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1、九年級物理全冊 第20章 第4節(jié) 電動機學(xué)案(新版)新人教版
課時目標(biāo):
1、★通過實驗觀察搞清通電導(dǎo)線在磁場中將受到磁場力的作用。
2、★知道通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與電流方向,以及磁感線方向有關(guān)系。
3、知道電動機的工作原理。
4、知道電磁感應(yīng)和磁場對電流作用中的能量轉(zhuǎn)化。
5、培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生觀察能力和從實驗事實中,歸納、概括物理概念與規(guī)律的能力。
課前預(yù)習(xí):
動手實踐 體驗感悟
1、教師引導(dǎo)學(xué)生課下提前完成如下兩個實驗:
(1)、如圖將閉合電路的一部分導(dǎo)體置于磁場中,然后閉合開關(guān)觀察導(dǎo)體的受力情況?
(2)按照課本第80頁“想想做做”自己動手進行實驗?
2、結(jié)合
2、上述兩個實驗,回答下列問題?
(1)、 磁場對通電導(dǎo)體有什么作用?這個作用受什么因素影響?
(2)、 如何自制一個電動機的線圈(用老師發(fā)給大家的漆包線),做的時候要注意什么?
(3)、 電動機的基本構(gòu)造是什么?
(4)、生活中的電動機有哪些?它們有什么優(yōu)點?
教與學(xué)過程:
(一) 創(chuàng)境激學(xué)
大家都玩過電動玩具吧!給四驅(qū)車裝上電池后它就能在軌道里飛快的前進.你知道在各種電動玩具中起主要作用的零件是什么嗎?對,是電動機.其實家庭生活中的電扇、冰箱、洗衣機都需要用到電動機.機床、水泵需要電動機帶動;電力機車、電梯需要電動機牽引.電動機已經(jīng)深入到現(xiàn)代社會生活的各個角落.
你知道給電動機
3、通電,它為什么能轉(zhuǎn)動嗎?本節(jié)就來研究電動機的工作原理.
說明:通過結(jié)合學(xué)生身邊的具體實例引入電動機,能夠貼近激活學(xué)生的興趣,使學(xué)生
感到學(xué)習(xí)的快樂。
(二)智能生成
學(xué)習(xí)任務(wù)一:1.磁場對通電導(dǎo)線的作用
1.自主學(xué)習(xí)
由奧斯特實驗我們知道電流能產(chǎn)生磁場,磁場對磁體有作用.反過來,磁場對電流會不會有作用呢?讓我們通過實驗來研究這個問題:
(1)把導(dǎo)線AB放在磁場里,接通電源讓電流通過導(dǎo)線,結(jié)果會發(fā)現(xiàn)AB在水平軌道上向左運動.這說明 導(dǎo)線在磁場中要受到力的作用.。
(2)把電源的正負(fù)極對調(diào)后接入電路,使通過導(dǎo)線AB的電流方向與原來相反,發(fā)現(xiàn)AB向右運動,與原來運動方向相反.這
4、說明通電導(dǎo)線在磁場中受力方向與電流 有關(guān)
(3)保持導(dǎo)線AB中的電流方向不變,將磁體的兩極對調(diào),使磁場方向與原來相反,看到導(dǎo)線也向右運動,這說明通電導(dǎo)線在磁場中受力方向還與 方向有關(guān).當(dāng)電流的方向或者磁感線的 變得相反時,通電導(dǎo)線受力的方向也變得相反.
2.交流討論
(1)導(dǎo)體在磁場中受力的條件是什么?
(2)影響通電導(dǎo)體在磁場中受力方向的因素有哪些?
3.教師點撥
在學(xué)習(xí)通電導(dǎo)體在磁場中受力方向的因素時可以引導(dǎo)學(xué)生用控制變量法的思想來理解。
4.知識總結(jié)
A、 導(dǎo)體在磁場中受到力的作用。
B、通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向,與 和
5、 有關(guān)。
學(xué)習(xí)任務(wù)二:自制電動機
1、自主學(xué)習(xí)
要求:參考P80頁想想做做自制一個電動機。
器材:線圈、回形針和塑料板做的支架、磁鐵、導(dǎo)線、電源
說明:1、先用手輕輕推一下線圈把它發(fā)動起來后它才會轉(zhuǎn)動
2、如果線圈不轉(zhuǎn),可以用手拿著磁鐵改變它對著線圈的方向。
2、交流討論:探究如何改變電動機線圈的轉(zhuǎn)動方向
猜想:線圈的轉(zhuǎn)動方向與?????????、?????????? 有關(guān)
實驗步驟:___________________________________
3、知識總結(jié):線圈的轉(zhuǎn)動方向與??? 、????有關(guān),當(dāng)???或者????? 改變時線圈轉(zhuǎn)動方向會隨之改
6、變。
說明:用前面通電導(dǎo)體在磁場中受力的因素去理解線圈轉(zhuǎn)動方向,同時意識到線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動的原因。
學(xué)習(xí)任務(wù)三: 電動機的基本構(gòu)造
自主學(xué)習(xí)一:完成教材81頁圖 9.6-5,解決以下問題:
(1)圖甲中.ab邊,cd邊為什么受力方向相反?
(2)線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時,為什么不受力?又為什么不能立即停止?
(3)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置后,要使他繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去,應(yīng)采取什么措施?
(4)怎樣才能在線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時及時改變線圈ab邊、cd邊中的電流方向?
自主學(xué)習(xí)二:看一看:觀察電動機模型,
分析指出它由兩部分組成:能夠轉(zhuǎn)動的部分叫做 ,固定不
7、動的叫做 。電動機工作時,轉(zhuǎn)子在定子中飛快的轉(zhuǎn)動。
交流討論:電動機又是如何保證線圈持續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動的呢?
知識歸納:電動機使用了一個叫 的零件來使電動機不斷轉(zhuǎn)動的。它由兩個銅制的彼此絕緣的 組成,分別與線圈的兩端接通,并隨線圈一起轉(zhuǎn)動,每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過 ,半環(huán)從與一個電刷接觸,改變?yōu)榕c另一電刷接觸,從而就能自動改變線圈中的 ,從而達到使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動的目的。
學(xué)習(xí)任務(wù)四: 電動機的基本構(gòu)造
自主學(xué)習(xí):閱讀課本第82頁完成下列問題:
1、電動機通電時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動, 能轉(zhuǎn)化為 .
2、電動機跟汽油機、柴油機等熱機比
8、較,有哪些優(yōu)點?
3、生活中電動機的應(yīng)用?
鞏固提升
1.在下列家用電器中,應(yīng)用直流電動機工作的是( )
A.電熨斗 B.電冰箱 C.電動剃須刀 D.家用吸塵器
2.(多選)小利同學(xué)探究通電導(dǎo)線在磁場中的受力情況時,連接的電路及導(dǎo)線放置的位置如圖4-1所示,當(dāng)他閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線ab向紙外的方向運動.現(xiàn)在他想使導(dǎo)線ab向紙里的方向運動,在下面采取的措施中,正確的是
A.將電源正負(fù)極反向連接 B.將導(dǎo)線ab垂直紙面放置
C.將N、S極位置互換 D.將
9、ab反向連接
3.跟熱機相比,下列各項不屬于電動機的優(yōu)點是( )
A.開動與停止均比較方便 B.結(jié)構(gòu)簡單,制造便宜,占地較小
C.效率較低 D.對環(huán)境沒有污染
4.直流電動機中換向器的作用是( )
A.改變直流電源中的電流方向 B.改變電動機線圈的轉(zhuǎn)動方向
C.改變流經(jīng)電動機的電流方向 D.以上說法都不對
5.小源動手做了一個直流電動機模型,接通電路后發(fā)現(xiàn)電動機不轉(zhuǎn)動,可當(dāng)他撥了一下線圈后,電動機就迅速地轉(zhuǎn)了起來,造成這一情況的原因可能是 ( )
10、
A.電源電壓過低 B.電刷接觸不良
C.電源正.負(fù)極接反了 D.開始時,線圈處于平衡位置了
6.在圖中,表示導(dǎo)線垂直紙面且電流方向向里;表示導(dǎo)線垂直紙面且電流方向向外.請按要求作圖.
7、要想使一臺直流電動機的轉(zhuǎn)速增大一些,下列方法中不可能達到目的的是
A.增大線圈中的電流強度 B.更換電源,用輸出電壓較高的直流電源
C.將磁體的磁極對調(diào)一下 D.再增加一個磁體,使該磁體產(chǎn)生的磁場與原有磁場方向一致
總結(jié)梳理、方法歸納
下面對于本節(jié)知識歸納如下:
一、
11、通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用:
受力方向與電流方向和磁感線方向都確定有關(guān)。假如只改變電流方向或磁感線方向,那么受力方向隨之改變,但若電流方向和磁感線方向同時發(fā)生改變,受力方向?qū)⒉话l(fā)生改變.
二、電動機的構(gòu)造和工作:并非只要通電導(dǎo)體放入磁場中就一定會受到力的作用,當(dāng)通電直導(dǎo)線和磁感線平行放置時,即電流方向跟磁感線方向平行時,通電導(dǎo)體不受磁場力的作用,通電導(dǎo)線與磁感線垂直時,受到的磁場力最大.
板書設(shè)計電動機
磁場對通電導(dǎo)線的作用
電流方向
磁場(感線)方向
電動機工作原理
換向器的作用
生活中的電動機
應(yīng)用
優(yōu)越性
12、
學(xué)后反思
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),總結(jié)一下在學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法上有哪些收獲(主要知識、技能、方法、感悟等)?還有哪些疑惑?
我的收獲
我的疑惑
13、
教學(xué)反思
通過本節(jié)課的教學(xué),在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性上成功的做法有哪些?頗感不足的地方有哪些? 改進措施有哪些?
成功做法
改進措施
14、
課后拓展探究:
【拓展訓(xùn)練】
1.電流表是怎樣測量電流的
電流表是根據(jù)通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的原理制造的.但是只靠這一點是不夠的,它還有其特殊性.
如圖8-32是一種電流表的結(jié)構(gòu)示意圖.其中4是一塊永久磁鐵,在磁極間產(chǎn)生磁場.線圈1裝在軸上,轉(zhuǎn)軸的兩端連有一對游絲彈簧3,待測電流通過游絲彈簧流過線圈.電流線圈受磁場的作用而轉(zhuǎn)動時引起彈簧卷曲,產(chǎn)生彈力.通過線圈的作用于線圈的磁力也就越大,它與彈簧的彈力達到平衡時,指針5轉(zhuǎn)過的角度也就越大.這樣,通過指針偏轉(zhuǎn)角度的大小就可以測定出電流的大小了.這種電流表叫做磁電式電流表.