电动机为什么会转动教案

1、电动机为什么会转动适用学科初中物理适用年级九年级适用区域或版本沪科版课时时长（分钟）2课时知识点1、了解磁场对通电导线的作用。2、了解直流电动机的结构和工作原埋。3、初步认识科学与技术、社会之间的关系教学目标（一） 知识与技能1 .经历制作模拟电动机的过程，提高动手能力；2 .经历探究的过程， 提高实验观察能力、分析归纳能力。（一）过程与方法1 .经历制作模拟电动机的过程，提高动手能力；2 .经历探究的过程， 提高实验观察能力、分析归纳能力。（二）情感态度与价值观通过了解物理知识如何转化成为实际技术应用，进一步提高学习 科学技术知识和应用物理知识的兴趣。教学重点1 .通电导线在磁场中受到力的作

2、用2 .力的方向跟电流的方向、磁场的方向有关。教学难点1 .电动机的基本构造与原理2 .换向器的作用教学过程、复习预习1 .电流的方向；2 .磁场的概念；3 .力是改变物体运动状态的原因 二、知识讲解考点/易错点1:磁场对通电导线的作用1 .通电导体在磁场里受到力的作用。力的方向跟磁感线方向垂直，跟电流方向垂直；2 .通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。（当 电流方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时， 力的方向也随之改 变；当电流方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不 变。）3 .当通电导线与磁感线垂直时，磁场对通电导线的力最大；当通电导 线与磁感线平行时，磁场

3、对通电导线没有力的作用。考点/易错点2:磁场对通电线圈的作用通电线圈在磁场中受到力的作用可以发生转动，如图所示。力”和运动”磁场对通电导体的作用是力”而不是运 动”，也就是说，通电导体在磁场中会受到磁力的作用，但不一定运动。如图乙所示，此时线圈的ab边和cd边受力的方向不但相反，而 且力的作用线也在一条直线上，线圈受到平衡力，线圈会停在这个位 置（即线圈平面与磁感线垂直的位置被称为平衡位置）而不运动第 2 页考点/易错点3 : 直流电动机1构造：磁极、线圈、换向器和电刷组成。2工作原理：利用通电线圈在磁场里受力而发生转动的原理工作的。3换向器的作用：(1) 构造：由两个铜制半球环构成； (2)

4、作用：当线圈刚转过平衡位置，能及时改变线圈中电流方向，使线圈能连续转动。4能量转换：电能一机械能。5. 优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小，价格便宜、无污染6. 直流电动机不转或转速过小的原因：安装直流电动机模型时， 线圈不转的原因主要有电路开路、 磁铁无磁性和线圈处于平衡位置等几种情况。转速过小是因为电流小或磁性弱。三、例题精析【例题1】【题干】 下列设备中，利用 “通电导体在磁场中受力运动 ”原理工作的是()A.电铃 B.发电机 C.电动机 D.电磁起重机【答案】C【解析】A 、电铃的主要元件是电磁铁，电磁铁的原理是电流的磁效应；B、发电机的原理是电磁感应现象； C、电

5、动机的原理是通电导体在磁场中受力，或者说通电线圈在磁场中受力转动；D、电磁起重机的主要元件是电磁铁，原理是电流的磁效应.故选C.例题2【题干】在如图所示的实验装置中，当开关闭合时，能观察 N 0& 到导体棒ab沿金属导轨运动.利用这一现象所揭示的原理，2s霓可制成的设备是()A. 电热器 B.发电机 C. 电动机 D. 电磁继电器【答案】C【解析】本实验研究的内容是通电导体在磁场中受力运动的现象工 人类利用该现象制造了电动机，所以选项 A、B、D是错误的.故选C.例题3【题干】在安装直流电动机模型的实验中，小杰同 学按照科学教材的要求安装了一台如右图所示的直 流电动机模型.安装完毕，闭合开关后

6、，线圈顺时 针方向转动，则能使线圈逆时针方向转动的做法是( )A. 减小一节电池B.把电源和磁铁的两极同时对调C.增加一节电池D.把电源两极对调【解析】直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有 关，若使通入直流电动机的电流方向改变，它的转动方向将改变.故 选D.例题4【题干】小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁 场，如图所示，闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能 持续转动.为使线圈持续转动，下列措施中可行A.换用电压更大的电源B. 换用磁性更强的磁体C.重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去D.在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈【答案】D【

7、解析】将线圈两端的漆全部刮去后，没有了换向器，不能改变线圈中的电流方向，就不能改变线的受力方向，所以闭合开关S后，发现 线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动，要想让线圈持续转动，需 增加换向器，即在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈，相当于添加一个换向器，使线圈能够持续转动，故 D符合要求；换 用电压更大的电源、换用磁性更强的磁体、重新制作匝数更多的线圈 不能改变线圈的受力方向，仍然不能持续转动，故 ABC不符合要求.故选D.【例题5】如图所示四个实验现象中，揭示了电动机原理的是（）【答案】B【解析】本题考查电动机的原理。A实验是奥斯特实验的实验装置；B 实验是研究通电导体在磁场中受力

8、运.动的实验装置，也是电动机的原 理图；C实验是探究电荷间相互作用规律的实验装置；D实验是研究电 磁铁磁性的实验装置。【例题6关于动圈式扬声器的说法中正确的是()A.动圈式扬声器音圈中有强电流通电时才会发声B.动圈式扬声器工作时是将机械能转化为电能C.动圈式扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动D.动圈式扬声器工作时线圈中通过的电流不一定是交变电流【答案】C【解析】本题考查扬声器的原理。只要有强弱变化的电流，动圈式扬声器就会发声.,A说法错误；动圈式扬声器把电能转化为机械能,B说法 错误;动圈式扬声器是把强弱变化的电流变成声音信号的装置，它利用了磁场对电流有力的作用的原理，C说法正确；动圈

9、式扬声器工作时线 圈中通过的电流一定是交变电流，D说法错误，故选C。四、课堂运用1,我们使用的电风扇、洗衣机、抽油烟机等家用电器 ，其主要部件都 是用电动机来工作的，那么电动机是根据下列哪种现象制成的 ()A.电流周围存在磁场B.磁场对放入其中的永磁体产生力的作用C.磁场对放入其中的通电导线产生力的作用D.二力平衡知识【答案】C【解析】选C。本题考查电动机的原理。电动机里绕有线圈，工作特 点是当给电动机通电时，电动机就会转动，所以电动机是根据磁场对放 入其中的通电导线产生力的作用制成的，而不是对永磁体产生力的作 用，故C正确。2.在物理实验课上，小明想观察直流电动机模型的工作情况，将其接入 电

10、路，各部分连接完好，结果电动机却不工作，他用手轻轻地碰了一下 线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其不可能的原因是 （） A.电动机的磁极装反了B.电源电压太低C.线圈刚好处于平衡位置D.线圈中的电流太小【答案】A【解析】选A。如果其他正常，只是电动机的磁极装反，只能影响电动 机的转动方向，不会导致电动机不工作；由于电动机的转轴处有摩擦且 转动线圈具有惯性，若电源电压太低或线圈中的电流太小，产生的使线 圈转动的力很小，不能使电动机启动，用手轻轻地碰一下线圈，借助外 力启动后,由于惯性尽管线圈受的力很小也可使电动机连续运转；当线圈刚好处于 平衡位置”时，用手轻轻地碰一下，可脱离该位置，一旦转 动

11、起来靠惯性即可越过 平衡位置”使电动机正常转动。3.如图是一种单元防盗门门锁的原理图。其工作过程 ：当有人在楼下 按门铃叫门时，楼上的人闭合开关，门锁上的电磁铁通电 衔铁, 衔铁脱离门扣，这时来人拉开门，进入楼内。在关门时，开关是断开的， 衔铁在 作用下，合入门扣。【答案】吸引弹簧【解析】 本题考查电磁铁在生活中的应用。有人在楼下按门铃时 ，楼 上的人闭合开关，门锁上的电磁铁通电就具有磁性，衔铁就被吸引，从 而脱离门扣，来人就可以拉开门。关门时，开关是断开的，电磁铁没有磁 性，此时衔铁在弹簧的作用下，合入门扣。4,如图为我们实验室所用电流表的内部结构示意图。 当接入电路，有电流通过线圈时，线圈

12、带动指针偏转。该电流表的工作原理是。【答案】通电导线在磁场中受到力的作用（或磁场对电流有力的作用）【解析】 题通过生活实例考查对磁场对电流的作用的理解。从图中可以看出，电流表中有永磁体，当有电流通过线圈时，线圈带动指针偏 转,说明通电导线在磁场中受到力的作用（或磁场对电流有力的作用）电池5.如图所示，将线圈一端引线上的绝缘漆全部刮掉，另一端只刮掉了半 个侧面，放在磁铁上方后通电，线圈就会转动起来，这样便做成了一个简易电动机。其工作原理是；若要改变线圈的转动方向，请写出一种操作方法：【答案】通电导体在磁场中受到力的作用（或通电线圈在磁场中受力 转动或磁场对电流有力的作用）将磁铁倒置（或对调电池两

13、极）【解析】本题考查电动机原理探究实验。电动机的工作原理是通电导 体在磁场中受到力的作用；通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向 和电流方向有关，如果磁场方向不变，改变电流方向时，通电导体在磁 场中的受力方向改变，如果电流方向不，变，改变磁场方向时，通电导体 在磁场中的受力方向改变，如果同时改变磁场方向和电流方向时，通电 导体在磁场中的受力方向将不变。6,如图是一顶太阳能风扇凉帽，凉帽的顶部装有一个太阳能电 池板，帽沿装有一个小型电风扇，电风扇里面有一个小电动机 这个电动机工作时将 能转化为 能。【答案】电机械【解析】本题考查电动机的能量转化。电风扇是用电器 ，它工作时消 耗了电能，得到了机械能

14、。五、课程小结通过本节课的学习，学会了如下知识内容：1、了解磁场对通电导线的作用。2、了解直流电动机的结构和工作原理。3、初步认识科学与技术、社会之间的关系六、课后作业1、如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是（）A,滑片P向右移动，其他条件不变 B,滑片P向左移动，其他条件不变 C,开关S由1扳到2,其他条件不变 D,电源的正负极对调其他条件不变，【答案】B【解析】电磁铁的磁性强弱与电流强弱、线圈匝数和有无铁芯 （或铁 芯大小）等因素都有关。A项中向右移动滑片P时，滑动变阻器连入 电路的电阻增大，电流变小，电磁铁磁性减弱；B项中向左移动滑片

15、P时，滑动变阻器连入电路的电阻减小， 电流变大，电磁铁磁性增强； C项中的操作会使线圈匝数变少，电磁铁磁性减弱； D项中的操作只 会改变电磁铁的磁极，而不影响电磁铁的磁性强弱。故本题选B。2、为了探究 电磁铁的磁性强弱与哪些因素”有关，做了以下几次实 验，实验现象如图所示.根据图示现象回答下列问题：（1）通过观察图甲中A与B两个电磁铁，当通过线圈的电流相同时、有无铁芯相同时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性就越（2）通过观察图甲中B与C两个电磁铁，当通过线圈的电流相同时、 线圈的匝数相同时， 铁芯的电磁铁，它的磁性就越强.（选填宥”或无”）（3）通过观察图乙与图丙，当线圈的匝数相同、有无铁芯相同

16、时，电 磁铁的电流越 ,它的磁性就越强.（4）结论：影响电磁铁磁性强弱的因素有 r【答案】（1）强 （2）有 （3）大 （4） 电流大小、线圈 的匝数、有无铁芯【解析】（1）图甲中A、B两电磁铁，通过线圈的电流相同时、 有无铁芯相同时，线圈的匝数越多，吸引大头针数目越多，表 明它的磁性就越强.图甲中B、C两电磁铁，通过线圈的电流相同时、线圈匝数 相同时，有铁芯的电磁铁吸引大头针数目越多，表明它的磁性 就越强.（3）线圈的匝数相同、有无铁芯相同，图丙中滑动变阻器连入电路的电阻变短，电阻变小，电路中电流增大，电磁铁吸引大头 针增多，电磁铁的磁性增强.说明通过电磁铁的电流越大，它 的磁性就越强.（4

17、）结论：影响电磁铁磁性强弱的因素有通过电磁铁的电流大 小、线圈的匝数、有无铁芯.3、如图所示，在直流电动机的工作过程中， 换向器”起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的 ,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动.电动机工作时是 把电能转化为【答案】1、电流方向2、机械【解析】在直流电动机的工作过程中， 换向器”起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流方向，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动.电动机工作时是把电能转化为机械能4、如图所示，A、B是反映电和磁之间联系的实验装置图， C、D是 这两种电磁现象的应用装置.图 A是研究现象的装置，根据这一现象

18、，制成了 机，如图所示.【答案】电磁感应；发电；C;【解析】A图中导体棒与电流表相连，无供电装置，故为演示电磁感应的装置.由这一原理我们制出了发电机，如没电源的图 C.B图中有电源供电，而无电流表，但能看到通电导线在磁场中的 运动，故本实验是研究磁场对电流作用的装置，通过这一现象， 我们制成了电动机，如有电源的图 D.故答案为：电磁感应；发电；C;5、如图所示是电学中很重要的两个实验，其中利用甲图所示的实验装置原理可以制造出 机，利用乙图所示的实验装置原理可以制造出机.【答案】发电；电动.【解析】甲图是电磁感应实验，闭合开关s,当导体ab在磁场中做切 割磁感线运动时，电路中会有感应电流产生，电

19、流表指针偏转，将机 械能转化为电能.根据这个现象制成了发电机.乙图是通电导体在磁场中受力的作用实验.闭合开关，导体 AB有电 流通过，将受力运动.在此过程中，将电能转化为机械能.根据这个 原理制成了电动机.6、下图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验 装置，闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路.小明将 实验中观察到的现象记录在下表中.次数开关磁场方向导体ab的运动方向电流表指针的偏转方向1上N下S向右运动不偏转2闭合上N下S向右运动向左偏转3闭合上N下S向左运动向右偏转4闭合上N下S向上运动不偏转5闭合上S下N向下运动不偏转6闭合上S下N向右运动向右偏转7闭合上S下N向左运动向左偏转(1)小明分析得出：闭合电路中的部分导体在磁场里做 时，导体中就会产生感应电流.(2)比较实验2和3 (或6和7)可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与有关.(3)比较实验2和6 (或3和7)可知：.(4)此实验的研究方法有控制变量法和 法.在此实验的过程中是一能转化为能，重要的应用是(5)针对这个实验小明进行了进一步的探究， 他提出了 感应电