磁场对电流的作用 电动机
教学目标
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,培养学生的观察能力和分析问题能力。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
突破重难点主要策略
激发学生的学习兴趣,创设情景发现问题——分析问题并进行猜测——演示实验探索——从实验中发现新的问题
课前准备
磁体、小磁针、电源、开关、电流表、螺线管
一、复习提问引入新课
1、磁场的基本性质是什么?
2、用什么来描述磁场的方向和分布情况?
【演示】给一段绕在铁钉上的导体通电,结果发现小铁钉和大头针被吸引起来了,请同学们谈谈自己的见解。
二、新课教学
问题:1、生活和生产中那些地方用到了电动机?
学生回答:电风扇、洗衣机、电吹风等
问题:2、电动机工作时消耗了什么能,同时转化为什么能?(电能转化为机械能)
复习:磁体在磁场中会受到磁力的作用(磁体发生运动)→通电的导线能使磁针偏转(运动),说明磁针也受到磁力的作用
逆向思维——磁体能否使通电的导线运动呢?
实验:磁场对直线电流的作用
分析:导体AB由静止变为运动,它的运动状态发生了改变,一定是受到力的作用。是谁给了通电导体力的作用呢?
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探索实验:切断电源;去掉磁场。
归纳结论:1、通电导体在磁场里要受到力的作用
问:利用现有的仪器你能发现并探究与之有关的其他问题吗?你会怎么做?
学生思考后,根据自己的方案操作实验(改变电流的方向、改变磁场的方向、两者都改变),探究自己发现的问题
归纳结论:2、通电导体在磁场中受到的力的方向跟电流方向和磁感线方向有关
选学:左手定则
师生共同示范
分析:右图中导线的受力情况(运用左手定则)
问:若将上述三个图中的导线组成线框ABCD,则在电流接通的一瞬间,线框将如何运动?
展示:图3-18装置,学生进行种种猜测,然后用实验验证
现象:线框转动到一定位置后停止
重复上述实验,观察线圈停止及停止的位置
发现问题:为什么线圈不能继续转动?
演示问题2:分析线圈在停止位置的受力情况
结论:3、平衡位置:线圈平面与磁场方向垂直时
课后思考:若要使线圈继续转动,可设想哪些方法?
复习引入:问:
(1)通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关?
(2)平衡位置?
(3)如何才能使通电线圈在磁场中持续转动?
新课:
学生讨论使线圈持续转动的方法,教师归纳:(1)改变磁场方向;(2)改变电流方向。
二、直流电动机的工作原理
1、原理:利用通电线圈在磁场里转动
2、直流电动机:用直流电源供电的电动机
出示直流电动机模型,学生观察模型
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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:直流电源正负接线柱有没有变?是什么装置在改变电流方向?
学生仔细观察其结构,归纳直流电动机的主要结构
3、磁体、线圈、换向器、电刷
学生观察图3-10,分析a、b、c、d四种状态时线圈的受力情况
问:
(1)a、b、c、d四种状态中哪些是线圈处于平衡位置?
(2)当线圈转到平衡位置时,为什么不会立即停下来?
(3)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)
学生操作电动机模型,观察线圈中小电珠发光及电动机转动情况,加深理解
操作:(1)连接装置,接通后观察;(2)对调电源两极;(3)对调磁铁两极;(4)改变电流大小
发现问题:接通电源后,灯泡亮而线圈不动,为什么?
学生实验后探索结论(可能线圈正处于平衡位置)
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?
三、布置作业:
完成补充习题21至22页
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