本4-38实验，通电矩形线圈分别处于a位置和b位置时，观察线圈的转动情况。
现象：线圈发生转动，但摆动几下后就停在了B的位置。
分析三个原因：为什么发生转动，又摆动了几下，最后又揨了。
在A位置发生转动的原因：学生先在图中画出电流的方向和磁场的方向，用左手定则判断
AB、BC、CD断的受力情况
结论：AB段：受到垂直纸面向内的力 CD段：受到垂直纸面向外的力(线圈受到的力与线圈垂直)
BC段：不受力
问：在这种情况下，线圈能静止吗？为什么？不能静止它的运动情况如何呢？
俯视图从上往下看，顺时针。(老师演示书本的受这样两个力后的运动情况)
运动到达B位置后再让学生分析受力情况，(线圈受到的力与线圈在同一个平面上)演示如果课本受到这样的两个力将处于什么状态
(静止)
老师指出，由于惯性的存在，到达B位置后，还会运动一段距离。
现象：通电线圈处于（a）位置－－线圈平面与磁场平行时，线圈发生转动。
通电线圈处于（b）位置－－线圈平面与磁场垂直时，线圈不发生转动。
设问：通电线圈在磁场中为什么在（a）位置会发生转动？转到什么位置会停下来，为什么？在（b）位置为什么不发生转动？
分析（用书本模拟线圈）：
（1）（a）位置时，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（a）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（b）叫做平衡位置，此时线圈的平面恰与磁感线垂直。
（2）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。
设问：如何使线圈能连续的转动下去呢？（为下一课时直流电动机的教学做好铺垫）
4．通电线圈在磁场中转动，电能转化为机械能。
分析：从以上实验知道，当开关闭合，线圈中有电流通过，线圈由静止变运动，线圈获得了机械能，而电流通过线圈，线圈消耗电能。
电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。
如果就按刚才分析的情况制成的电动机的话，有什么缺点？
(转动几下后不停止了，不能发生连续的转动。车开动就下也就停了)，所以电动机还要做下改进
引出直流电动机学习
三、课堂小结
1．通电导体在磁场里会受到力的作用。
2．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。
3．通电线圈在磁场中受力转动，在平衡位置时静止。
4．通电导体在磁场中运动消耗了电能，得到了机械能。
四、课堂巩固练习
1、如图所示，把一根直导线AB放在蹄形磁铁的磁场中，接通电源后，让电流通过导体AB，下列说法正确的是（ ）
A. AB仍静止 B. AB在水平方向运动起来
C. AB沿磁场方向运动 D. AB沿电流方向运动
??? 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
???
3、将一矩形线圈悬挂在磁场中，通电后线圈却不能转动，其原因可能是（ ）
A. 线圈中的电流太大 ??? ?B. 线圈平面与磁场方向平行?
C. 线圈方向与磁场方向垂直 ?? ??D. 线圈平面与磁感线夹角小
参考答案：1、B 2、C 3、C
（二）讲授新课
1．电动机是把电能转化为机械能的机器【板书】
教师讲述：电动机在生产和生活中应用很广泛。并让学生自己列举电动机应用实例，教师启发学生说明电动机“是将电能转化为机械能的机器”。
2．教师设问：第三册学过的奥斯特实验现象是什么？从奥斯特实验可以得出什么结论？
学生回答：奥斯特的实验是在静止的磁针上方拉一根与磁针平行的导线，给导线通电时，磁针立刻偏转一个角度，切断电流时，磁针又回到原来的位置。奥斯特实验表明：通电导线的周围存在着磁场。
教师讲述：奥斯特实验表明电流能产生磁场，那么，磁场会不会对电流有作用呢？怎样设计一个实验来研究这个问题呢？
演示实验：如图3—19所示，在木板上用两根细铜棒铺设一个平行导轨，在导管上放一根铅笔芯AB，连好电路，闭合电键时，导体AB中就有电流通过，请同学们注意观察闭合电键时，导体AB发生什么现象？
给导体AB通电时，导体AB就会运动起来。教师引导学生分析，导体AB由静止变为运动，它的运动状态发生了改变，一定是受到了力的作用。那么是谁给了通电导体力的作用呢？
演示实验：a．通电导体在磁场中受力而运动；b．切断电源，导线虽在磁场中，却不动；c．去掉磁场再通电源，导线也不动。显然是磁铁周围的磁场给了电流以力的作用。
磁场对电流的作用【板书】
所以此实验表明：通电导体在磁场中要受到力的作用
演示实验：电流方向与磁场方向平行。实验结果，发现此时导体不动，也就是导体不受力，所以导体中的电流方向与磁感线方向平行时，导体不受到磁场力的作用【板书】
教师设问：如图3—20中的导线AB在三种情况下是否都受到磁场对它的作用？受力方向是否相同？
学生回答，教师分析。
教师设问：若将上述三个图中的导线组成线框ABCD（如图3—21），则在电流接通的一瞬间，线框ABCD将如何运动？
学生进行种种猜测，”然后用实验验证。结果发现线框转动了。
教师讲述：原来静止的线框转动了。运动的物体具有动能，动能由何而来？
通电导线和通电线圈在磁场中受力运动，消耗了电能，得到了动能。
通电线圈在磁场中受力而转动，消耗了电能，获得了机械能【板书】。
演示实验：重复前一次实验，再次要求学生观察:
教师讲述：注意看转动情况。
学生回答：电流接通瞬间线框转动，但不能一直转动下去。
教师讲述：同学们课外思考，为什么电流接通瞬间，线框在磁场中受力而转动，但又不能一直转下去呢？大概是到什么位置就不能继续转动了？图3—21中线框各边受力情况如何？若要使线框反方向转动，你设想可采用哪些方法，能否使它一直转下去？
（三）小结
由学生根据板书进行小结，教师强调重点：磁场对电流的作用。
（四）巩固练习（投影片）
1．如图（课本P48图3—17）所示的实验表明 。
2．通电导体在磁场中的受力方向跟下列哪一项无关（ ）
A.磁场方向 B．电流方向 C.电流大小 D．磁感应方向
3．通电线圈和通电导体在磁场中受到力的作用而发生运动的时候，消耗了 能，获得了 能。
【第二课时】
一、学习目标
1．了解电动机的工作原理。
2．通过演示实验，确认直流电动机中换向器的作用。
3．通过拆卸小型电动机，观察其构造，激发学生学习兴趣，培养学生既动手又动脑的好习惯。
4．通过分析如何使通电线圈在磁场中持续转动问题，提高学生分析、解决问题的能力，培养学生积极探索自然规律的精神。
二、教学过程
（一）新课引人（投影）
师问①通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关？
生答：与磁场方向和电流方向有关。
师问：②如图3—22所示，通电后线圈abcd在磁场中将发生什么现象？
生答：线圈受到磁场力转动，但在转过如。后的位置上慢慢停下来。
师讲述：当线圈转到线圈平面与磁感线垂直时，ab、cd边受力方向一定相反，是一对平衡力，线圈处于静止状态，此位置称为平衡位置。
线圈平面与磁感线垂直的位置称为平衡位置。【板书】
师问：③上题中，线圈转过90度后停下来了，若要持续转动下去如何办？
师引导学生用前面知识加以思考。
生答：必须要在线圈刚通过平衡位置时，ab和cd边受力方向改变，从而能持续转动。又由于受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以要么立即交换磁体，要么立即改变电流方向。
（二）讲授新课
若能让通电线圈不断地转动下去，就制成了电动机。
电动机的工作原理：通电线圈在磁场里转动。【板书】
1．出示直流电动机模型，并且请一位学生给其通直流电，其余学生观察线圈。
直流电动机：用直流电源供电的电动机。【板书】
师问：直流电动机中线圈能持续转动是靠改变磁场方向还是电流方向？
学生观察磁体不动，回答：改变了电流方向。
又问：直流电源正负接线柱有没有改变？那么是什么装置在帮助改变电流方向呢？
请学生带着问题，拆开桌面上的小型直流电动机，并观察其结构。
学生回答，教师补充并小结[出示挂图，课本图3—19（a）]。
电动机要持续转动，须在电动机上装有一个改变电流方向的换向器，换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环E、F组成，E与线圈的ab相接，F与线圈的dc相接。
用J2440直流电动机模型演示换向器的作用。
引导学生观察线圈中小电珠的发光情况，以便更直观地了解换向器的作用。
直流电动机的结构：磁体、线圈、换向器、电刷。【板书】
2．用挂图（或投影片）分析直流电动机的工作原理。
引导学生观察（a）图，电流引出线是与电刷A、B连接，A接负极，B接正极，线圈通过换向器E、F两上半环与电刷A、B接通而构成回路，线圈中的电流方向为abcd，ab边所受磁场力的方向向上，cd边所受磁场力的方向向下，线圈顺时针转动。
引导学生观察（b）图，当线圈转到平衡位置时，两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分，线圈中电流为零，磁场力为零。问此时线圈是否停止转动？
学生回答：由于惯性，线圈不会停止，会继续向前转动。
当线圈由于惯性转过平衡位置后，半环E将与电刷A接触，F与B接触，使线圈中的电流方向改变。
引导学生观察（c）图，电流方向变为dcba，ab、cd受力方向也改变。ab将受到向下的磁场力，cd将受到向上的磁场力，磁场力使线圈继续顺时针转动。
引导学生观察（d）图，这时线圈又转到平衡位置，这时线圈电流又变为零，线圈由于惯性通过平衡位置，线圈中的电流再一次改变方向，ab所受磁场力又变为向上，cd所受磁场力又变为向下。问：和哪个图一样？
学生会马上发现（a）图。
这样，直流电动机由于换向器在线圈越过平衡位置后自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈不断地转动下去。
换向器的作用：当线圈转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。【板书】
再利用J2440直流电动机模型演示。
引导学生观察线圈中的小电珠发光及电动机转动情况，以便达到动与静的结合，理论与实践的结合，使学生有一动态的认识，从而加深理解。
（三）小结
教师按板书小结，重点突出直流电动机的工作原理，换向器的作用。
（四）巩固练习（投影）
1．直流电动机是利用 原理制造的，直流电动机工作过程中将 能转化为 能。当线圈转到平衡位置时，线圈不受力，由于 能继续不断地在磁场中按原来方向转动下去。
2．直流电动机中换向器的作用是（ ）
A．线圈稍转过平衡位置后，改变线圈的受力方向
B．线圈稍转过平衡位置后，改变线圈中的电流方向
C．线圈稍转过平衡位置后，改变磁场方向
D．线圈稍转过与磁感线平行位置后，改变线圈中的电流方向
电动机（第二课时）
教学建议
1．本节采用程序性的提问和讨论，启发学生弄清线圈受力情况和转回来的原因，以及解决问题的办法，可以培养学生的思维和创造能力。
2．换向器是教学的难点，利用放大的直观模型或课件很有必要。靠这一节课教学，一部分学生可能还没有完全弄清楚，下节课学生将进一步认识它。
3．通过前面几节的学习，学生识图能力应该有所提高，本节电动机原理图要尽量让学生自己看图理解。
教学过程
一、复习引入新课
提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（通电导体在磁场中受力的作用开始运动）。
提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（电流方向和磁感线方向）
提问：通电线圈在磁场中怎样运动？（线圈会转动）
提问：这个现象中能量是怎样转化的？（电能转化为机械能）
引入新课：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，先讨论最简单的一种直流电动机。
二、进行新课教学
首先要解决的问题，如何使线圈连续转动起来？
(1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法
很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动（转到平衡位置要停下来），而实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢？（此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动，以培养学生对应用科学的兴趣）要解决这个问题，我们还得进行深入研究。
提问：在上节课的演示实验中，线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？（由于惯性线圈会稍转过平衡位置）
提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？（利用模型分析：转过平衡位置后，ab边受力仍向里，cd边受力仍向外，正是这一对力使线圈转回来的）
提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平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边受力变为向外，cd边受力变为向里。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。
板书：〈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。〉
(2)换向器
提问：怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢？
让学生想办法并开展讨论，教师下去了解学生的情况并鼓励和指导。
教师引导：出示电动机模型，要求学生观察两个半圆铜环和电刷，指出：靠这两样东西就可以解决问题。引出换向器的作用。
提问：“换向器”是怎样实现“换向”的？利用电动机课件或课本图4—39相似的模型演示。
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，从而实现线圈连续转动。
(3)直流电动机的构造
出示直流电动机模型：主要构造由磁体、线圈、换向器和电刷组成。
介绍实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成
演示：给直流电动机模型通电转动，提高学生兴趣。
告诉学生：下节课同学们将自己装一台小直流电动机，进一步弄清楚它的有关知识。
(4)交流电动机
让学生阅读课文最后一个自然段，了解交流电动机和电动机的优点和应用。
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：模型：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。
四、课堂巩固练习
1、直流电动机能持续转动，主要是因为（ ）
A. 线圈的作用 ????B. 电流的作用 ????C. 磁场的作用 ????D. 换向器的作用
2.直流电动机工作时，线圈经过垂直磁感线的位置时( )
A.线圈受力平衡，速度为零 B.线圈受力平衡，速度不为零
C.线圈受力不平衡，速度为零 D.线圈受力不平衡，速度不为零
3.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
参考答案：1、D 2、B 3、B?
第四章? 第4节? 电动机（第一课时）
教学目标
1．通过演示实验，知道磁场对电流有力的作用。
2．知道通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。
3. 通过演示实验，知道通电矩形线圈在磁场中的转动情况。
教学建议：
1.在演示实验中引导学生联系力的有关知识，从而知道磁场对电流有力的作用。
2.通过实验或课件，引导学生通过想象和分析得出通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关，知道通电矩形线圈在磁场中的转动情况。
教学过程
一、直接引入
出示：玩具电动小汽车，接上一节干电池并开动。
设问：它是靠什么装置来运动的？电动机是根据什么原理工作的呢？
二、讲解新课
1.演示通电导体在磁场中运动，得出通电导体在磁场里会受到力的作用。
演示：按课本4-37实验，将一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里，按通电源，让电流通过。
设问：看见什么现象？
实验现象：原来静止在导轨上的导体AB会沿导轨运动。设问：通电导体AB为什么会发生移动？导体由静止变运动的原因是什么？
实验表明：通电导体受到了力的作用。
演示：拿去蹄形磁体，让直导体AB在原导轨上，接通电源。
设问：看见什么现象？（直导体AB不动）
实验结论：实验说明通电导体在磁场里会受到力的作用。
2．通电导体在磁场里受力方向的几个因素。
演示：重做图4-37实验，将两个导轨接线柱的接线对调，接通电源，要求观察。
分析得出：通电导体在磁场里受力方向与电流方向有关。
演示：对调蹄形磁铁N、S极位置，重复上述操作，要求观察。
分析得出：通电导体在磁场里受力方向与磁场方向有关。
演示：同时改变磁场方向和电流方向，重复上述操作，要求观察。
结论：通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。
3．磁场对通电线圈的作用。
演示：按课本4-38实验，通电矩形线圈分别处于a位置和b位置时，观察线圈的转动情况。
现象：通电线圈处于（a）位置－－线圈平面与磁场平行时，线圈发生转动。
通电线圈处于（b）位置－－线圈平面与磁场垂直时，线圈不发生转动。
设问：通电线圈在磁场中为什么在（a）位置会发生转动？转到什么位置会停下来，为什么？在（b）位置为什么不发生转动？
分析（用书本模拟线圈）：
（1）（a）位置时，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（a）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（b）叫做平衡位置，此时线圈的平面恰与磁感线垂直。
（2）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。
设问：如何使线圈能连续的转动下去呢？（为下一课时直流电动机的教学做好铺垫）
4．通电线圈在磁场中转动，电能转化为机械能。
分析：从以上实验知道，当开关闭合，线圈中有电流通过，线圈由静止变运动，线圈获得了机械能，而电流通过线圈，线圈消耗电能。
三、课堂小结
1．通电导体在磁场里会受到力的作用。
2．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。
3．通电线圈在磁场中受力转动，在平衡位置时静止。
4．通电导体在磁场中运动消耗了电能，得到了机械能。
四、课堂巩固练习
1、如图所示，把一根直导线AB放在蹄形磁铁的磁场中，接通电源后，让电流通过导体AB，下列说法正确的是（ ）
A. AB仍静止 B. AB在水平方向运动起来
C. AB沿磁场方向运动 D. AB沿电流方向运动
??
??? 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
??? 3、将一矩形线圈悬挂在磁场中，通电后线圈却不能转动，其原因可能是（ ）
A. 线圈中的电流太大 ??? ?B. 线圈平面与磁场方向平行?
C. 线圈方向与磁场方向垂直 ?? ??D. 线圈平面与磁感线夹角小
(该题改编自励耘精品系列丛书《精讲精练》八年级（下）第2题）
参考答案：1、B 2、C 3、C
五、课外巩固：
??? 更多练习请参见励耘精品系列丛书《科学精讲精练——八年级（下）》（浙江教育出版社出版）
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第四节 电动机（第二课时）
教学目标
1．知道直流电动机的原理和主要构造。
2．理解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。
教学建议
1．本节采用程序性的提问和讨论，启发学生弄清线圈受力情况和转回来的原因，以及解决问题的办法，可以培养学生的思维和创造能力。
2．换向器是教学的难点，利用放大的直观模型或课件很有必要。靠这一节课教学，一部分学生可能还没有完全弄清楚，下节课学生将进一步认识它。
3．通过前面几节的学习，学生识图能力应该有所提高，本节电动机原理图要尽量让学生自己看图理解。
教学过程
一、复习引入新课
提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（通电导体在磁场中受力的作用开始运动）。
提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（电流方向和磁感线方向）
提问：通电线圈在磁场中怎样运动？（线圈会转动）
提问：这个现象中能量是怎样转化的？（电能转化为机械能）
引入新课：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，先讨论最简单的一种直流电动机。
二、进行新课教学
(1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法
很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动（转到平衡位置要停下来），而实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢？（此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动，以培养学生对应用科学的兴趣）要解决这个问题，我们还得进行深入研究。
提问：在上节课的演示实验中，线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？（由于惯性线圈会稍转过平衡位置）
提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？（利用模型分析：转过平衡位置后，ab边受力仍向里，cd边受力仍向外，正是这一对力使线圈转回来的）
提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平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边受力变为向外，cd边受力变为向里。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。
板书：〈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。〉
(2)换向器
提问：怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢？
让学生想办法并开展讨论，教师下去了解学生的情况并鼓励和指导。
教师引导：出示电动机模型，要求学生观察两个半圆铜环和电刷，指出：靠这两样东西就可以解决问题。引出换向器的作用。
提问：“换向器”是怎样实现“换向”的？利用电动机课件或课本图4—39相似的模型演示。
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，从而实现线圈连续转动。
(3)直流电动机的构造
出示直流电动机模型：主要构造由磁体、线圈、换向器和电刷组成。
介绍实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成
演示：给直流电动机模型通电转动，提高学生兴趣。
告诉学生：下节课同学们将自己装一台小直流电动机，进一步弄清楚它的有关知识。
(4)交流电动机
让学生阅读课文最后一个自然段，了解交流电动机和电动机的优点和应用。
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：模型：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。
四、课堂巩固练习
1、直流电动机能持续转动，主要是因为（ ）
A. 线圈的作用 ????B. 电流的作用 ????C. 磁场的作用 ????D. 换向器的作用
2.直流电动机工作时，线圈经过垂直磁感线的位置时( )
A.线圈受力平衡，速度为零 B.线圈受力平衡，速度不为零
C.线圈受力不平衡，速度为零 D.线圈受力不平衡，速度不为零
(该题改编自励耘精品系列丛书《精讲精练》八年级（下）第2题）
3.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
(该题改编自励耘精品系列丛书《精讲精练》八年级（下）第8题）
参考答案：1、D 2、B 3、B?
五、课外巩固：
??? 更多练习请参见励耘精品系列丛书《科学精讲精练——八年级（下）》（浙江教育出版社出版）
课 题
第4节 电动机（2课时＋1课时）
日 期
教学
目标
1、通过演示实验，知道磁场对电流有力的作用。2、知道通电导线在磁场中受到力的方向与哪些元素有关。3、通过演示实验，知道矩形线圈在磁场中转动情况。4、了解直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用。
重点
难点
重点：磁场对电流的作用，直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用
难点：磁场对电流作用的现象和规律，直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用
【引入】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？
【实验】磁场对通电导线的作用
一、磁场对通电导线和线圈的作用
1、磁场对通电导线的作用：
(1)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。实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用。
(2)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。
2、磁场对通电线圈的作用：
（1）通电线圈处于（a）位置－－线圈平面与磁场平行时，线圈发生转动。
通电线圈处于（b）位置－－线圈平面与磁场垂直时，线圈不发生转动。
通电线圈在磁场中为什么在（a）位置会发生转动？转到什么位置会停下来，为什么？在（b）位置为什么不发生转动？
分析：如图4所示，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（a）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（b）叫做平衡位置，此时线圈的平面恰与磁感线垂直。
（2）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？
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
(2)直流电动机和交流发电机的区别。
学生实验：安装直流电动机模型
1．直流电动机模型的安装顺序是从内到外，从下到上的。具体顺序是支架→线圈（转子）→电刷→磁极（定子）。
安装直流电动机模型的要点：
①应按一定次序安装； ②电刷与换向器之间的松紧，线圈转子与定子之间的间隙要适中；
③安装完毕后用手拨一下转子，观察其运转是否良好，否则应加以调试。
2．改变直流电动机转动方向的方法：改变通过线圈的电流的方向（对调电源两极）或者改变磁感线方向（对调磁铁的两极）。
3．改变转速的方法：改变线圈中电流的大小。
4．实验步骤：
①仔细观察换向器，弄清换向器的作用；②安装直流电动机模型；③画出有关电路图，并按图连接电路；④经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器至合适位置，观察电动机转动情况；
⑤按下表进行实验，把结论填入表中。
【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：模型：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
第4节? 电动机
〖教学目标〗
1．通过演示实验，知道磁场对电流有力的作用。
2．知道通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。
3. 通过演示实验，知道通电矩形线圈在磁场中的转动情况。
〖教学重难点〗:导体在磁场中受力方向与哪些因素有关；电动机的工作原理
〖教学建议〗：
1.在演示实验中引导学生联系力的有关知识，从而知道磁场对电流有力的作用。
2.通过实验或课件，引导学生通过想象和分析得出通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关，知道通电矩形线圈在磁场中的转动情况。
一、直接引入
出示：玩具电动小汽车，接上一节干电池并开动。请学生简单介绍工作原理
打开汽车的内部出示马达，指出这就是小型的一个电动机，能把电能转化成机械能，使汽车开运动起来。电动机也是利用电和磁的原理制成的，通电后电动机的转子为什么会转动起来？
二、讲解新课
FLASH演示通电直导线对小磁针的影响。说明了什么问题？
1.演示通电导体在磁场中运动，得出通电导体在磁场里会受到力的作用。
演示：按课本4-37实验，将一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里，按通电源，让电流通过。
设问：看见什么现象？
实验现象：原来静止在导轨上的导体AB会沿导轨运动。设问：通电导体AB为什么会发生移动？导体由静止变运动的原因是什么？
实验表明：通电导体受到了力的作用。(运动状态发生了改变)
演示：拿去蹄形磁体，让直导体AB在原导轨上，接通电源。
设问：看见什么现象？（直导体AB不动）
实验结论：实验说明通电导体在磁场里会受到力的作用。
2．通电导体在磁场里受力方向的几个因素。
演示：重做图4-37实验，将两个导轨接线柱的接线对调，接通电源，要求观察。
分析得出：通电导体在磁场里受力方向与电流方向有关。
演示：对调蹄形磁铁N、S极位置，重复上述操作，要求观察。
分析得出：通电导体在磁场里受力方向与磁场方向有关。
演示：同时改变磁场方向和电流方向，重复上述操作，要求观察。
结论：通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。
板书设计：第4节 电动机
一、通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关。
问：如何来确定导体受力的方向呢？
学生先回忆右手螺旋定则：大姆指和四指弯曲方向各代表什么?
左手定则：手掌心摊开与磁场方向垂直，四指方向代表电流的方向，这样大姆指方向就固定了，代表运动的方向。(板书)
课件演示判断的方法，改变电流方向，让学生判断运动的方向。
3．磁场对通电线圈的作用。
演示：按课本4-38实验，通电矩形线圈分别处于a位置和b位置时，观察线圈的转动情况。
现象：线圈发生转动，但摆动几下后就停在了B的位置。
分析三个原因：为什么发生转动，又摆动了几下，最后又揨了。
在A位置发生转动的原因：学生先在图中画出电流的方向和磁场的方向，用左手定则判断
AB、BC、CD断的受力情况
结论：AB段：受到垂直纸面向内的力 CD段：受到垂直纸面向外的力(线圈受到的力与线圈垂直)
BC段：不受力
问：在这种情况下，线圈能静止吗？为什么？不能静止它的运动情况如何呢？
俯视图从上往下看，顺时针。(老师演示书本的受这样两个力后的运动情况)
运动到达B位置后再让学生分析受力情况，(线圈受到的力与线圈在同一个平面上)演示如果课本受到这样的两个力将处于什么状态
(静止)
老师指出，由于惯性的存在，到达B位置后，还会运动一段距离。
现象：通电线圈处于（a）位置－－线圈平面与磁场平行时，线圈发生转动。
通电线圈处于（b）位置－－线圈平面与磁场垂直时，线圈不发生转动。
设问：通电线圈在磁场中为什么在（a）位置会发生转动？转到什么位置会停下来，为什么？在（b）位置为什么不发生转动？
分析（用书本模拟线圈）：
（1）（a）位置时，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（a）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（b）叫做平衡位置，此时线圈的平面恰与磁感线垂直。
（2）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。
设问：如何使线圈能连续的转动下去呢？（为下一课时直流电动机的教学做好铺垫）
4．通电线圈在磁场中转动，电能转化为机械能。
分析：从以上实验知道，当开关闭合，线圈中有电流通过，线圈由静止变运动，线圈获得了机械能，而电流通过线圈，线圈消耗电能。
电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。
如果就按刚才分析的情况制成的电动机的话，有什么缺点？
(转动几下后不停止了，不能发生连续的转动。车开动就下也就停了)，所以电动机还要做下改进
引出直流电动机学习
三、课堂小结
1．通电导体在磁场里会受到力的作用。
2．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。
3．通电线圈在磁场中受力转动，在平衡位置时静止。
4．通电导体在磁场中运动消耗了电能，得到了机械能。
四、课堂巩固练习
1、如图所示，把一根直导线AB放在蹄形磁铁的磁场中，接通电源后，让电流通过导体AB，下列说法正确的是（ ）
A. AB仍静止 B. AB在水平方向运动起来
C. AB沿磁场方向运动 D. AB沿电流方向运动
??? 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
???
3、将一矩形线圈悬挂在磁场中，通电后线圈却不能转动，其原因可能是（ ）
A. 线圈中的电流太大 ??? ?B. 线圈平面与磁场方向平行?
C. 线圈方向与磁场方向垂直 ?? ??D. 线圈平面与磁感线夹角小
参考答案：1、B 2、C 3、C
（二）讲授新课
1．电动机是把电能转化为机械能的机器【板书】
教师讲述：电动机在生产和生活中应用很广泛。并让学生自己列举电动机应用实例，教师启发学生说明电动机“是将电能转化为机械能的机器”。
2．教师设问：第三册学过的奥斯特实验现象是什么？从奥斯特实验可以得出什么结论？
学生回答：奥斯特的实验是在静止的磁针上方拉一根与磁针平行的导线，给导线通电时，磁针立刻偏转一个角度，切断电流时，磁针又回到原来的位置。奥斯特实验表明：通电导线的周围存在着磁场。
教师讲述：奥斯特实验表明电流能产生磁场，那么，磁场会不会对电流有作用呢？怎样设计一个实验来研究这个问题呢？
演示实验：如图3—19所示，在木板上用两根细铜棒铺设一个平行导轨，在导管上放一根铅笔芯AB，连好电路，闭合电键时，导体AB中就有电流通过，请同学们注意观察闭合电键时，导体AB发生什么现象？
给导体AB通电时，导体AB就会运动起来。教师引导学生分析，导体AB由静止变为运动，它的运动状态发生了改变，一定是受到了力的作用。那么是谁给了通电导体力的作用呢？
演示实验：a．通电导体在磁场中受力而运动；b．切断电源，导线虽在磁场中，却不动；c．去掉磁场再通电源，导线也不动。显然是磁铁周围的磁场给了电流以力的作用。
磁场对电流的作用【板书】
所以此实验表明：通电导体在磁场中要受到力的作用
演示实验：电流方向与磁场方向平行。实验结果，发现此时导体不动，也就是导体不受力，所以导体中的电流方向与磁感线方向平行时，导体不受到磁场力的作用【板书】
教师设问：如图3—20中的导线AB在三种情况下是否都受到磁场对它的作用？受力方向是否相同？
学生回答，教师分析。
教师设问：若将上述三个图中的导线组成线框ABCD（如图3—21），则在电流接通的一瞬间，线框ABCD将如何运动？
学生进行种种猜测，”然后用实验验证。结果发现线框转动了。
教师讲述：原来静止的线框转动了。运动的物体具有动能，动能由何而来？
通电导线和通电线圈在磁场中受力运动，消耗了电能，得到了动能。
通电线圈在磁场中受力而转动，消耗了电能，获得了机械能【板书】。
演示实验：重复前一次实验，再次要求学生观察:
教师讲述：注意看转动情况。
学生回答：电流接通瞬间线框转动，但不能一直转动下去。
教师讲述：同学们课外思考，为什么电流接通瞬间，线框在磁场中受力而转动，但又不能一直转下去呢？大概是到什么位置就不能继续转动了？图3—21中线框各边受力情况如何？若要使线框反方向转动，你设想可采用哪些方法，能否使它一直转下去？
（三）小结
由学生根据板书进行小结，教师强调重点：磁场对电流的作用。
（四）巩固练习（投影片）
1．如图（课本P48图3—17）所示的实验表明 。
2．通电导体在磁场中的受力方向跟下列哪一项无关（ ）
A.磁场方向 B．电流方向 C.电流大小 D．磁感应方向
3．通电线圈和通电导体在磁场中受到力的作用而发生运动的时候，消耗了 能，获得了 能。
【第二课时】
一、学习目标
1．了解电动机的工作原理。
2．通过演示实验，确认直流电动机中换向器的作用。
3．通过拆卸小型电动机，观察其构造，激发学生学习兴趣，培养学生既动手又动脑的好习惯。
4．通过分析如何使通电线圈在磁场中持续转动问题，提高学生分析、解决问题的能力，培养学生积极探索自然规律的精神。
二、教学过程
（一）新课引人（投影）
师问①通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关？
生答：与磁场方向和电流方向有关。
师问：②如图3—22所示，通电后线圈abcd在磁场中将发生什么现象？
生答：线圈受到磁场力转动，但在转过如。后的位置上慢慢停下来。
师讲述：当线圈转到线圈平面与磁感线垂直时，ab、cd边受力方向一定相反，是一对平衡力，线圈处于静止状态，此位置称为平衡位置。
线圈平面与磁感线垂直的位置称为平衡位置。【板书】
师问：③上题中，线圈转过90度后停下来了，若要持续转动下去如何办？
师引导学生用前面知识加以思考。
生答：必须要在线圈刚通过平衡位置时，ab和cd边受力方向改变，从而能持续转动。又由于受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以要么立即交换磁体，要么立即改变电流方向。
（二）讲授新课
若能让通电线圈不断地转动下去，就制成了电动机。
电动机的工作原理：通电线圈在磁场里转动。【板书】
1．出示直流电动机模型，并且请一位学生给其通直流电，其余学生观察线圈。
直流电动机：用直流电源供电的电动机。【板书】
师问：直流电动机中线圈能持续转动是靠改变磁场方向还是电流方向？
学生观察磁体不动，回答：改变了电流方向。
又问：直流电源正负接线柱有没有改变？那么是什么装置在帮助改变电流方向呢？
请学生带着问题，拆开桌面上的小型直流电动机，并观察其结构。
学生回答，教师补充并小结[出示挂图，课本图3—19（a）]。
电动机要持续转动，须在电动机上装有一个改变电流方向的换向器，换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环E、F组成，E与线圈的ab相接，F与线圈的dc相接。
用J2440直流电动机模型演示换向器的作用。
引导学生观察线圈中小电珠的发光情况，以便更直观地了解换向器的作用。
直流电动机的结构：磁体、线圈、换向器、电刷。【板书】
2．用挂图（或投影片）分析直流电动机的工作原理。
引导学生观察（a）图，电流引出线是与电刷A、B连接，A接负极，B接正极，线圈通过换向器E、F两上半环与电刷A、B接通而构成回路，线圈中的电流方向为abcd，ab边所受磁场力的方向向上，cd边所受磁场力的方向向下，线圈顺时针转动。
引导学生观察（b）图，当线圈转到平衡位置时，两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分，线圈中电流为零，磁场力为零。问此时线圈是否停止转动？
学生回答：由于惯性，线圈不会停止，会继续向前转动。
当线圈由于惯性转过平衡位置后，半环E将与电刷A接触，F与B接触，使线圈中的电流方向改变。
引导学生观察（c）图，电流方向变为dcba，ab、cd受力方向也改变。ab将受到向下的磁场力，cd将受到向上的磁场力，磁场力使线圈继续顺时针转动。
引导学生观察（d）图，这时线圈又转到平衡位置，这时线圈电流又变为零，线圈由于惯性通过平衡位置，线圈中的电流再一次改变方向，ab所受磁场力又变为向上，cd所受磁场力又变为向下。问：和哪个图一样？
学生会马上发现（a）图。
这样，直流电动机由于换向器在线圈越过平衡位置后自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈不断地转动下去。
换向器的作用：当线圈转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。【板书】
再利用J2440直流电动机模型演示。
引导学生观察线圈中的小电珠发光及电动机转动情况，以便达到动与静的结合，理论与实践的结合，使学生有一动态的认识，从而加深理解。
（三）小结
教师按板书小结，重点突出直流电动机的工作原理，换向器的作用。
（四）巩固练习（投影）
1．直流电动机是利用 原理制造的，直流电动机工作过程中将 能转化为 能。当线圈转到平衡位置时，线圈不受力，由于 能继续不断地在磁场中按原来方向转动下去。
2．直流电动机中换向器的作用是（ ）
A．线圈稍转过平衡位置后，改变线圈的受力方向
B．线圈稍转过平衡位置后，改变线圈中的电流方向
C．线圈稍转过平衡位置后，改变磁场方向
D．线圈稍转过与磁感线平行位置后，改变线圈中的电流方向
电动机（第二课时）
教学建议
1．本节采用程序性的提问和讨论，启发学生弄清线圈受力情况和转回来的原因，以及解决问题的办法，可以培养学生的思维和创造能力。
2．换向器是教学的难点，利用放大的直观模型或课件很有必要。靠这一节课教学，一部分学生可能还没有完全弄清楚，下节课学生将进一步认识它。
3．通过前面几节的学习，学生识图能力应该有所提高，本节电动机原理图要尽量让学生自己看图理解。
教学过程
一、复习引入新课
提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（通电导体在磁场中受力的作用开始运动）。
提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（电流方向和磁感线方向）
提问：通电线圈在磁场中怎样运动？（线圈会转动）
提问：这个现象中能量是怎样转化的？（电能转化为机械能）
引入新课：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，先讨论最简单的一种直流电动机。
二、进行新课教学
首先要解决的问题，如何使线圈连续转动起来？
(1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法
很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动（转到平衡位置要停下来），而实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢？（此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动，以培养学生对应用科学的兴趣）要解决这个问题，我们还得进行深入研究。
提问：在上节课的演示实验中，线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？（由于惯性线圈会稍转过平衡位置）
提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？（利用模型分析：转过平衡位置后，ab边受力仍向里，cd边受力仍向外，正是这一对力使线圈转回来的）
提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平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边受力变为向外，cd边受力变为向里。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。
板书：〈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。〉
(2)换向器
提问：怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢？
让学生想办法并开展讨论，教师下去了解学生的情况并鼓励和指导。
教师引导：出示电动机模型，要求学生观察两个半圆铜环和电刷，指出：靠这两样东西就可以解决问题。引出换向器的作用。
提问：“换向器”是怎样实现“换向”的？利用电动机课件或课本图4—39相似的模型演示。
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，从而实现线圈连续转动。
(3)直流电动机的构造
出示直流电动机模型：主要构造由磁体、线圈、换向器和电刷组成。
介绍实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成
演示：给直流电动机模型通电转动，提高学生兴趣。
告诉学生：下节课同学们将自己装一台小直流电动机，进一步弄清楚它的有关知识。
(4)交流电动机
让学生阅读课文最后一个自然段，了解交流电动机和电动机的优点和应用。
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：模型：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。
四、课堂巩固练习
1、直流电动机能持续转动，主要是因为（ ）
A. 线圈的作用 ????B. 电流的作用 ????C. 磁场的作用 ????D. 换向器的作用
2.直流电动机工作时，线圈经过垂直磁感线的位置时( )
A.线圈受力平衡，速度为零 B.线圈受力平衡，速度不为零
C.线圈受力不平衡，速度为零 D.线圈受力不平衡，速度不为零
3.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
参考答案：1、D 2、B 3、B?
第4节 电动机
教学目标：1、通过实验观察搞清通电导线在磁场中将受到磁场力的作用，知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向，以及磁感线方向有关系。
2、通过演示实验，知道矩形线圈在磁场中的转动情况
3、了解直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用
重点难点：直流电动机的工作原理
教学过程设计
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第1课时
引入新课：
首先做直流电动机通电转动的演示实验，接着提出问题：电动机为什么会转动？
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？
新课教学：
1、通电直导线在磁场中的受力演示实验。
⑴、介绍实验装置，实验对象为通电小铜棒。（通电直导线）
⑵、实验过程：静止在导轨上的铜棒通电后，会发生什么现象？
（实验表明：通电导体在磁场中受到磁力作用。）
⑶、改变电流方向，不改变磁场方向铜棒运动方向怎么样改变？
（现象：铜棒运动方向改变。结论：通电直导线的受力方向与电流方向有关。）
⑷、改变磁感线方向，不改变电流方向，铜棒运动方向怎么样改变？
（现象：铜棒运动方向改变。结论：通电直导线的受力方向与磁感线方向有关。）
用边演示，边指导观察，边提出问题的方式，完成实验。
问：通电铜棒在磁场中，运动的原因是什么？
通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的，不论是改变电流方向．还是改变磁场方向，都会改变力的方向。
小结：磁场对电流的作用
A、通电导体在磁场中受到力的作用.
B、通电导体在磁场里受力的方向，与电流方向和磁感线方向有关。
2、应用：通电线圈在磁场中受到力的作用
⑴、出示线圈在磁场中的演示实验装置，实验研究对象是通电线圈。
⑵、把一个线圈放在磁场里，接通电源让电流通过线圈，观察发生的现象。
（从课本的图4-38的a图位置变到b图位置）
通电线圈在磁场中转动，电动机就是用这个原理制成的。下节课我们学习讨论直流电动机。
分析课本中乙图的ab边仍受向内的力，cd边受向外的力，转动将停止。
讨论想想议议，线圈会立即停下来吗？
――由于惯性，线圈会在平衡位置附近摆动几下。为什么？
小结：电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
课堂练习：课本后1－2题填空。
作业：作业本.
第2课时
引 入：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（学生回答：通电导体在磁场中受力）。
提 问：1、这个力的方向与哪两个因素有关？
（改变电流方向，或改变磁感线方向，导体受力方向就随着改变）
2、通电线圈在磁场中是怎样受力的？
3、在这两个力的作用下，线圈怎样运动？
4、这个现象中能量是怎样转化的？
教师陈述：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，当然，我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机。
思 考：⑴如何使磁场中的通电线圈能连续转动？
⑵实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢？
提 问：1、在上节课的演示实验中，线圈转到平衡位置时是立即停止吗？
为什么它不立即停止？ （由于惯性线圈会稍转过平衡位置）
2、转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？
（利用模型分析）
3、要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向。怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢？
思 考：引导学生回忆影响受力方向的两个因素，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。
小 结：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。
☆换向器
提 问：怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢？
教师出示：两个半圆铝环和电刷，指出：靠这两样东西就可以解决问题。待学生思考片刻，教师出示已准备的模型，说明铝环与线圈的连接情况和铝环与电刷的配合过程。
引出换向器的概念：
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。
让学生仔细观察课本图4－39和视频模拟，进一步弄清楚线圈转动过程。
☆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。告诉学生：下节课同学们将自己装一台小直流电动机，进一步弄清楚它的有关知识。
小 结：（略）
作 业：作业本
