九年級物理電動機教案

　　教案是教師為實現教學目標,完成教學任務,以課時或課題為單位編寫的供教學用的具體方案。下面是小編為大家整理的，歡迎大家參閱。

　　設計：

　　教學準備

　　教學目標

　　1.1 知識與技能：

　　①瞭解磁場對通電導體的作用;

　　②初步認識直流電動機的構造、原理、應用。

　　1.2過程與方法：

　　通過演示，提高學生分析概括物理規律的能力。

　　通過製作模擬電動機的過程，鍛鍊學生的動手能力。

　　1.3 情感態度與價值觀 ：

　　通過了解物理知識如何轉化成實際技術應用，進一步提高學生學習科學技術知識的興趣。

　　教學重難點

　　2.1 教學重點 磁場對電流的作用。

　　2.2 教學難點 分析概括通電導體在磁場中的受力方向跟哪兩個因素有關。

　　理解通電線圈在磁場裡為什麼會轉動。

　　教學工具

　　多媒體裝置

　　教學過程

　　6.1 引入新課

　　【師】老師在你們這個年紀的時候，最愛玩的一種玩具是四驅賽車，也是以前的孩子們都很喜歡的，現在也有很多小孩喜歡，這個四驅賽車在跑道里面跑得非常非常快，為什麼能這麼快呢，主要是因為小賽車裡面裝有了能提供強動力的馬達，也就是我們這節課要來學習的——電動機。

　　【師】很多同學可能會有疑問，這個電動機嘛，顧名思義，肯定是用電就能動的一個機器，那這個和我們學的內容——磁，有啥樣的關係呀。好，那麼接下來我們來做一個簡單的實驗，大家一起來見證一下電和磁的進一步關係。

　　【師】在之前我們通過奧斯特實驗已經知道：通電導體旁邊的小磁針會發生偏轉，所以電流所引發的磁場，是可以和磁鐵的磁場一起做點事的。我們接下來的實驗就是要進一步探究其中的關係。

　　【實驗】

　　1、把導線ab放在磁場裡，接通電源，讓電流通過導線ab,觀察它的運動，說出觀察到的現象，討論得出它的結論。

　　【實驗現象】接通電源，導線ab向外或向裡運動。

　　【實驗結論】通電導體在磁場中受到力的作用。

　　2、把電源的正負極對調後接入電路，使通過導線ab的電流方向與原來相反，觀察導線ab的運動方向。

　　【實驗現象】合上開關，導線ab向裡或向外運動，與剛才運動方向相反。

　　【實驗結論】這說明通電導體在磁場中受到的力的方向與電流通過導體的方向有關。

　　3、保持導線ab中的電流方向不變，但把蹄形磁體上下磁極調換一下，使磁場方向與原來相反，觀察導線ab的運動方向。

　　【實驗現象】磁極調換後觀察到導線ab的運動方向改變。

　　【實驗結論】這表明通電導體在磁場中運動方向與磁感線方向有關。

　　實驗表明：通電導線在磁場中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁感線的方向都有關係，當電流的方向或者磁感線的方向變得相反時，通電導線受力的方向也變得相反。

　　【師】那麼剛剛這個小實驗，充分表現了通電導線在磁場中的運動情況，這個就是電動機運動的工作原理。

　　6.2 新知介紹

　　1、磁場對電流的作用

　　通電導體在磁場裡受到力的作用,所受力的方向跟磁感線的方向和電流的方向有關,它們之間的關係可用左手定則來判定。

　　左手定則:伸開左手,使大拇指跟其餘四個手指垂直,並且都根手掌在一個平面內,讓磁感線垂直進入手心,並使四指指向電流方向,這時手掌所在的平面跟磁感線垂直,拇指所指方向就是通電導線在磁場中的受力方向。

　　如上圖所示，電流從電池正極出，流過金屬棒，根據上述的左手定則，張開左手,使大拇指跟其餘四個手指垂直,並且都根手掌在一個平面內,讓磁感線垂直進入手心,並使四指指向電流方向,這時手掌所在的平面跟磁感線垂直,拇指所指方向就是通電導線在磁場中的受力方向。詳見下圖。

　　所以拇指指向右邊，也就是金屬棒的移動方向。

　　【例題】如圖所示的裝置中，當閉合開關、導體ab中有電流通過時，導體ab就會運動起來，關於這一現象的說法，正確的是　　

　　A.此現象說明磁可以生電

　　B.導體ab運動方向與電流方向和磁場方向有關

　　C.發電機是利用這一現象來工作的

　　D.在該現象中，機械能轉化為電能

　　【分析】

　　A、當閉合開關、導體ab中有電流通過時，導體ab就會運動起來，此現象說明電能生磁，故A錯誤;

　　B、當電流方向和磁場方向有一個方向發生改變時，導體ab的運動方向就發生改變，說明導體ab運動方向與兩者方向有關，故B正確;

　　C、力是改變運動狀態的原因，物體運動說明它受到了力，而這力只能是磁場提供，因為導體棒受到力的作用，我們可以讓線圈不停地轉下去，這就是電動機原理，故C錯誤;

　　D、在該現象中是電能轉化為機械能，故D錯誤.

　　故答案選B

　　【例題】如圖所示，當開關S閉合，原本靜止的輕質硬直導線AB會水平向右運動.要使AB水平向左運動，下列措施中可行的是　　

　　A.將導線A、B兩端對調

　　B.將蹄形磁體的N、S極對調

　　C.換用磁性更強的蹄形磁體

　　D.將滑動變阻器的滑片P向左移動

　　【分析】

　　知識點：通電導體在磁場中受到力的作用，受力方向與兩個因素有關：一個是磁場方向，另一個是電流方向.如果只改變一個因素，則導體受力方向改變，如果同時改變兩個因素，則導體受力方向不變.此實驗是電能轉化為機械能。

　　A、將A、B兩端對調，受力運動方向不變，故A錯.

　　B、將蹄形磁體的N、S極對調，只改變一個影響因素磁場方向，受力運動方向改變，故B正確;

　　C、換用磁性更強的蹄形磁體，將增大導線的運動速度，不會改變運動方向，故C錯;

　　D、將滑動變阻器的滑片P向左移動，增大電路中的電流，增大導線的運動速度，不會改變運動方向，故D錯;

　　故選B。

　　2、電動機

　　電動機的原理:通電導體在磁場中受力而運動磁場對電流的作用;

　　導體受力方向隨磁感線方向和電流方向的變化而變化;

　　【電動機組成】

　　電動機由兩部分組成：轉子和定子。電動機裡，能夠轉動的部分叫轉子，固定不動的部分叫定子;

　　【電動機能量轉化】

　　電能轉化為機械能，通電導體在磁場中運動消耗了電能，得到了機械能。

　　【電動機的工作原理】

　　上圖，根據所學內容，左上圖，線圈開始順時針轉動。

　　上2圖，線圈達到如圖所示位置，受力通過左手判斷，上端鐵棒受力向上，下端鐵棒受力向下，所以處於平衡位置，線圈由於受到慣性繼續轉動，通過平衡位置後，兩電刷恰好接觸半環間絕緣部分，在換向器作用下，電流改變方向。

　　下左圖，電流方向改變後，通過判斷，線圈仍順時針轉動。

　　下右圖，線圈又到平衡位置，換向器自動改變電流方向。

　　上述就是電動機的整個工作過程及原理。

　　電流是因,運動是果因為有電流而運動?;

　　通電導體在磁場裡受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關。

　　【例題】線圈abcd轉動過程中經過圖甲、乙位置時，導線ab所受磁場力的方向　　

　　A.相同，是由於磁場方向、流過ab的電流方向都沒改變

　　B.相同，是由於磁場方向、流過ab的電流方向都改變了

　　C.相反，是由於流過ab的電流方向相反了

　　D.相反，是由於磁場方向相反了

　　【分析】

　　電動機的原理是：通電導線在磁場中受力的作用，其受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關，即只要改變一個量，其受力的方向就會改變一次。

　　由於電流從電源的正極出發，故此時圖甲中ab的電流方向是由b到a;在圖乙中，由於磁場的方向沒有改變，電流的方向是由a到b，故此時線圈受力的方向改變。

　　故選C。

　　【例題】小明用漆包線繞成線圈，將線圈兩端的漆全部颳去後放入磁場，如圖所示，閉合開關S後，發現線圈只能偏轉至水平位置、不能持續轉動.為使線圈持續轉動，下列措施中可行的是　　

　　A.換用電壓更大的電源

　　B.換用磁性更強的磁體

　　C.重新制作匝數更多的線圈，將線圈兩端的漆全部颳去

　　D.線上圈的一端重抹油漆，幹後在適當位置颳去半圈

　　【分析】

　　知識點：直流電動機中的換向器可以線上圈剛轉過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向，改變線圈的受力方向，使線圈持續轉動下去。將線圈兩端的漆全部颳去後，沒有了換向器，不能改變線圈中的電流方向，就不能改變線的受力方向，所以閉合開關S後，發現線圈只能偏轉至水平位置、不能持續轉動，要想讓線圈持續轉動，需增加換向器，即線上圈的一端重抹油漆，幹後在適當位置颳去半圈，相當於新增一個換向器，使線圈能夠持續轉動，故D符合要求;換用電壓更大的電源、換用磁性更強的磁體、重新制作匝數更多的線圈不能改變線圈的受力方向，仍然不能持續轉動，故ABC不符合要求. 故選D。

　　練習題及答案：

　　1、電動機是一種高效率、低汙染的裝置,廣泛應用於日常生活和生產實踐中,下列家用電器中應用了電動機的是 B

　　A.電飯鍋 B.洗衣機 C.電熱水壺 D.電熱毯

　　2、小紅安裝好直流電動機模型,通電後電動機正常運轉,她還想使電動機的轉速加快,可採用的方法是 A ?

　　A.增大電流 B.減小電流

　　C.對調電源正負兩極 D.對調磁體南北兩極

　　3、關於通電導體在磁場中的受力方向,下列說法中正確的是 D

　　A.受力方向與電流方向一致

　　B.受力方向與磁感線方向一致

　　C.受力方向與電流方向和磁感線方向平行

　　D.受力方向與電流方向和磁感線方向互相垂直

　　4、關於通電導體在磁場裡受力方向與電流方向和磁感線方向之間的關係，下列說法中錯誤的是 C

　　A.電流方向改變時，導體受力方向改變

　　B.磁場方向改變時，導體受力方向改變

　　C.電流方向和磁場方向同時改變，導體的受力方向改變

　　D.電流方向和磁場方向同時改變，導體的受力方向不變