探究電動機轉動的原理精品教案

1、17.2探究電動機轉動的原理教學目標知識目標1 .了解磁場對通電導線的作用。2 .初步認識科學與技術之間的關系。教學重點：磁場對電流的作用。教學難點1 .分析概括通電導體在磁場中的受力方向跟哪兩個因素有關。2 .理解通電線圈在磁場里為什么會轉動。器材準備電源、蹄形磁體、開關、導線、銅棒（導體）、滑動變阻器、線圈、導軌。教學過程一、引入新課1 .磁場的基本性質是什么？磁場對放入其中的磁體產生力的作用。2 .電流的磁效應是什么？通電導體周圍存在著磁場，磁場的方向跟電流的方向有關，這種情況叫作電流的磁效應。播放課件：播放有關電動機動畫。分別點擊開關（2個方向）和拖動滑動變阻器，觀察電動機和車輪的旋轉

2、方向，由學生描述并猜測出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因。電動機為什么會轉呢？引導學生回憶奧斯特實驗，知道通電導體周圍存在磁場，能使小磁針偏轉，即電流對磁體有力的作用，啟發(fā)學生逆向思維。磁場對電流有沒有力的作用呢？第1頁共7頁我們知道生產和生活中的許多電器都需要電動機來帶動，下面我們就來研究電動機的工作原理。二、新課教學探究點一：磁場對通電導線的作用1 .如上圖，把導線ab放在磁場里，接通電源，讓電流通過導線ab,觀察它的運動，說出觀察到的現(xiàn)象，討論得出結論?，F(xiàn)象：接通電源，導線ab向外（或向里）運動。結論：通電導體在磁場中受到力的作用。2 .把電源的正負極對調后接入電路，使通過導線ab的電流方向與原來相反，

3、觀察導線ab的運動方向?，F(xiàn)象：合上開關，導線ab向里（或向外）運動，與剛才運動方向相反。結論：這說明通電導體在磁場中受到的力的方向與電流通過導體的方向有關。3 .保持導線ab中的電流方向不變，但把蹄形磁體上下磁極調換一下，使磁場方向與原來相反，觀察導線ab的運動方向?，F(xiàn)象：磁極調換后觀察到導線ab的運動方向改變。結論：這表明通電導體在磁場中運動方向與磁感線方向有關。實驗表明：通電導線在磁場中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁感線的方向都有關系，當電流的方向或者磁感線的方向變得相反時，通電導線受力的方向也變得相反。第2頁共7頁引導：當電流方向或者磁感線方向變的相反時，通電導體受力方向也變的

4、相反。那么，把一個通電的線框放到磁場中，它會怎樣運動？想一想，做做看。探究：讓線圈轉動起來如圖把線圈放在支架上，磁鐵放在線圈下方。通電后并用手輕輕推一下，觀察現(xiàn)象。這個時候，線圈就會不停地轉下去，其實這就是一臺小小的電動機。我們做出一臺小小電動機，那么電動機的基本構造是什么樣的？我們一起來了解。探究點二：電動機的工作原理接通電源，線圈在磁場里發(fā)生轉動，但轉動不能持續(xù)下去，轉90。角擺幾卜就停了。怎么解釋這一現(xiàn)象呢？看演示。演示：使線圈位于磁體兩磁極間的磁場中學他皆理京匕工弊線周擻泰力他小啊督舞能分修就料皿1,使線圈靜止在圖乙位置上，閉合開關，觀察。現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)線圈沒有運動。原因：這是由于線圈ab

5、、cd兩個邊受力大小一樣，方向相反的原因，這個位置是線圈的平衡位置。2,使線圈靜止在圖甲位置上，閉合開關觀察。第3頁共7頁現(xiàn)象：線圈受力沿順時針方向轉動。結論：可是線圈能靠慣性越過平衡位置，但不能繼續(xù)轉下去，最后要返回平衡位置。為什么會返回呢？3.看圖內，使線圈靜止在這個位置上，這是剛才線圈沖過平衡位置以后所到達的地方，閉合開關，觀察?，F(xiàn)象：線圈向逆時針方向轉動。結論：這說明線圈在這個位置所受力是阻礙它沿順時針方向轉動的，這也就使線圈返回平衡位置。那我們在探究實驗中，線圈為什么能連續(xù)轉動呢？探究點三：換向器的作用換向器的構造，兩個銅半環(huán)E和F跟線圈兩端相連，它們彼此絕緣，并隨線圈一起轉動。A和

6、B是電刷，它們跟半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。線圈轉動時，它通過換向器使電流方向發(fā)生改變，使線圈的受力方向總是相同，線圈就可以不停地轉動下去了。換向器的作用：當線圈剛剛轉過平衡位置時，換向器能自動改變線圈中電流的方向，從而改變線圈受力方向，使線圈連續(xù)轉動。如甲圖所示：電刷B和半環(huán)E接觸，電刷A和半環(huán)F接觸，此時線圈中電流方向是a-bcd,受力方向是ab邊受力向上，cd邊受力向下，線圈的轉動方向是順時針。第4頁共7頁如圖乙所示：當線圈轉到平衡位置時,此時電刷正好接觸了兩個金屬半環(huán)中問的絕緣部分，所以線圈中沒有電流流過，此時線圈在磁場中也不受力的作用。如內圖所示：當線圈由于慣性剛剛轉過平衡位

7、置時，電刷B和半環(huán)F接觸，電刷A和半環(huán)E接觸，此時線圈中電流方向是d-cba,受力方向是ab邊受力向下，cd邊受力向上，轉動方向是順時針。如圖丁所示：當線圈轉到平衡位置時,此時電刷正好接觸了兩個金屬半環(huán)中間的絕緣部分，所以線圈中沒有電流流過,此時線圈在磁場中也不受力的作用。由于線圈的慣性，當其剛轉過平衡位置時,就又返回到了如圖甲所示的情況了，這樣這個直流電動機就能連續(xù)不斷的轉動下去了。第5頁共7頁在“小小電動機”中我們只利用了一半的電力，也就是線圈每轉一周，只有半周獲得動力。如果設法改變后半周電流的方向，使線圈在后半周也獲得動力，線圈將會更平穩(wěn)、更有力地轉動下去。實際的直流電動機是通過換向器來

8、實現(xiàn)這項功能。播放動畫：電動機原理介紹：揚聲器的結構示意圖及發(fā)聲原理。指導閱讀課本課本p29”不同功能的電動機”繼續(xù)播放課件：電動機一一生活中的電動機。拓展：實際的直流電動機都有多個線圈，每個線圈都接在一對換向片上。除直流電動機外，生活中還經常用到交流電動機，交流電動機也是利用通電導體在磁場中受力來運轉的。電動機工作實質是電能轉化為機械能。電動機優(yōu)點：構造簡單、控制方便、體積小、效率高、功率可大可小、無污染。板書設計17.2探究電動機轉動的原理一、磁場對通電導線的作用1 .通電導體在磁場中受到力的作用。2 .通電導體在磁場中受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關。二、換向器的作用三、電動機的工作原理教學反思本節(jié)內容是由兩部分組成，一是“磁場對通電導線的作用”的實驗，二是“電動機的工作原理”。在設計實驗上，我首先通過實驗將來與學生互動，讓學第6頁共7頁生在實驗中觀察到實驗現(xiàn)象，進而得出磁場對通電導體有力的作用以及通電導體在磁場中受到的力的方向與電流通過導體的方向和磁感線的方向有關。在處理