《第4节 电动机》教案2.doc

第4节 电动机教案一、教学目标1了解磁场对通电导线的作用。2初步认识科学与技术之间的关系。3通过了解物理知识转化成为实际应用技术的过程，进一步提高学习科学技术知识的兴趣，培养初步的创造发明的意识。二、教学重难点重点：磁场对电流的作用，直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用难点：磁场对电流作用的现象和规律，直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用三、教学设计大家都玩过电动玩具吧！给四驱车装上电池后它就能在轨道里飞快的前进。你知道在各种电动玩具中起主要作用的零件是什么吗？对，是电动机。其实家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机都需要用到电动机。机床、水泵需要电动机带动；电力机车、电梯需要电动机牵引。电动机已经深入到现代社会生活的各个角落。你知道给电动机通电，它为什么能转动吗？本节就来研究电动机的工作原理。1、磁场对通电导线的作用由奥斯特实验我们知道电流能产生磁场，磁场对磁体有作用。反过来，磁场对电流会不会有作用呢？让我们通过实验来研究这个问题。（1）把导线AB放在磁场里，接通电源让电流通过导线，结果会发现AB在水平轨道上向左运动。这说明通电导线在磁场中要受到力的作用。（2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线AB的电流方向与原来相反，发现AB向右运动，与原来运动方向相反。这说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。（3）保持导线AB中的电流方向不变，将磁体的两极对调，使磁场方向与原来相反，看到导线也向右运动，这说明通电导线在磁场中受力方向还与磁感线方向有关。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。如果把一个通有电流的线圈放在磁场中它会怎样运动？把一个线圈放在磁场里，接通电源，让电流通过线圈。会发现ab边受到向上的力，cd边受到向下的力。在这两个力的作用下，线圈顺时针转动。当转到乙图所示的位置时，这两个力恰好在同一直线上，而且大小相等，方向相反，相互平衡，所以线圈在这个位置上可以保持平衡。这个位置叫做平衡位置。线圈到达平衡位置后不能立即停下来，而靠惯性越过平衡位置。但此时线圈受到的力使它逆时针转动，所以线圈最终还要返回平衡位置。要使线圈不停地转动，该怎么办呢？对比图甲和乙可以知道：如果在线圈刚转到平衡位置时立即改变线圈中的电流方向，那么，由于受力方向改变，线圈就可以按原来的方向继续转动。这样，每当线圈刚转到平衡位置，就改变一次电流方向，线圈就可以不停地运动下去。2、电动机的基本构造电动机由两部分组成：能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里，能够转动的部分叫做转子，固定不动的部分叫定子。电动机工作时，转子在定子中飞快地转动。图829是直流电动机的原理图。这种电动机用直流电源供电，所以叫直流电动机。它是通过换向器来改变后半周电流方向的。换向器的构造：两个铜半环E和F跟线圈两端相连，它们彼此绝缘，并随线圈一起转动。A和B是电刷，它们跟半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。这样，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从你这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同，线圈就可以不停地转动下去了。换向器虽然构造很简单，但是它起到的作用却是十分重要的。你看懂了吗？实际的直流电动机，为了能够带动工作机平稳地运转，线圈有许多匝，并且有多个线圈。每个线圈都接在一对换向片上。有的直流电动机还用电磁铁产生强磁场。图831是实际的直流电动机的转子。3、生活中的电动机电动机通电时转子转动，电能转化为机械运动的能。跟汽油机、柴油机等热机比较，电动机有许多优点。电动机的开动和停止都比热机方便，只要用开关把电路接通或切断就行。电动机的构造也比热机简单，制造成本低，占地较小，电动机的效率比热机高，而且对环境污染小。生活中电动机的应用极其广泛。家庭中的电风扇、洗衣机、