磁场对电流的作用电动机教学案.doc

扬中市第一中学 九年级物理教学案

课型：新 授 课题： 磁场对电流的作用 电动机 日期：
主备人：魏治宏 刘建明 审核人： 审批人： 班级 姓名
【学习目标】
1．通过演示实验，确认磁场对电流有力的作用。
2．了解通电导体在磁场中受到力的方向跟哪些因素有关。
3．通过演示实验，知道矩形线圈在磁场中的转动情况。
4．知道直流电动机的构造及工作原理，了解换向器的作用。
5．通过观察演示实验，培养学生的观察分析问题的能力。激发学生探究自然规律的兴趣。
教学重点：磁场对电流的作用；通电导体在磁场中的受力方向与什么有关
教学难点：磁场对通电线圈的作用分析；直流电动机换向器的作用分析
【预习检测】
1．磁场对电流有 的作用。力的方向与 和 有关。
2．直流电动机的构造：磁极、线圈、换向器、电刷。
3．直流电动机通电转动时，
工作原理：________________________________。
能量转化：________________________________。
平衡位置是指_____________________________________。
转向跟________________和________________有关。
转速跟________________和________________有关。
【新课学习】
教学过程：
活动一：观察磁场对通电直导线的作用
（1）如图所示组装实验器材。
（2）给直导线通电，会发现直导线 。
（3）磁场方向不变，改变直导线中的电流方向，会发现直导线 。
（4）电流方向不变，改变磁场方向，会发现直导线 。
实验表明：磁场对电流 ，力的方向与 和 有关。
活动二：观察磁场对通电线圈的作用
观察与思考：用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示。闭合开关，观察到的现象是：
通电线圈 （能/不能）在磁场中转动；
通电线圈 （能/不能）在磁场中持续转动下去。
活动三：怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动？
1.信息快递：
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 ，这个位置称为 。
2、直流电动机：用直流电源供电的电动机
（1）、原理：通电线圈在磁场里转动
出示直流电动机模型，观察模型
给直流电动机通电，学生观察
问：直流电动机中线圈能持续转动是靠改变磁场方向还是电流方向？
问：是什么装置在改变电流方向？
仔细观察其结构，归纳直流电动机的主要结构 、 、 、 。
（2）直流电动机构造：磁体、线圈、换向器、电刷
（3）学生观察图16-28，分析a、b、c、d四种状态时线圈的受力情况
问：（A）a、b、c、d四种状态中哪些是线圈处于平衡位置？
（B）当线圈转到平衡位置时，为什么不会立即停下来？
（C）换向器的作用？（使线圈转过平衡位置后，立即改变电流方向，使线圈可以沿原方向转动下去）
（4）操作：连接装置，接通后观察；（1）对调电源两极；（2）对调磁铁两极；（3）改变电流大小
3发现问题：
接通电源后，直流电动机线圈不动，为什么？
学生实验后探索结论； 、 、 。
问：举例说出电动机的应用：电风扇、洗衣机等电器中都有电动机。
补充介绍：日常生活中由于电网供电是交流电，所以家庭使用的电风扇、洗衣机等电器中的电动机都是交流电动机。
问：使用电动机的优点？（便于开动和停止；构造简单、制造方便；占地小；电动机的效率比热机高；对环境污染小）
问：电动机工作时的能量转变？ 。
例题、
1．下列设备中没有使用电动机的是（ ）
A．电风扇、收录机 B．空调器、计算机 C．电冰箱、微波炉 D．电话机、电视机
2．通电导体在磁场里所受力的方向（ ）
A．跟电流方向和磁感线方向有关 B．只跟电流方向有关，跟磁感线方向无关
C．只跟磁感线方向有关，跟电流方向无关 D．跟电流方向和磁感线方向都无关
3．如图所示，从一个不能打开的盒子(内有电池组等电路元件)上的
两个小孔中伸出一段细软的长导线，试在不断开该导线的情况下，设计
两种不同的方法以判断该导线中是否有电流，要求写出所用
器材、主要实验步骤及判断导线中是否有电流的方法。

16.3磁场对电流的作用 电动机 （课堂检测）
1．通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向跟 和 有关。如果这两者其中之一的方向改变，则力的方向 ，如果这两者的方向同时改变，则力的方向 。
2．直流电动机是根据 原理制成的，在输入电流时采用 来改变线圈中的电流方向，从而使它能连续转动。
3．电动机工作时是把 能转化为 能，它与热机相比，一个最显著的优点是 。
4．要使一台直流电动机的转速增大一些，下列方法中不可行的是 ( )[来源:学&科&网Z&X& A．增大线圈中的电流 B．换用输出电压较多的电源
C．将磁体的磁极对调 D．换用磁性更强的磁体
5．关于通电导线在磁场里受力的方向与电流的方向和磁感线的方向之间的关系，下列说法中错误的是 ( )[来源:学科网ZXXK]
A．改变电流方向，导体受力方向也会改变
B．改变磁场方向，导体受力方向也会改变
C．同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向也会改变
D．同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向不会改变
6．以下装置中利用磁场对通电导线的作用的原理制成的是 ( )
A．全自动洗衣机的进水阀门 B．电风扇中的电动机
C．电饭锅 D．电铃
7．如图所示，进行通电导线在磁场中受力运动实验，回答下列问题：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
a
＋
－
b
b
N
S
（1）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会发现导线ab　　　　；
（2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过
导线的电流方向与原来相反，这时导线ab　　　　；
（3）保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极，
使磁场的方向与原来相反，这时导线ab　　　　。
由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用，
而且受力的方向跟　　 　　的方向
和 的方向都有关系。
＋
－
N
S
A
B
8．如图所示，悬挂在金属丝上的金属棒AB处在
磁场中，(1)当C、D两个线头没有接到电池组的
D
正、负极上时，AB棒保持静止不动，而一但使C、
C
D两个线头接触到电池组的正、负时，AB棒立即
摆动起来，这一现象说明了 ；
(2)留心的同学还会注意到，当两个线头分别接触
C、D两极时，金属棒相对蹄形磁铁向里摆动，这
一现象说明了 ；
(3)如果两个线头像图示那样接触C、D，而把蹄形磁铁上下翻转一下(S极在上)，则金属棒相对蹄形磁铁向外摆动，这一现象说明了 。[来源:学|科|网Z|X|X|K]

16.3磁场对电流的作用 电动机 （课后巩固）
a
＋
－
N
S
b
1．如图所示是检验磁场对通电导体作用的实验装置。当导体ab中有某方向电流通过时，它受到磁场的作用力向上。
(1)如果仅将两磁极对调位置，导线ab受力方向向 ；
(2)如果磁极位置不变，只改变ab中的电流方向，导线ab
受力方向向 ；
(3)如果同时对调磁极位置和改变电流方向，导线ab受力
方向向 。

a
b
b
N
S
＋
－
2. 晶晶学习了通电导体在磁场中受力运动后，就想：通电导体在磁场中受力的大小与什么有关呢？她找到几个要好的同学开始了讨论和猜想：既然电流有大小之分、磁场有强弱之分，那么通电导体在磁场中受力的大小是否与这两者有关呢？
于是她们开始做实验。首先按照课堂上探究通电导体
在磁场中受力运动的实验装置重新安装了仪器，并且多串
联了一个滑动变阻器和电流表，以便改变通电导体
的电流大小。关闭电路后先逐渐增大电流，
观察导体的运动情况，发现通电导体在磁场
中受力运动的速度变大；然后他又保持电流
大小不变，换用磁性强的磁铁来实验，发现通电导体在磁场中受力运动的速度也变大。根据你刚才的阅读，请回答下列问题：
（1）晶晶从自己的实验中能得出什么结论？ 。
（2）她们在实验中主要用了哪两种研究方法？　　　　　　和　　　　　　　；
在文章中是如何体现的：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）要想让电动机运转的更快，可采用哪些措施？写出两点 、 。
3．小明利用他的玩具电动机进行物理知识的新探究，他先按图把器材连接好后，保持电源电压不变，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，进行了两次实验，并把实验中得到的有关数据记录在下面表格中。
实验次数
钩码的
质量m
(g)
钩码升高
的高度h
(m)
钩码上升的
时间t
(s)
电流表
示数I
(A)
电压表
示数U
(V)
滑动变阻器
滑片位置

1[来源:学。科。网Z。X。X。K]
100
1.0
3.6
0.20
3.0
中点
2
100
1.0
8.0
0.15
1.5
最右端
＋
－
A
_
+
V
_
+
请你参加小明的研究，解答下列问题：(1)在实验过程中，
发生了哪些形式的能量的转化(指出其中的两种)。
(2)计算出第一次实验中，电动机提升重物做的有用功
和电动机消耗的电功率。
(3)求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值。
(4）第二次实验过程中，滑动变阻器消耗的电能是多少？