第三节:科学探究 电动机为什么会转动
学习目标
1．通过实验探究，体验科学探究的基本方法，即提出问题，观察实验，收集证据，分析和论证等。
2．通过学习能说出电动机转动的原理。
3．学会安装和制作简单的电动机。
课前准备:
知识准备：
①力的三要素是指力的 、 、 。
②力的作用效果：力可以使物体发生 ，力可以改变物体的 。
③二力平衡的条件： 、 、 、 。
④物体受平衡力作用时，将保持 状态或 状态。
物体受非平衡力作用时，运动状态是 。
收集信息
调查你家中的家用电器，看看哪些用到了电动机。
你家中有坏了的电动机玩具吗？拆开看一看，研究它的内部结构。
合作探究
一、认识电动机.
活动1 ：让电动机转起来
按照上图所示 ，用导线把一台直流电动机模型与电源，开关连接起来。闭合开关，观察电动机转动情况。（ 注意: 若电动机不转动，寻找原因或请求帮助。）
⑴与邻组同学交流 一下，电动机的转动方向是否一样？如果不一样，可能是什么原因引起的？你判断的依据是什么？
⑵再观察这台直流电动机模型，看看它主要是由哪几部分组成。
二、探究电动机转动的原理。
1．提出问题： 你认为电动机的转动可能跟哪些因素有关?
2．猜想与假设：针对上述问题，提出你的猜想,并说出猜想的依据。
3．制定计划和设计实验
研究方法：对复杂事物进行合理的简化
问题转化：电动机转子上的线圈组————一个线圈中的一根直导线
电动机定子的磁铁或电磁铁————蹄形磁铁
4．进行实验与收集证据：组装器材，并进行实验，收集跟下列问题有关的证据。
（1）当电路闭合时，你观察到什么现象？这个现象说明了什么？在这个现象中，施力物体是谁？受力物体又是谁？
（2）导体AB运动有个方向的问题，能否使其反向运动？请说出你的想法。如何验证？
活动2：思考讨论：若将导体AB换为线圈ABCD放入磁场中情况又会怎样？请观察下图，分析并回答下列问题：
（a） （b）
⑴已知（a）图中ab边受力方向竖直向上，则cd边受力方向怎样？为什么？这两个力是平衡力吗？为什么？在这两个力的作用下，线圈将怎样运动？顺时针还是逆时针？
⑵当线圈转到（b）图中的位置，即线圈平面与磁感线垂直时，ab,cd两边所受力的方向怎样？这两个力还能使线圈继续转动吗？为什么？
线圈会马上停下来吗？为什么？
⑶线圈越过平衡位置后，会继续转动吗？为什么？
⑷怎样才能使线圈继续转动下去？
线圈越过平衡位置后，要改变受力方向，有几种方法？哪种方法更便于操作？
三、电动机怎样转动
活动3：阅读教材第118页 图 16-21 ，思考下列问题：
（1）图a中，电流通过电刷、换向器和线圈的电流方向是怎样的？AB和CD边受力的方向如何？线圈将沿怎样的方向转动？
（2）图b中，当线圈转到平衡位置时，AB和CD边为什么不受力？线圈又为什么不能立即停止？
（3）图c中，电流通过电刷、换向器和线圈的电流方向是怎样的？AB和CD边受力的方向如何？线圈将沿怎样的方向转动？
⑷图d的情况和哪个图的情况相似？
拓展性测评
1．家庭中有许多用电器中含有电动机，如 ， ， 等。
2．电动机主要有 和 两部分组成，其中固定不动的叫 ，转动的叫 。
3．通电导体在磁场中受到 的作用，力的方向与 、 有关。
4．一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后，线圈不转，用手拨动一下转子后，线圈就正常转动起来，则该电动机模型开始不转的原因可能是（ ）
A、电刷与换向器接触不良； B、磁铁的磁性不强或线圈中电流不够大；
C、线圈内部断路； D、线圈正好处于平衡位置。
5．请教有经验的工人师傅或查阅相关资料。看一看，和其它动力机械相比，电动机有哪些优点？
课后小实验：制作简单的电动机.
按照教材第108页“迷你实验室”的要求，制作简单的电动机。比一比，谁做的又快又好。
课件23张PPT。第三节 科学探究：电动机 为什么会转动兖州十五中 张庆志课前准备:知识准备：
①力的三要素是指的 、 、 。
②力的作用效果：力可以使物体发生 ，力可以改变物体的 。
③二力平衡的条件： 、 、 、 。
④物体受平衡力作用时，将保持 状态或
状态。
物体受非平衡力作用时，运动状态是 。
⑤磁场的基本性质：对放入其中的磁体有 的作用。大小方向作用点运动状态共线反向等值同体静止匀速直线运动改变的形变力
收集信息
⑴调查你家中的家用电器，看看哪些用到了电动机。
⑵你家中有坏了的电动机玩具吗？拆开看一看，研究它的内部结构主要由什么组成？电风扇、洗衣机、抽油烟机、排气扇、录音机、电吹风等等电动机的主要结构：装有电磁铁或磁体的定子、嵌有线圈的转子活动1：让电动机转起来16.3科学探究：电动机为什么会转动⑴与邻组同学交流 一下，电动机的转动方向是否一样？如果不一样，可能是什么原因引起的？你判断的依据是什么？⑵再观察这台直流电动机模型，看看它主要是由哪几部分组成。观察与思考：①可能与电流的方向有关；磁体（定子）和线圈（转子）② 可能与磁场方向有关。二、探究电动机转动的原理。 1．提出问题： 你认为电动机的转动可能跟哪些因素有关? 2．猜想与假设：针对上述问题，提出你的猜想，并说出你猜想的依据。①电流②磁场3．制定计划和设计实验⑵电动机定子的磁铁或电磁铁——蹄形磁铁问题转化：⑴研究方法：对复杂事物进行合理的简化，其实质是从复杂的事物中找出主要的因素，忽略次要的东西，使事物的本质突显出来的一种思维方法。这样可以使复杂问题的研究变的简单起来。 （简化法）实 验 装 置 观察思考：
（1）当电路闭合时，你观察到什么现象？这个现象说明了什么？在这个现象中，施力物体是谁？受力物体又是谁？观察到的现象是线圈运动。
这个现象说明线圈通电后受到了力的作用。施力物体是磁场，受力物体是线圈结论：磁场对电流有 的作用。力（2）导体AB运动有个方向的问题，能否使其反向运动？请说出你的想法。如何验证？改变电流方向或改变磁场方向结论：磁场对电流有力的作用，力的方向 与 ， 有关磁场方向电流方向反馈练习： 已知：A图中通电导体的受力水平向右，请判断B、C两图中导体的受力方向，并说出你判断的依据。F活动2：思考讨论如果把一个可以绕轴转动的线圈放到磁场中通电，它将怎样运动呢？换 向 器换向器的结构: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,自动改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去。三、电动机怎样转动 活动3：阅读教材第108页 图 16-21 ，思考下列问题: （1）图a中，电流通过电刷、换向器和线圈的电流方向是怎样的？AB和CD边受力的方向如何？线圈将沿怎样的方向转动？AB受力竖直向上，CD受力竖直向下，线圈将沿顺时针的方向转动。（2）图b中，当线圈转到平衡位置时，AB和CD边为什么不受力？线圈又为什么不能立即停止？两电刷跟两个半环间绝缘部分接触，线圈中没有电流，所以线圈不受力的作用。线圈由于惯性会继续转动，从而越过平衡位置。（3）图c中，电流通过电刷、换向器和线圈的电流方向是怎样的？AB和CD边受力的方向如何？线圈将沿怎样的方向转动？CD受力竖直向上， AB受力竖直向下，线圈将沿顺时针的方向转动。⑷图d的情况和哪个图的情况相似？AB和CD边是否受力？图b,不受力。电动机的工作原理： 直流电动机的基本工作原理是应用通电线圈在磁场中受到 的作用使线圈 ，同时使用 及时改变线圈中的 以保持线圈的持续转动。力转动电流方向换向器 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：课堂小结1、电动机的两个主要部件：
和 .
2、电动机的转动原理：
通电导体在磁场上受到 的作用，力的方向跟 和 有关。 定子（磁体）转子（线圈）力磁极方向电流方向一、本节课你学到了哪些基础知识？二、本节课用到了哪些科学方法？三、你还有哪些疑惑？拓展性测评答案： 1. 电风扇、洗衣机、抽油烟机、排风扇、空调 2. 磁体、线圈、定子、转子 3. 力、电流的方向、磁场方向 4. D 5.电动机与热机相比较，有以下优点： 结构简单，造价低，启动、停止易操作，效率高，对环境几乎没有污染，等等。
