《电动机》练习
1．要改变直流电动机的转向，以下方法不可行的是（ ）
A．改变线圈中的电流方向
B．改变磁场方向
C．同时对换电源的正、负极和两个磁极
D．只对换电源的正负极或只对换两个磁极
2．某实验小组装了一个直流电动机模型，接通电源后电动机不转，用手拨动一下线圈（转子）后，线圈转子就正常转动起来，则该电动机模型开始时不转的原因可能是（ ）
A．线圈内部断路
B．电刷与换向器接触不良
C．磁体的磁性不强，或线圈中电流不够大
D．线圈正好处于平衡位置
3．在安装直流电动机模型的实验中，下列说法中错误的是（ ）
A．交换磁铁两个磁极的位置，可以改变电动机的转动方向
B．交换电源接线，可以改变电动机的转动方向
C．如果转子转速不快，可以任意增加串联的电池个数，使转速达到很高
D．如果接上电源后，转子不转动，要检查换向器与电刷接触是否良好
4．下图是一个电动机的模型，通电线圈的ab边和cd边的磁场里受到________的作用，因两边中的电流方向相反，所以两个力方向________，且__________（选填“在”或“不在”）同一直线上，所以线圈就转动起来。当转到如图（b）所示的位置（线圈平面与磁感线垂直）时，这两个力____________（选填“在”或“不在”）同一直线上，而且大小_________、方向相反，是_____________力。这个位置叫做平衡位置。线圈要能持续转动下去，就需要安装一个________________，来改变线圈中的电流。
/
参考答案与解析
1．答案：C
解析：电动机的原理是通电导线在磁场中受到力的作用，这个力的方向与通电的电流方向和磁感线的方向有关，电动机的转向与线圈的受力有关，因而转向与电流方向和磁感线的方向有关，改变其中一个方向，则转向变化，如果同时变，则转向不变。
2．答案：D
解析：电动机开始不转，但拨动一下后又转了，说明线圈本身没有问题，所以线圈内部没有断路。电刷与换向器接触不良，磁体的磁性不强，或线圈中电流不够大都不能使线圈正常转动。而当线圈位于平衡状态时，它受力平衡，当用力使线圈偏离平衡位置后，线圈能开始转动。电动机线圈不转主要有以下几个原因：导线接触不良；线圈刚好位于平衡位置；磁体的磁性不强；线圈中电流不够大等。
3．答案：C
解析：本题主要是考查对电动机原理和结构的了解，电动机的转动方向可以通过改变电流方向或磁极的位置来改变，电动机在工作时主要把电能转化为机械能，由于线圈也有电阻，工作时还有部分电能转为内能，使线圈温度升高，所以电动机在工作时也有额定电压和额定电流，在工作时如果电压和电流过大，会使线圈发热烧坏电动机。
4．答案：力 相反 不在 在 相等 平衡 换向器
解析：线圈在磁场中受力会运动，在图（a）中线圈的ab边受力向上，cd边与ab边的电流方向相反，所以受力方向也相反，向下，这两个力方向相反，但不在同一直线上，线圈会发生转动。当转到图（b）所在位置时这两条边的受力方向仍相反，但在同一直线上，所以这两个力是一对平衡力，线圈在此位置晃几下就停下来了，这个位置叫平衡位置。要使线圈在磁场中持续转动，就要使线圈转过平衡位置后，改变线圈中电流方向，所以在电动机中要安装有换向器。
第一章 电与磁
第4节 电动机
教学目标
1．知道磁场对通电导体有作用力。知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。
2．知道通电线圈在磁场中转动的道理。知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。
3．学会安装和制作简单的电动机。
4．培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。
教学重点：
观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程。
教学难点：
电动机的工作原理。
教学准备：
教学过程
一、情境引入
1．奥斯特实验证明了什么？
通电导体周围存在磁场，并通过磁场使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用。奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁。
2．电动机为什么会转动呢？
出示电动机，给它通电，学生看到电动机转动，提高了学习兴趣。 提问：电动机是根据什么原理工作的呢？
讲述：要回答这个问题，还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现：电流周围存在磁场，电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。
进一步启发学生：
再让我们逆向思索，磁体对电流有无力的作用呢？即磁体对通过其磁场电流有无力的作用呢？
引导学生思考并用以前学习过的知识。通过讨论交流得到：
根据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体也应该对电流有力的作用。
下面我们通过实验来研究这个推断。
二、新课教学
探究点一 磁场对通电导线的作用
教师演示磁场对通电导体的作用的实验：先介绍实验装置，将金属杆两端放在光滑的支架上，连接好电路，使金属杆静止在磁铁的磁场中。
/
注意：要用很轻的金属杆作通电导体（因为很轻的金属杆轻，受力后容易运动，以便我们观察）。
用电源给很轻的金属杆通电(瞬时短路)，让学生观察金属杆的运动情况。
学生观察后得到：通电导体在磁场中受到力的作用要运动。
教师进一步启发：金属杆运动有个方向的问题，能否让金属杆向相反的方向运动呢？
学生交流讨论、猜想。不要否决学生的各种猜想，然后教师和同学们共同进行实验，来验证同学们提出的各种猜想。排除各种错误的猜想。最后让学生总结磁场对电流产生的力的方向与哪些因素有关。 教师演示实验结束后，通过学生观察说明：磁场对通电导体具有力的作用，其作用的方向与电流的方向和磁感线的方向有关。
建议播放视频：磁场对通电导线的作用.mp4
探究点二 磁场对通电线圈的作用
教师提问：你们想想看，线圈会怎样运动呢？
学生思考并猜想。
教师再演示实验：将电动机上的电刷、换向器拆下，实质是线圈通电，让学生观察线圈的运动情况。
学生观察到线圈转动，教师讲授并指明：线圈转动正是因为两条边的导线受力方向相反，边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。
/ 提问：线圈为什么会停下来呢？ 利用模型和挂图让学生分析：在甲图位置时，两边受力方向相反，但不在同一条直线上，所以线圈会转动。当转动到乙图位置时，两边受力方向相反，且在同一直线上，线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。得到结论：通电线圈在磁场中受力转动，到平衡位置时静止。
教师提问：那有什么方法能够让电动机持续的旋转呢？
让学生回顾刚才做的磁场对电流的作用的实验后教师启发提问：刚才的实验同学们能否想个办法让金属杆在轨道上往复运动呢？
学生讨论后回答出有两条途径：不断改变电流的方向或不断改变磁场的方向。然后让同学们思考和比较两种方法。哪种更容易些。学生自然看得出是不断改变电流的方向比较容易。
教师再把磁场对电流的作用的实验启发学生转到电动机上来，让学生思考：要怎样才能够不断改变电路中的电流。
现在让学生在电动机上安装上电动机上的电刷、换向器，再接通电源。学生观察到电动机持续地转了。在让学生仔细观察刚才没有电刷、换向器和现在有了电刷、换向器线圈的转动情况，让学生思考和猜想换向器的作用。并小心的拆开电动机，用实验观察换向器的作用。
学生观察后得到：换向器的作用就是能不断改变电流。
探究点三 电动机的结构
现在让同学们把你自己手上的电动机小心的拆开，仔细观察它的组成也就是结构。
学生能将重要的几个部件找出，教师让学生猜想：为什么电动机能够持续的旋转。（激发学生兴趣）
学生观察总结：直流电动机主要由磁铁、线圈、换向器和电刷等构成。
/
课堂小结：
1．磁场对通电导线的作用：
通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向和磁感线的方向都有关系。
（1）由于通电导体周围存在磁场（这时的导体就相当于一个磁体），所以把通电导体放在磁场中，就会受到磁力的作用。实际上，是磁体之间通过磁场而发生作用。
（2）如果电流的方向和磁感线的方向同时改变，则通电导线受力方向不变。
【重点】判断通电导体在磁场中的受力方向
左手定则：将左手摊平，放入磁场中，使磁感线穿过手心，四指指向电流方向，这时大拇指所指的方向就是通电导体的受力方向。
延伸：用左手定则，只要知道“磁场方向”、“电流方向”和“导体的受力方向（运动方向）”中的两个方向，就能判断出第三个方向。
2．电动机的基本构造：
（1）组成：能够转动的转子，固定不动的定子。
（2）工作原理：通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动。
（3）能量转化：电能转化为机械能。
（4）换向器
课后作业：
建议使用【同步练习】《电动机》.docx
课件13张PPT。第4节 电动机一、新课引入 奥斯特实验说明：电流周围存在磁场，电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力。 如果我们逆向思考，磁体对电流有无力的作用呢？即磁体对通过其磁场电流有无力的作用呢？
二、磁场对通电导体的作用（一）演示磁场对通电导体的作用 当闭合开关时，导体会运动起来，并且改变电流的方向或磁铁磁极的位置，导体运动方向会发生改变。 从这个实验，我们可以看出通电的直导线在磁场中会受到力的作用。二、磁场对通电导体的作用（二）观看视频磁场对通电导线的作用二、磁场对通电导体的作用磁场对通电导体具有____的作用，受力的方向与_____方向和_______方向有关。并且力的方向与电流和磁场的方向垂直。 力电流磁感线当电流方向与磁场方向平行时，通电导体不受力的作用。三、磁场对通电线圈的作用思考：如果把一个通电的线圈放在磁场里，线圈会运动吗？怎样运动？
通电线圈在磁场中会发生转动但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动……三、磁场对通电线圈的作用平衡位置：通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一对平衡力，此时线圈的位置为平衡位置。三、磁场对通电线圈的作用思考：如何能使线圈连续转动？三、磁场对通电线圈的作用换向器：
1.组成：两个铜制半圆环；
2.作用：当通电线圈刚转过 平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动下去。四、直流电动机电动机是利用通电线圈能在磁场中转动的原理制成的。电动机原理图电动机实物图四、直流电动机电动机：直流电动机主要由磁铁、线圈、换向器和电刷等构成。直流电动机转子转动的部分叫转子，固定部分叫定子。（在此原理图中，线圈为转子）五、课堂小结1．转动的原理
磁场对通电导体有力的作用，其作用的方向与电流的方向、磁感线的方向有关。
2．电动机怎样转动
电动机持续转动的原理及换向器的作用。
3．电动机的结构
定子和转子。
再见
