新苏科版九年级物理下册《十六章.电磁转换三、磁场对电流的作用.电动机》教案_16

1、第三节 磁场对电流的作用 电动机教学目标：1、知道磁场对电流存在力的作用。2、 知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向， 以及磁感线方向有关系。 改变电流方向，或改变磁感线方向，导体的受力方向随着改变。3、能说明通电线圈在磁场中转动的道理。4、知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。5、知道直流电动机的原理和主要构造。6、知道换向器在直流电动机中的作用。教学重点： 磁场对电流的作用、直流电动机的原理教学难点: 换向器的作用教学用具：马蹄型磁铁、电源、线圈、直导线、开关、电动机， 如 教材 图 16-28 的挂图和模型，两个箭头标志（可用饮料盒铝片制作），自制直流电

2、动机模型，直流电动机原理挂图一幅，小型直流电动机一台，学生电源一台。教学过程：一、引人新课首先做直流电动机通电转动的演示实验，提出问题：电动机为什么会转动？要回答这个问题，还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现电流周围存在着磁场，并通过磁场对磁体发生作用，即电流对磁体有力的作用，再让我们逆向思索，磁体对电流有无力的作用呢？即磁体通过其磁场对电流有无力的作用呢？现在就让我们共同沿着这一逆向思索所形成的猜想，设计实验，进行探索性的研究。二、新课教学（一）磁场对通电直导线的作用1、实验研究a.按下图将直导线与单刀开关k、学生电源以及滑动变阻器r连接起来。将方形线圈下 面的一条边放入蹄形磁铁两磁极中间，

3、使其在蹄形磁铁中央并保持水平。学生电源的输出电流 2 安接线柱，选6 伏电压输出。b. 先把磁铁移走，闭合开关，观察线圈是否运动；再把磁铁照下图放好，闭合开关，观 察线圈是否运动。磁场对通电导体是否有力的作用？c.磁极位置不变，改变电流方向，观察导体运动方向。磁场对通电导体的作用力方向是 否随电流方向改变而改变？d.电流方向不变，调换磁极位置，观察导体运动方向。磁场对通电导体的作用力方向是 否随磁力线方向改变而改变？介绍实验装置的同时说明为什么选择这些实验器材，渗透实验的设计思想。2、按照实验过程，把教材图16-26实验，用边演示，边指导观察，边提出问题的方式， 连续完成。要求学生完成观察演示

4、实验的记录和思考回答表中的问题：“通电铜棒在磁场中,运动的原因是什么？”这样做，一是引导学生发现磁场对电流也存在力的作用，二是进一步巩固、深化力的概 念。3、对学生通过观察，归纳概括出的结果，要做小结：通电导体在磁场中受到力的作用， 力的方向与电流方向、磁感线方向有关.不论是改变电流方向，还是改变磁场方向，都会改 变力的方向（二）磁场对通电线圈的作用1 .出示线圈在磁场中的演示实验装置，并提出问题让学生思考：应用上面实验研究的结论，分析判断通电的线圈在磁场中会发生什么现象？2 .出示方框线圈在磁场中的直观模型，并用小黑板或幻灯片把模型的平面图展示出来， 以助学生思考。3 .在学生作出判断的基础

5、上，演示通电线圈在磁场中所发生的现象， 来验证学生的分析, 判断是否正确。（关于这个实验装置见前面的“实验”）4 .在实验验证的基础上过渡到教材中 p45的“分析”上来，让学生讨论（怎样从能的转比与守恒的观点，来说明通电导体和通电线圈在磁场中发生运动的现 象？）启发讨论：通电导体和通电线圈发生运动时，消耗了什么能？得到了什么能？学生讨论：消耗了电能得到了机械能教师陈述：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，当然，我们先讨论最简单的一种电动机直流电动机。（三）使磁场中的通电线圈能连续转动的办法很多同学可能马上想到

6、通电线圈在磁场中不能连续转动（转到平衡位置要停下来），而实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢？（此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动，还可简介各国对理论应用于实际的重视，以培养学生对应用科学的兴趣）要解决这个问题，我们还得进行深入研究。提问： 在前面的演示实验中， 线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？（学生答：由于惯性线圈会稍转过平衡位置）提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？（利用模型分析：转过平衡位置后， ab 边受力仍朝上， cd 边受力仍朝下，正是这一对力使线圈转回来的）提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向，即使线圈

7、刚转过平衡位置就使ab 边受力变为向下， cd 边受力变为向上。怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢？引导学生回忆影响受力方向的两个因素，从而得出：应该在此时改变电流方向，或者改变磁感线方向。进一步引导学生分析：改变磁感线方向就是要及时交换磁极，显然这不容易做到；实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的。1、换向器提问：怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢？让学生想办法并开展讨论，教师下去了解学生的情况并鼓励和指导。教师出示：两个半圆铝环和电刷，指出：靠这两样东西就可以解决问题。待学生思考片刻，教师出示已准备的与教材图 16-29 相似的模型，说明铜环与线圈的连接情况和铜环与电刷的配合过程。引出换向器的概念并板书：2、换向器的作用当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。3、直流电动机的构造出示：直流电动机，介绍主要构造：磁极、线圈、换向器、电刷。演示：给直流电动机通电转动，提