16.3磁场对电流的作用 电动机（第1课时）

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磁场对电流的作用 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。
重点：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
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
教学仪器：电源、导体、磁铁、电动机模型
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。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。
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、小结板书
四、布置作业：本节作业本A 1－3题
板书设计：
通电导体在磁场里会受到力的作用。
通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关。
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。
磁场对通电线圈的作用。
通电线圈在磁场中转动，电能转化为机械能。
教后记：
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