沪科版物理高二年级第一学期　第三篇第十章D直流电动机学案

直流电动机
【学习目标】
了解通电导体在磁场中会受到力的作用。
知道力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
（3）了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化
【学习重难点】
了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化
【学习过程】
课前导学
1．通电导线在磁场中要_____________，受力的方向跟_____________、_____________有关系。
2．通电线圈在磁场中会_____________，利用这个原理制成了_____________。
3．电动机的构造主要包括两个部分：_____________叫做_____________,和_____________叫做_____________。另外为了能持续转动，它还有改变电流方向的_____________
课堂导学
1．磁场对通电导线的作用
（1）演示实验：把一段导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线，观察它的情况。
实验表明：_______________________________________________。
（2）演示实验：只改变刚才的实验中的电流的方向，再做一次实验，观察导线的运动方向。
实验表明：_______________________________________________。
（3）演示实验：保持刚才的实验中的电流的方向不变，但把蹄形磁体两极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线的运动方向。
实验表明：_______________________________________________。
（4）总结得出：通电导线在磁场中要___________，受力的方向跟 ___________、___________有关。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也___________。
该现象中把___________能转化成了___________能。
（5）想一想：如果电流和磁感线的方向同时都变得相反时，通电导线受力方向会怎样？
答：_______________________________________________
（6）那么，通有电流的线圈放在磁场中，它会怎样运动？
演示实验：把线圈放在磁场中，接通电源，观察它的运动情况。
实验表明：_______________________________________________。
利用这个原理我们制作出了___________。
2．电动机的基本构造和工作原理
（1）电动机的构造主要包括两个部分：___________叫做 转子和
___________叫做定子 。
（2）结合课本图介绍电动机的工作原理。
（3）当线圈转到与磁场方向垂直的位置时，它的两个边受力___________、
__________所以不能转动，这个位置是线圈的___________。
（4）直流电动机有让它每转动半周就改变一次电流方向的换向器。
它由两个___________和两个__________组成。
【达标检测】
1．直流电动机是利用_______________________________________________的原理制成的。它工作时将___________能转化为___________。
2．电动机安装完成后，闭合电路电动机不运转，但轻轻的转一下就转动起来了，出现这种现象的原因是_______________________________________________。
3．探究通电导体在磁场中受到的力与哪些因素有关时，小丽同学做了如下三组实验，如下图所示,其中AB是通电导体的一部分，导线上的箭头表示电流方向，F表示导体受力的方向，N、S表示磁体的两极．
（1）通过实验（a）和（b）说明，通电导体在磁场中的受到力方向
与___________的方向有关．
（2）通过实验（a）和（c）说明，通电导体在磁场中的受到力方向
与___________的方向有关
4．一台直流电动机的额定电压是220V，额定功率是5．5kW，它正常工作时的电流是多大？连续工作2小时耗电多少？
课前导学
1．通电导线在磁场中要受到力的作用，受力的方向跟 线圈中电流方向、 磁感线方向有关系。
2．通电线圈在磁场中会受到力的作用，利用这个原理制成了电动机。
3．电动机的构造主要包括两个部分： 转动的线圈叫做转子,和固定不动的磁体叫做定子。
另外为了能持续转动，它还有改变电流方向的换向器
课堂导学
1．磁场对通电导线的作用
（1）演示实验：把一段导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线，观察它的情况。
实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用。
（2）演示实验：只改变刚才的实验中的电流的方向，再做一次实验，观察导线的运动方向。
实验表明：通电导线在磁场中要受到力的方向与线圈中电流方向有关。
（3）演示实验：保持刚才的实验中的电流的方向不变，但把蹄形磁体两极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线的运动方向。
实验表明：通电导线在磁场中要受到力的方向与磁感线方向有关。
（4）总结得出：通电导线在磁场中要受到力的作用，受力的方向跟线圈中电流方向、磁感线方向有关。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也相反。
该现象中把电能转化成了机械能。
（5）想一想：如果电流和磁感线的方向同时都变得相反时，通电导线受力方向会怎样？
答：受力不会发生改变
（6）那么，通有电流的线圈放在磁场中，它会怎样运动？
演示实验：把线圈放在磁场中，接通电源，观察它的运动情况。
实验表明：线圈不会发生连续的转动。
利用这个原理我们制作出了电动机。
2．电动机的基本构造和工作原理
（1）电动机的构造主要包括两个部分：转动的线圈叫做 转子和
固定不动的磁体叫做定子
（2）结合课本图介绍电动机的工作原理。
（3）当线圈转到与磁场方向垂直的位置时，它的两个边受力平衡、
线圈所以不能转动，这个位置是线圈的平衡位置。
（4）直流电动机有让它每转动半周就改变一次电流方向的换向器。
它由两个铜半环和两个电刷组成。
课堂练习：
1．直流电动机是利用 通电线圈在磁场中受力转动 的原理制成的。它工作时将电能能转化为机械能。
2．电动机安装完成后，闭合电路电动机不运转，但轻轻的转一下就转动起来了，出现这种现象的原因是线圈刚好处于平衡位置。
3．探究通电导体在磁场中受到的力与哪些因素有关时，小丽同学做了如下三组实验，如下图所示,其中AB是通电导体的一部分，导线上的箭头表示电流方向，F表示导体受力的方向，N、S表示磁体的两极．
（1）通过实验（a）和（b）说明，通电导体在磁场中的受到力方向
与线圈中电流方向的方向有关．
（2）通过实验（a）和（c）说明，通电导体在磁场中的受到力方向
与磁感线的方向有关．
4．一台直流电动机的额定电压是220V，额定功率是5．5kW，它正常工作时的电流是多大？连续工作2小时耗电多少？
解：I=P/U=5.5×103W/220V=25A
W=Pt=5.5KW×2h=11 KW?h
答：