苏科版九下物理16.3磁场对电流的作用 电动机 教案

§16．3磁场对电流的作用
电动机
【教学目标】：
1.了解通电导线在磁场中会受到力的作用，受力的方向与电流方向、磁场方向有关。
2．了解通电线圈在磁场中受力转动。
3．通过“磁场对电流的作用”的探究实验，了解直流电动机的结构和工作原理。
4．知道直流电动机中能量的转换。
【重点难点】：
1．
重点是通电导体在磁场中的受力运动。
2．
难点是对平衡位置的理解。
【教学过程】
一、：激发学生兴趣，引入新课
师演示：拿出一个电动玩具（如小汽车，小电扇），现场安装电池后让其转动起来。
师简介：玩具内有个小电动机在转动。
师问：你还有哪些类似的玩具？请展示或说明？
生答：…………
师：根据以上所见现象请提出一个值得我们探究的问题。
㈠．提出问题：小电动机为什么会转动呢？
㈡．猜想与假设：小电动机的转动可能是通电线圈受到磁场的作用力的缘故。
二自主先学
阅读44——47页，思考1如何探究通电导体对磁场的作用？
2通电线圈在磁场中如何运动？为何到平衡位置就不动了？怎样使它继续运动下去？
3电动机的原理、构造
三小组活动．设计方案：做好实验，记录实验现象。
1.观察磁场对通电直导线的作用。如图3
步骤①：给直导线通电
现象：AB棒向____方向运动起来。
结论：磁场对通电导线有力的作用。
步骤②：改变直导线中的电流方向
现象：AB棒向______方向运动起来。
结论：通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。
步骤③：调换磁体的两极后给直导线通电。
现象：AB棒向______方向运动起来。
结论：通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关
典例1：如图4所示，通电导体ABCD分别处在图中所示的磁场中，“×”表示进入纸内的电流方向，“·
”表示穿出纸的电流方向。若通电导体A在磁场中的受力方向如图所示，则通电导体BCD在磁场中的受力方向如何？请在图中标出。
重要提示：A若同时改变电流方向和磁场方向，则通电导体的受力方向不变。
★
B通电导体在磁场中不一定受到力的作用。（电流方向和磁场方向平行时不受力的作用）
2．观察磁场对通电线圈的作用。如图5：
步骤：闭合开关，给线圈通电
现象：线圈能在磁场中转动，
但不能在磁场中持续转动下去。
最后静止在线圈平面和磁感线垂直的位置。
四、质疑．提出新问题：
新问题1．线圈为什么不能持续转动，最后静止在线圈平面
和磁感线垂直的位置？
如书上图16—28所示：
图a中通电线圈受磁场力的作用开始顺时针转动
图
b中通电线圈也受磁场力的作用，但所受的磁场力互相平衡，但由于惯性，线圈还会继续转动。
指出：通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场的作用力是一对平衡力，我们把这个位置称做平衡位置。
图c中线圈越过平衡位置后，磁场力的作用的结果使线圈逆时针转动。
图d中线圈最后静止在平衡位置，
新问题2．怎样使线圈在磁场中持续转动？
（在教师引导下让学生想办法）
答1当线圈转到平衡位置时，改变电流方向。
答2当线圈转到平衡位置时，改变磁场方向。
指出：换向器的结构：两个金属半环
换向器的作用：当线圈刚过平衡位置时换向器就自动改变线圈中电流的方向。
新问题3．线圈转动一周，出现几次平衡位置？要改变几次电流方向？（在教师引导下让学生回答）
答：2次。
重要说明：
①在图5的实验中若要线圈在磁场中起动必须避开平衡位置。（让学生思考为什么？）
②在图5的实验中要使线圈连续转动的另一方法是：将线圈两端的导线的下（上）半周的绝缘漆刮去。（师生一起思考原理）
㈤．直流电动机
1．主要结构：磁体、线圈、换向器、电刷
（可以让学生回答）
2．工作原理：利用磁场对电流的作用使线圈转动，又利用换向器及时地改变线圈中的电流方向使线圈持续转动下去。
（在教师的指导下让学生总结）
3．能量的转化：电能转化成机械能（主要的）和内能（次要的）
（让学生回答）
4．思考题：如何衡量电动机的效率？
（让学生掌握定义效率的方法）
答：效率=×100%
五、当堂检测
班级__________姓名___________学号__________
1．磁场对电流有_____的作用，其方向与_______方向、______方向有关。
2．通电线圈在磁场中受力会发生______，这一现象实现了______能向______的转化。
3．探究通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关时，小明同学做了如图所示的实验，图中AB表示闭合电路中的直导线，导线上的箭头表示电流方向，F表示导线的受力的方向，以下是小明通过实验得出的判断：
①甲乙实验说明，通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关
②甲丙实验说明，通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向有关
③甲乙实验说明，通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向有关
则上述判断中
（
）
A．只有①正确
B．只有②正确
C．只有①②正确
D．只有①③正确
4．放入磁场中的通电线圈在哪个位置时，线圈上的换向器会自动改变电流方向（
）
A．线圈平面和磁感线方向垂直
B．线圈平面和磁感线方向平行
C．线圈平面处于水平位置
D．线圈平面处于竖直位置
5．一个能自由转动的矩形线圈悬挂在磁场中，通电后线圈不动，下列给出的原因中最有
可能的是（
）
A．线圈中的电流方向接反了
B．线圈此时正好在平衡位置
C．线圈中通入的是交流电
D以上说法均不对．
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