九年级《电动机与发电机》教案.doc

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教学目标

教学
重难点

教学过程:
第17章 电动机与发电机
知识点详解
(一)磁场对通电导体的作用
1．作用：通电导体在磁场中会受到力的作用。
2．力的方向：跟导体中的电流方向和磁感线方向有关。
若导体中电流的方向或磁感线的方向有一个改变，则导体的受力方向也随之改变；若上述两个方向同时改变，则导体的受力方向不变。
(1)磁场不是对任意放置的通电直导线都有力的作用，当直导线与磁感线平行放置时，受到的力为零；
(2)当通电直导线与磁感线方向垂直时，受到的力最大。
3．能量转化：电能一机械能。
(二)磁场对通电线圈的作用
1．通电线圈在磁场中受到力的作用可以发生转动
2．磁场对通电导体的作用是“力”而不是“运动”，也就是说，通电导体在磁场中会受到磁力的作用，但不一定运动。如图乙所示，此时线圈的ab边和cd边受力的方向不但相反，而且力的作用线也在一条直线上，线圈受到平衡力，线圈会停在这个位置(即线圈平面与磁感线垂直的位置被称为平衡位置)而不运动。
(三)直流电动机
1．构造磁极、线圈、换向器和电刷组成。
2．工作原理：利用通电线圈在磁场里受力而发生转动的原理工作的。
3．换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置，能及时改变线圈中电流方向。
4．能量转换：电能一机械能。
(四)电磁感应
1．电磁感应：闭合电路中的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流(感应电流)，这种现象叫做电磁感应。
2．“闭合电路”、“一部分导体”、“切割”、“切割磁感线运动”。
（1） “闭合电路”指电路应该是闭合的而不是断开的，即组成电路的各个器件接成一个电流的通路。
（2）“一部分导体”指切割磁感线的导体一定是闭合电路的一部分。
（3） “切割”指类似于切菜或割草的方式，垂直地切割或斜着切割都可以，也就是说，导体的运动方向一定与磁感线成一定角度，而不是与磁感线平行，否则无法切割磁感线。
（4） “切割磁感线运动”指导体与磁感线相对运动，可以是(1)磁场不运动，导体运动；(2)导体不动，磁场运动。
3．感应电流方向：与磁场方向和导体做切割磁感线运动的方向有关。
若磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有一个改变，则感应电流方向也随之改变。若上述方向同时改变，则感应电流方向不变。
（五）比较：电磁感应和磁场对电流的作用
区别
电磁感应
磁场对电流的作用
现象
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流
通电导体(线圈)在磁场中受力的作用
能量转化
机械能一+电能
电能一机械能
力的性质
外力
磁场力
导体中
的电流
感应电流

由电源供给

应用
发电机
电动机

【典型例题】
有关．
G
例1：如图所示，在磁场中悬挂一根导体ab，把它的两端通过开关跟电流表连接起来，就成了研究电磁感应现象的装置．下列实验操作中，电流表指针会发生偏转的是（ ）
A．断开开关，让导体ab在磁场中上下运动
B．断开开关，让导体ab在磁场中左右运动
C．闭合开关，让导体ab在磁场中上下运动
D．闭合开关，让导体ab在磁场中左右运动
例2：如图所示，表示垂直于纸面的导线，若A、C两图中的导线是断开电路的一部分，B、D两图中的导线是闭合电路的一部分，当导线沿图中箭头方向运动时，能产生感应电流的是（ ）
例3：电动机是利用通电导体在_______中受力的原理制成的。王鹏同学按照物理教材的要求安装了一台如图所示的直流电动机模型，图中A处的两个半圆铜环称为_____；若要这台电动机反向转动，则可采用的一种方法是____________________________________。
例4：在探究产生感应电流的实验中，某同学按照如图所示的4种情况让闭合电路的一段导体AB在磁场中沿箭头所示方向运动，其中能够产生感应电流的是_______图。

例5：如图所示的装置中，金属棒PQ用两根细软导线连接后悬挂在蹄形磁铁之间，把单刀双掷开关s掷向“1”时，是演示_______________的现象；开关s掷向““2”时，是演示_________________的现象。
例6：(1)下图是电学中很重要的两个实验，其中甲图装置是研究__________________的规律；乙图装置是研究__________________的规律．
(2)图右是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机，金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的．金属圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线运动，从而产生持续的电流．某校探究小组仿制了这个发电机装置(如图)，对影响电流大小的因素进行如下探究：

①当圆盘转速增大时，电流表指针偏转增大，说明电流大小跟__________________有关；
②保持圆盘转速不变，换用一个半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小还跟__________________有关；
③保持圆盘转速不变，换用_________，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小跟磁场强弱

【课堂检测】
一、填空
1．通电导体在磁场里受到力的作用，实验表明：改变磁场里导体中的电流方向或者改变磁感线方向，导体的_____方向也随之改变 ．这说明，通电导体在磁场里所受_跟_____的方向和_______方向有关．
2．如图是一种安装在自行车上的照明灯，它在某些发达国家被大量使用。这种灯不用化学电池，是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光的。发电机的工作原理是_________，发电机工作时发生的能量转化是__________。

a
b
N
S
右
3．如图是动圈式麦克风的结构示意图。当你对着它说话或唱歌时，声音传播到膜片，使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动，线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的 ，线圈在运动中能量的转化情况是 。
4．如图，此磁铁的磁场中有金属导轨，一根直导体ab放在金属导轨上，闭合开关，有电流通过ab时,ab会___________________,这说明通电导体在磁场中会受到______________________．
二、选择题
5．对于直流电动机，下列说法中正确的是 ( )
A．电动机工作时，机械能转化为电能
B．电动机是根据电磁感应原理制成的
C．电动机是通过换向器来实现连续转动的
D．同时改变磁场方向和线圈中的电流方向，才能改变电动机的转动方向
6．某个直流电动机模型不能转动，则发生故障的原因是 ( )
A．磁铁没有磁性 B．换向器和电刷接触不良
C．轴和轴架间摩擦力太大 D．以上都有可能
7．要改变电磁感应中感应电流的方向，以下方法正确的是 ( )
A．改变导体切割磁感应线的方向 B．改变导体切割磁感应线的速度
C．改变导体的粗细 D．改变导体所处磁场的强弱
8．电动机是一种高效率，低污染的动力设备，广泛地应用在日常生活和生产实践中。下列家用电器中应用了电动机的是 ( )
A．洗衣机 B．电饭锅 C．电热水壶 D．电热毯
9．通电线圈在磁场里受到力的作用，下列装置中根据这个原理制成的是（ ）
图1
A. 发电机 B. 电动机 C. 电话 D. 电磁铁
10．下列将电能转化为机械能的是 ( )
A．发电机 B．电视机 C．日光灯 D．电动机
11．如图所示，在微型电扇的插头处接一只发光二极管，用手旋转叶片，发现二极管发光.上述实验现象说明了 （ ）A磁能生电 B．磁场对电流有力的作用 C．电流的磁效应 D．电流的热效应
12．在下列情况中，导体一定能产生感应电流的是（ ）
A．导体在磁场中静止
B．导体在磁场中做切割磁感线运动
C．闭合电路的部分导体在磁场中运动
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
13．通电导体在磁场中受力的方向（ ）
A．只跟电流的方向有关 B．只跟磁场方向有关
C．与电流大小和电流方向都有关 D．与电流方向和磁场方向都有关
14．如图2中能反映电动机工作原理的是( )
A
B
C
D
图2

A.电能转化为化学能 B.化学能转化为电能
C.机械能转化为电能 D.电能转化为机械能
15．直流电动机工作时，通电线圈在磁场中能连续转动是由于（ ）
A．靠换向器不断改变线圈中的电流方向 B．全靠线圈转动的惯性
C．靠磁场方向不断改变 D．通电线圈在磁场中任何时候都受力
16．下列措施不能使电动玩具车速度加快的是 （ ）
A．对调电池的正负极 B．换用转速较快的电机
C．在转轴处添加润滑油 D.串联的电池组增加一节
17．如图3所示，在将磁铁插入铜质漆包线绕制的线圈的过程中，电流表的指针会摆动. 这个现象所反映的物理原理，在下列电气设备中得到应用的是( )
A．电磁起重机 B．发电机 C．电动机 D．电磁继电器

三、实验探究
18．在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关系时，一位同学做了如图、、的三个实验，AB表示闭合电路的一部分导线，导线上的箭头表示电流的方向，F表示导线受力的方向，S、N表示碲形磁铁的南北极。
⑴通过实验、说明，通电导线在磁场中的受力方向与 的方向有关。
⑵通过实验、说明，通电导线在磁场中的受力方向与 的方向有关。

课后作业：

一、填空题（每空1分，共24分）
1．闭合电路的部分导体在磁场中做 磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做     。在上述过程中， 能转化为 能。
2．发电机是根据 现象制成的，工作时将机械能转化为 能。
图5
3．电动机在许多家用电器中应用十分广泛，请你列举出三种装有电动机的家用电器的名称： ； ； 。
4.1831年，英国著名物理学家　　　　　　发现了电磁感应现象，导致了　　　　　　　　的发明，从而开辟了人类电的时代。如图5所示的是为纪念这位物理学家而发行的一枚邮票.

图6
5. 小雨通过学习了解到火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电，在整个发电过程中，能量转化的情况如下，请你帮她在图6方框中填入相应的能量形式：
6．如图7所示的小实验，用手快速拨动风扇叶片，带动转子转动，这时发现小灯泡发光，微风电扇居然变成了“发电机”！该实验说明了磁能够产生 ，在此现象中， 能转化为电能。
7．电动机是利用通电导体在________中受力的原理制成的。王鹏同学按照物理教材的要求安装了一台如图8所示的直流电动机模型，图中A处的两个半圆铜环称为_________；
若要这台电动机反向转动，则可采用的一种方法是 。
图9

8．为了探索磁场对电流的作用规律，利用如图9做实验，当电路闭合时，通电导体棒AB会受力而 ，如果将磁铁移开，通电导体棒AB将 ；若在如图实验中改变导体AB中的电流方向，则通电导体棒AB的运动方向将 ；如实验中保持电流方向不变，而调换磁铁两极的位置，则通电导体棒AB的受力方向将 ；所以实验表明：通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与 和 有关。

三、实验探究题（12分）
9．如图11是探究感应电流方向与哪些因素有关的实验示意图。比较其中的甲、乙两图可以得出感应电流的方向跟 方向有关的结论；比较甲、丙两图可以得出感应电流的方向跟 方向有关的结论。
图11
在这个实验中能量的转化过程是 能转化成 能。导体中要有感应电流产生应满足的条件是：导体是 电路的一部分；导体要做 磁感线运动。

教学反思：

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