资源描述
17．2 探究电动机转动的原理
【教学目标】
一、知识与技能
1．通过实验，了解通电导体在磁场中会受到力的作用，知道力的方向跟电流方向和磁场方向有关．
2．通过实验，知道通电导体在磁场中受到的力的大小跟电流大小和磁场强弱有关．
3．能应用所学到的知识，分析电动机的工作原理；会用磁场对电流的作用力分析解决某些实际问题．
二、过程与方法
1．通过实验探究过程，培养收集信息和判断有效信息，进而形成科学结论的能力．
2．培养学生书面或口头表达观点和交流信息的能力．
三、情感、态度与价值观
认识科学原理的发现及技术的桥梁作用，跟电动机的发明之间的联系，进而感悟科学、技术与社会之间的互动关系．
【教学重点】
通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向跟电流方向和磁场方向都有关．
【教学难点】
电动机连续转动的工作过程．
【课前准备】
电动机模型、蹄形磁铁、矩形线圈、干电池、导线、开关，多媒体课件.
┃教学过程设计┃
教学过程
设计意图
导入新课
上一节课我们已经了解了电动机的基本结构，知道了电动机通电后就能够转动，并且对电动机转动的原因进行了猜想．现在，请同学们让电动机模型转起来，然后改变电流的方向，观察电动机的转向是否发生了变化.
(分组进行实验活动．)
新课教学
一、探究磁场对电流的作用
1.组织学生交流课后设计的探究磁场对电流作用的实验方案，对不足的地方进行修改.
(学生分组交流，对小组成员的设计方案进行评价．)
2.活动1：探究磁场对电流的作用
(学生分组按照实验方案进行实验．)
①按如图所示的装置准备器材，接好线路，闭合开关，观察线圈的运动情况.
②磁场方向不变，改变电流方向(将电池两极对调)，重复步骤①，观察线圈的运动情况.
③在步骤①的基础上，不改变电流方向，只改变磁场方向(将磁极对调)，观察线圈的运动情况.
④在步骤③的基础上，再将磁极对调，观察磁场中线圈的运动方向.
将以上结果填写在表格中.
电流方向
磁场方向
导体AB运动方向
由A到B
N极在上
由B到A
N极在上
由A到B
N极在下
由B到A
N极在下
通过实验，可以得出结论：(可由学生总结)通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向跟电流方向和磁场方向都有关系.
3.讨论通电线圈在磁场中的受力情况
(根据上面的实验结论，讨论图中矩形线圈的受力情况．)
如图甲所示，接通电路后，ab和cd中的电流方向相反，受到磁场力的方向也相反，在力的作用下，线圈便转动起来；当转到图乙所示的位置时，ab和cd所受的力大小相等，方向相反，是一对平衡力，线圈就会在这一位置停下来，这个位置叫做平衡位置.
二、换向器的作用
1.提出问题：怎样才能使电动机持续不停地转动呢？
(学生分组讨论.
分析：线圈由于惯性刚越过平衡位置时，如果立刻改变线圈中电流的方向，线圈就能够继续转动下去了．在电动机中完成这一任务的装置叫做换向器．)
(1)分组观察直流电动机模型，找出模型中的换向器，观察换向器的构造.
(学生观察．)
(2)讨论交流：换向器是怎样改变线圈中电流的方向的？
讲解：在电动机电源的引入处有一个“小机关”——换向器，它是由两个彼此绝缘的铜半圆环组成的．换向器的两个半圆环分别跟线圈的两端相连接，并通过电刷接到电源的两极上．当线圈越过平衡位置时，由于换向器的作用，线圈中电流的方向发生了改变，使线圈能够继续转动下去.
(结合教材图17－10，以小组为单位汇报电动机线圈的转动过程．)
三、电动机的工作原理
1.电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，用直流电源供电的电动机叫做直流电动机.
2.直流电动机的基本工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用而使线圈转动，同时用换向器及时改变线圈中电流的方向，以保持线圈的持续转动.
(结合教材图17－11，讨论分析动圈式扬声器的发声原理和两位同学的看法并作适当补充．)
3.磁场对通电导体作用原理的应用十分广泛，看谁列举得多.
课堂小结
本节课我们主要学习了磁场对电流的作用、换向器的作用及电动机的工作原理.
通过本节课的学习，你有哪些收获？还有哪些困惑？
(梳理本节课的知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流．)
通过实验活动，做到温故知新，自然过渡到新课的学习.
学生通过探究实验和总结实验结论，检验自己的判断.
通过讨论矩形线圈的受力情况，了解线圈的平衡位置，引入换向器的学习内容.
培养学生分析问题和解决问题的能力.
培养学生的阅读分析能力，养成学以致用的良好习惯.
培养学生总结归纳的能力.
┃教学小结┃
【板书设计】
第二节 探究电动机转动的原理
电动机的工作原理
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