《磁体对电流的作用 电动机》同步练习
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选择题
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1．在安装直流电动机模型的实验中，按实验要求连好电路，闭合开关后电动机不转，其原因不可能的是（ ）
A．电刷与换向器之间接触过松
B．电刷与换向器之间接触过紧
C．线圈没有处于平衡状态
D．变阻器接入电路的阻值过大
2．在安装直流电动机模型的实验中，安装完毕后闭合开关，线圈沿顺时针方向转动，要想使线圈沿逆时针方向转动，正确的做法是（ ）
A．减少一节电池
B．调换磁性更强的磁铁
C．把电源正、负极对调或磁铁南、北极对调
D．把电源正、负极和磁铁南、北极同时对调
3．线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（ ）
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab的电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
4．如图中的线圈转过平衡位置时，如果不改变电流方向，则线圈（ ）
A．按原方向一直转下去
B．立即反转
C．立即停止转动
D．转过一个角度后再反转，回到平衡位置
5．在安装直流电动机模型的实验中，要减小电动机的转速，正确的措施是[?? ]
A．调换磁铁的两极
B．改变线圈中的电流方向
C．减小线圈中的电流
D．以上三种措施都可以
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填空题
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6. 在安装直流电动机模型的实验中需连入滑动变阻器，目的是通过调节滑动变阻器来改变电路中的__________，从而改变电动机线圈的_____________；在实验中，若把磁体的两极对调一下，将观察到的现象是：电动机线圈的____________发生改变。
7．在安装直流电动机模型的实验中，为了使实验能顺利进行，安装时应尽量减小轴与轴架之间的_________，且_________与_________的接触松紧要适当，按电路图连接好电路，合上开关，假定电动机按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，可采取的方法有_________或_________．若要提高电动机的转速，可采用_________的方法。
8. 直流电动机的工作原理是________电动机工作时，能够使线圈连续转动是通过_________来实现的，它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的_________从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。
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综合题
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9．学习“电动机”内容时，老师用图23实验装置演示“磁场对通电导线作用力的方向与什么因素有关”的实验后，同学们自然想到力既有方向又有大小，那么磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关呢？以下是小丽、小李与小明的猜想：
小丽猜想：“可能跟磁铁的磁性强弱有关。”
小李猜想：“可能跟导线AB在磁场中的位置有关。”
小明猜想：“可能跟通过导线AB的电流大小有关。”
请你根据图23所示的实验装置，帮助小明设计实验来验证他的猜想，简述你的实验方案：______________________________________________________________________。
答案与解析
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选择题
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1. 解：A、如果电刷与换向器之间接触过松，会导致电路开路而不通；所以可能导致电动机不转，此选项不合题意；
B、如果电刷与换向器之间接触过紧，会增加摩擦力，也会导致电动机可能转不动，此选项不合题意；
C、线圈处于非平衡状态时，直流电动机一定转动，此选项符合题意；
D、电阻器连入电路的阻值过大，则会使电路中电流过小，电动机也可能不转，此选项不合题意．
故选C．
2. 解：直流电动机的转动方向和流过线圈电流方向以及磁场方向有关，所以若使线圈转动方向发生改变，应该改变电流方向和磁场方向．
故选C．
点评：理解通电导体在磁场中受到力的方向取决于电流方向和磁场方向是解题的关键。
3. 解：此处考察电动机实物图中三个方向问题。电动机中，线圈运动的原因是①有电流②有磁场；因此线圈运动方向与电流方向、磁场方向有关，由图，线圈持续转动，由于ab在甲图中受到向上的力，在乙图中受到向下的力，磁场力方向改变，由于换向器的存在，改变了ab导线的电流方向。
故选B．
4. 解：如图所示，线圈转过平衡位置时，电动机才磁场方向保持不变，如果不改变电流方向，则线圈中ab、cd的受力方向不变，线圈将立即反转，线圈将在平衡位置附近左右摆动，所以选项A、C、D不正确．
故选B．
点评：知道电动机转动方向与电流方向、磁场方向的关系是本题的解题关键．
5. 解：A、调换磁铁的两极，只能改变电动机转动的方向，不能改变转速，不符合题意；
B、改变线圈中的电流方向，只能改变电动机转动的方向，不能改变转速，不符合题意；
C、减小线圈中的电流，电动机转动的速度就会变慢，符合题意．
故选C．
点评：此题主要考查了电动机的转速与什么因素有关，同时也考查了影响电动机转动方向的因素．
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填空题
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6. 解：把安装直流电动机模型的实验中需连入滑动变阻器，目的是通过调节滑动变阻器来改变电路中的电流，从而改变电动机线圈的转速。在实验中，若把磁体的两极对调一下，将观察到的现象是：电动机线圈的转动方向发生改变。
故答案为：电流；转速；转动方向。
7. 解：要使安装的电动机转动，应减小轴的摩擦，防止换向器与电刷接触不良，由于通电导体的受力方向与电流方向和磁场的方向有关，所以要使电动机改变转动方向，应改变电流方向或调换磁极。
故答案为：摩擦；换向器；电刷；改变电流方向；调换磁极；增大电流。
点评：此题主要考查了直流电动机的构造和工作过程，本题的解题关键是了解有关电动机不转动的故障原因。
8. 解：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的，为了使线圈能持续的转动下去，利用换向器来改变线圈中的电流方向，从而改变它两边的受力方向，使线圈连续转动。
故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；换向器；电流方向。
点评：此题主要考查的知识点有两个：一是电动机的工作原理；二是换向器的作用--当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
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综合题
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9.解：磁铁的磁性强弱、导线AB在磁铁中的位置不变，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中电流的大小，观察两次导线AB的运动快慢，快慢不同说明与电流大小有关。
《磁体对电流的作用 电动机》
电动机在我们生活中随处可见，本节内容是在学生已有的电学知识和简单磁现象知识的基础上，将电和磁对立统一起来的新课。本本节教学内容主要由“观察磁场对通电直导线的作用”、“观察磁场对通电线圈的作用”和“能够使线圈持续转动的换向器”三部分内容组成。知识角度三部分内容紧密联系，学生认知方面考虑到了由浅入深、循序渐进、逐步到位。教学内容由玩具电动车通电后能转动引起学生思考，并进行科学探究，使学生经理科学探究过程，培养学生勇于探索科学的精神和习惯，也为解决实际生活中的问题打开了思路，奠定了基础。
九年级学生到此时已具备了较好的科学探究能力和综合分析解答问题的能力。学习中，在教师由浅入深的教学设计引导下进行猜想、实验、观察与总结，完成本节教学是比较容易的。又因由小朋友的小型电动车引入情境，应用多媒体资源拓展电动机的应用，使学生充满了激情与求知欲。
【知识与能力目标】
1.知道磁场对通电导体有力的作用，受力方向与导体中电流方向和磁感线方向有关。
2.知道电动机的制造原理，知道直流电动机换向器的作用。
【过程与方法目标】
1. 通过实验探究，认识磁场对通电导体有力的作用。
2. 通过多媒体动画演示通电线圈在磁场中受力而转动。
3. 探究、了解换向器的原理。
【情感态度价值观目标】
1. 通过让学生经历探究过程，培养学生的实验技能和科学素养
2. 通过对换向器的探究，让学生体验解决物理问题时的成功喜悦。
【教学重点】
重点：磁场对通电导体有力的作用。
【教学难点】
难点：通电线圈在磁场中受力而转动、换向器的原理。
多媒体课件、电动机模型、每组配电池盒一只，导线一根，开关、线圈、磁体等。
一、复习回顾：
1.奥斯特实验表明:电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟磁场方向有关。
2.通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样,通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。
3.用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
二、新课教学：
(一)创设情景，导入新课
多媒体播放图片和视频，在学生观察奔驰的汽车和玩具电动车内小电动机的内部构建的基础上，提出问题：小电动机为什么会转动？激发学生思考，导入新课。
电动机通电后为什么能够转动：
电动机在我们生活中随处可见,课件播放奥斯特实验，引导学生逆向思维：电流对小磁针有力的作用，那么，磁体对电流是否也会有力的作用？
（1）观察磁场对通电直导体的作用,指导学生对以上问题作出猜想与假设
（2）选择器材，设计实验方案
指导学生根据猜想，思考并讨论应选用什么器材，如何完成实验。然后教师对学生的方案进行评价，并共同讨论出一种合理的方案进行实验演示。
（3）进行试验，收集现象
按照教材图装配实验器材。教学中为了使实验效果更好，便于观察和分析，可将一直导体换成一方形线圈悬挂起来。
（4）分析想象，归纳结论
根据实验观察到的现象，启发学生归纳得出：导体通电后在磁场中受到力的作用而运动。
（5）学生交流，拓展提高
通电直导体在磁场中受力的方向与什么因素有关？学生讨论交流后，继续进行实验探究：分别改变磁场方向和导体中的电流方向，观察导体运动方向，然后分析得出：导体受力（运动）方向与磁感线方向和电流方向有关。
磁场对通电导线的作用、电动机：
闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向发生了改变。磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向也发生了改变。
实验表明：1．通电导线在磁场中要受到力的作用。2．通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？
2、观察磁场对通电线圈的作用
（1）多媒体展示图片：线圈、磁极、放入磁场中的线圈。
（2）多媒体动画演示：通电线圈在磁场中的受力及运动情况，按步骤手动操作演示线圈在不同位置时的电流方向、磁感线方向，引导学生分析线圈受力情况。
（3）在学生观察分析基础上，学生可体会到当线圈平面与磁感线垂直时，线圈由于受力平衡而停止运动。
激发学生思考：如何让线圈在磁场中能够持续转动？如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？
学生讨论后，教师自然引入换向器的教学。
3、直流电动机中的换向器
（1）多媒体动画演示换向器的作用：每当线圈转过平衡位置时，及时改变导体中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈在磁场中持续转动。
（2）出示电动机模型，动化展示，让学生观察和认识电动机的构造及工作原理，并讨论得出其能量转化过程：将电能转化为机械能。
4、电动机的应用
首先学生互相交流自己在生产生活中见到的各类电动机，然后教师用多媒体展示各类电动机图片来拓展学生的认识，体现物理教学的新理念，提高课堂教学的有效性。
电动机的基本构造
电动机由两部分组成： 能够转动的线圈，也叫转子；固定不动的磁体，也叫定子。
对课本图进行分析，得出电动机工作的原理—通电线圈在磁场中转动，利用换向器改变线圈中的电流方向；电动机中能量的转化：电能转化为机械能。
三、课堂总结：
通过这节课你学到了什么？学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总结。
1、通电导体在磁场中受力
通电直导体在磁场中受到力的作用；受力方向与磁场方向和导体中的电流方向有关。
2、换向器的作用
每当线圈转过平衡位置时，及时改变导体中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈在磁场中持续转动。
3、电动机由两部分组成： 能够转动的线圈，也叫转子；固定不动的磁体，也叫定子。
略
教材分析
教学目标
教学重难点
课前准备
教学过程
教学反思
