《16.2探究电动机的转动原理》教学设计
阳城三中 原爱平
教学目标:
1、知识与技能:知道通电导体在磁场中要受到力的作用,并且受力的方向与电流方向、磁场的方向有关;知道电动机的构造和原理。
2、过程与方法:经历制作简单电动机的原理,探究电动机连续转动的原理
3、情感、态度、价值观:了解科学和技术相结合的发明创造过程,培养发明创造意识。
教学重点:知道通电导体在磁场中受到力的作用
教学难点:电动机连续转动的工作过程
教具:小型电动机及电动机模型、干电池、线圈、永磁体(U形)、开关、导线、支架
教学设计:
一、新课引入设计(交流讨论)
通过师生交流探讨电动机的广泛应用,进而设疑电动机通电后为什么会转动?
二、电动机的转动原理
师:结合电动机模型讲解电动机的构造:转子(转动部分)緾绕有很多线圈;定子电动机外壳安装有永磁体或电磁体,磁体的周围存在磁场。线圈通电后会转动。
演示:电动机通电转动。
师:线圈要转动必须要施加旋转的力,电动机通电后这个力是怎么产生的?
演示:探究电动机的工作原理
①当接通电源时,线圈运动起来,说明通电导体在磁场中受到力。
②保持磁场方向不变,改变电流方向:发现线圈运动方向发生改变,说明受力方向与电流方向有关。
③保持电流方向不变,改变磁场方向:发现线圈运动方向发生改变,说明受力方向与磁场方向有关。
由实验得出:通电导体在磁场中受到力的作用,其作用的方向与电流方向、磁场方向有关。
巩固练习:
已知:A图中通电导体的受力方向,请判断B、C图中导体的受力方向。
三、电动机的工作原理
利用通电线圈在磁场中受力而转动这个原理制成的。让学生阅读书中的内容(电动机怎样制成的?)
师:结合示意图依次介绍电动机的工作过程。
A:通电后由于ab和cd边通过的电流方向相反,因此它们的受力方向相反,因而线圈沿顺时针方向转动。
B:ab和cd边受到的力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因而线圈受到的力为平衡力,我们把这个位置称为平衡位置。
师:当线圈转到平衡位置时,为什么不会停止转动?
生:这是因为线圈有惯性。
C:当线圈转过平衡位置时,由于ab边受到的力方向向上和cd边受到的力的方向向下,线圈的受力方向与线圈的运动方向相反,所以线圈受到的力将变成阻碍线圈运动的力,这时,线圈将逐渐停止转动。想一想,怎样才能使线圈继续转动下去?
生:改变导体(线圈)的受力方向。
师:改变线圈的受力方向有几种途径?
生:2种。一、改变磁场方向;二、改变导体中的电流方向。
师:你们觉得哪种方法可行?
生:改变导体(线圈)中的电流方向。因为电动机中的磁场方向是不变的。
师:告诉学生,改变电流方向的装置——换向器。
师:想一想电动机工作过程能量是如何转化的?
生:电能转化为机械能。
四、请同学们以小组的形式总结一下本节所学到的知识。
五、达标测试(课件展示)
课件17张PPT。学 习 目 标了解通电导体在磁场中会受到力的作用,知道力的方向和电流及磁场的方向有关系。
知道电动机的工作原理。
知道换向器的作用。
了解科学和技术相结合的发明创造过程,培养发明创造意识。
重点:知道通电导体在磁场中受到力的作用
难点:电动机连续转动的工作过程
科学探究1磁场对电流的作用实验器材轻质金属杆金属轨道实验结论: 通电导体在磁场里要受到力的作用.力的方向跟电流方向和磁场方向有关。
科学探究2 如果把金属杆做成一只通电线圈放到磁场中,它又将怎样呢?现象怎样?为什么会这样? 线圈通电后转动,转到一定位置后摆动几下就不动了. 怎样才能让通电线圈一直转动下去?探究新问题:换 向 器换向器由两个彼此绝缘的金属半圆环组成。
换向器的作用:当线圈刚转过平衡位置时,它就能自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动下去。
电动机的工作原理
通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动,同时换向器及时改变线圈里的电流方向,以保持线圈的持续转动。 通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生运动的时候,消耗了 能,获得了 能,即 转化为 .电机械电能机械能想一想:小 结 请同学们以小组的形式总结一下本节所学到的知识。
1、下图是________的示意图,两个半环叫______,它的作用是___________ .一展身手2、通电线圈在磁场中会 ______ ,利用这一原理发明了_______________。
3、图(甲)所示实验,当开关闭合后,磁场中的导体AB就运动起来,此实验说明_______;根据这原理可以制成_______ 。
4、利用如图所示的器材,在①小灯泡、②电压表、③电流表、④线圈、⑤电阻R、⑥干电池、⑦滑动变阻器中,选择_________接在接线柱C、D之间,就可以研究磁场对电流的作用(选填序号)。 5、你知道下列实验是研究什么问题的吗? 6、如图(甲)所示的实验中,闭合开关后,导体棒AB向右运动,这说明 对通电导体有力的作用;若要使AB向左运动,你有哪些方法?阅读材料:左手定则
通电导体在磁场中受到力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关,三者之间的关系,可用左手定则来判定.伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,使四个手指所指的方向为电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向.谢谢!再见!