20.4學(xué)案設(shè)計

1、第二十章電與磁第4節(jié)電動機(jī)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解磁場對通電導(dǎo)線的作用。2.知道換向器在直流電動機(jī)中的作用。3.知道電動機(jī)及其構(gòu)造和工作原理。自主探究1.通電直導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用,力的方向跟方向、方向都有關(guān)系。當(dāng)方向或者方向變得相反時,通電導(dǎo)線受力的方向也變得相反。2.電動機(jī)由兩部分組成:能夠轉(zhuǎn)動的線圈和固定不動的磁體。能夠轉(zhuǎn)動的部分叫做,固定不動的部分叫做。合作探究一、磁場對通電導(dǎo)線的作用探究實(shí)驗(yàn):1.把導(dǎo)線ab放在磁場里,接通電源,讓電流通過導(dǎo)線ab,注意觀察現(xiàn)象。2.把電源正負(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,注意觀察現(xiàn)象。3.保持導(dǎo)線ab中的電流方向不變,但把蹄形磁

2、體上下磁極調(diào)換一下,使磁場方向與原來相反,引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象。4.同時把電源正負(fù)極、蹄形磁體的上下磁極對調(diào)后重復(fù)實(shí)驗(yàn),注意觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:1.導(dǎo)線ab向蹄形磁體的外側(cè)運(yùn)動。2.導(dǎo)線ab向蹄形磁體的內(nèi)側(cè)運(yùn)動。3.導(dǎo)線ab向蹄形磁體的內(nèi)側(cè)運(yùn)動。4.導(dǎo)線ab向蹄形磁體的外側(cè)運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:1. 。2. ?；顒芋w驗(yàn):把銅直導(dǎo)線ab換成線框abcd放在磁場當(dāng)中,接通電源,注意觀察現(xiàn)象。通電線框在磁場中可以轉(zhuǎn)過一個角度,但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動。提出問題:為什么線框只是會轉(zhuǎn)過一個角度,而并不能持續(xù)轉(zhuǎn)動呢?想想做做:閱讀課本P134“想想做做”的內(nèi)容,根據(jù)要求制作小小電動機(jī)。二、電動機(jī)的基本構(gòu)造活動體驗(yàn):1.使線圈

3、靜止在如圖甲位置上,閉合開關(guān),線圈受力沿順時針方向轉(zhuǎn)動。2.使線圈轉(zhuǎn)動靜止在如圖乙位置上時,線圈并沒有轉(zhuǎn)動。線圈上下兩條邊受力大小一樣、方向相反。這個位置是線圈的平衡位置。甲乙丙3.使線圈停在如圖丙位置上,這是線圈順時針轉(zhuǎn)動越過平衡位置最后到達(dá)的地方,線圈受力阻礙順時針轉(zhuǎn)動,停止后沿逆時針轉(zhuǎn)回。提出問題:在“小小電動機(jī)”的在制作中,采用的是刮去引線漆皮的方法,使線圈不會受到阻礙轉(zhuǎn)動的力。那么,還可以采取哪些方法呢?自主學(xué)習(xí):閱讀課本P134P136的內(nèi)容,學(xué)習(xí)有關(guān)的知識。1.換向器的作用是。2.實(shí)際的電動機(jī)都是由和組成。上的每個線圈都接在一對換向片上。課堂檢測1.關(guān)于通電導(dǎo)線在磁場中受力方向的

4、說法正確的是()A.只與磁場方向有關(guān)B.只與電流方向有關(guān)C.同時與磁場方向和電流方向有關(guān)D.以上說法都正確2.小華家購買了一臺豆?jié){機(jī),每天早晨,喝上一杯熱乎乎的豆?jié){,給生活帶來很多愜意。豆?jié){機(jī)使用電動機(jī)作為動力,電動機(jī)將()A.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B.電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能3.下列所列設(shè)備中,使用的電動機(jī)不是直流電動機(jī)的是()A.電力機(jī)車B.貨運(yùn)電瓶車C.電磁起重機(jī)D.家用電風(fēng)扇4.如圖為實(shí)驗(yàn)室電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu),許多匝金屬線圈懸置在磁體的兩極間,線圈同時與一根指針和一只彈簧相連,當(dāng)給線圈通電時,線圈轉(zhuǎn)動帶動指針偏轉(zhuǎn),便可顯示出電流的大小,下列與此工作原理相同的電器設(shè)

5、備是()A.電鈴B.電磁鐵C.電動機(jī)D.發(fā)電機(jī)5.下列四幅圖中,可以用來探究磁場對電流作用力的是()6.在安裝直流電動機(jī)模型的實(shí)驗(yàn)中,小杰同學(xué)安裝了一臺如圖所示的直流電動機(jī)模型。安裝完畢,閉合開關(guān)后,線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動,則能使線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動的做法是()A.減去一節(jié)電池B.把電源和磁鐵的兩極同時對調(diào)C.增加一節(jié)電池D.把電源兩極對調(diào)7.如圖所示,a表示垂直于紙面的一根通電導(dǎo)線,其中通以電流時將在磁場中受到力的作用。參照甲圖情況,乙圖中導(dǎo)線a受到向左的作用力的是()8.如圖所示,是小明同學(xué)探究“磁場對通電導(dǎo)體的作用”的實(shí)驗(yàn)裝置,ab是一根金屬棒,通過金屬導(dǎo)軌連接到電路中,閉合開關(guān)后,金屬棒

6、沒有運(yùn)動(儀器、電路都完好),要想使金屬棒運(yùn)動起來,下列措施不可行的是()A.將蹄形磁體的N、S極對調(diào)B.換用磁性強(qiáng)一些的蹄形磁體C.換用能提供較大電流的直流電源D.使用輕質(zhì)金屬棒,減小金屬棒與導(dǎo)軌之間的摩擦力9.如圖所示,直導(dǎo)線通電時發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明對電流有力的作用?？梢岳眠@個原理制作(選填“電動機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”)。如果只改變電流方向,直導(dǎo)線偏轉(zhuǎn)方向。 10.如圖所示,在直流電動機(jī)的工作過程中,“換向器”起了關(guān)鍵的作用,它能使線圈剛剛轉(zhuǎn)過平衡位置時就自動改變線圈中的,從而實(shí)現(xiàn)通電線圈在磁場中的連續(xù)轉(zhuǎn)動。電動機(jī)工作時是把電能轉(zhuǎn)化為。 11.如圖甲所示為通電導(dǎo)體在磁場中的受力情況。(1)根據(jù)圖甲

7、所示,畫出圖乙中導(dǎo)體的電流方向;(2)畫出圖丙中螺線管的繞向。12.小凌同學(xué)在學(xué)習(xí)了磁知識后,對磁現(xiàn)象很感興趣。一天晚上,她在臺燈下研究磁鐵,偶然發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁鐵靠近發(fā)光的臺燈時,燈泡內(nèi)的鎢絲晃動了。讓我們和小凌同學(xué)一起來探究:(1)提出問題: (2)建立假設(shè):可能是磁鐵對鎢有吸引作用;可能是(3)獲得證據(jù):小凌找來同樣的鎢絲,用磁鐵靠近,發(fā)現(xiàn)鎢絲不能被吸引。(4)得出結(jié)論:鎢絲晃動并不是磁鐵對鎢有吸引作用,而是。 參考答案自主探究1.電流磁場電流磁場2.轉(zhuǎn)子定子合作探究一、磁場對通電導(dǎo)線的作用實(shí)驗(yàn)結(jié)論:1.通電直導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用,力的方向跟電流方向、磁場方向都有關(guān)系2.當(dāng)電流方向或者磁場

8、方向變得相反時,通電導(dǎo)線受力的方向也變得相反提出問題:磁場對線框左右兩邊都有力的作用,而且方向相反,所以會線框會轉(zhuǎn)動,但是轉(zhuǎn)過半圈后,左右兩邊的受力方向與原來的受力方向相反,線框無法持續(xù)轉(zhuǎn)動。二、電動機(jī)的基本構(gòu)造提出問題:當(dāng)線圈越過平衡位置后,改變線圈中的電流方向,或者保持電流不變而改變磁場方向。自主學(xué)習(xí):1.改變線圈中的電流方向2.轉(zhuǎn)子定子轉(zhuǎn)子課堂檢測1.C解析:通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用,受力方向與電流方向和磁場方向都有關(guān)。2.C解析:電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。3.D解析:電力機(jī)車和貨運(yùn)電瓶車使用的是直流電動機(jī)。電磁起重機(jī)在使用時磁極要能較方便控制,所以一定是直流電動機(jī)。家用電風(fēng)扇是直接

9、接在家庭電路中的,而家庭電路的電流是交流電。所以家用電風(fēng)扇中的電機(jī)一定是交流的。4.C解析:由電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知,線圈置于磁極之間,當(dāng)線圈中有電流通過時,線圈會轉(zhuǎn)動,這是由于通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用而造成的,電動機(jī)就是根據(jù)這一原理制成的。5.A6.D解析:電動機(jī)的原理是磁場對電流的作用,而作用力的方向與導(dǎo)體中電流的方向和磁場方向兩個因素有關(guān),兩個因素中只改變?nèi)我粋€因素,作用力的方向就會改變,同時改變兩個因素,則作用力方向不變,D項(xiàng)正確。7.C解析:對比A和甲可知,磁場方向不變,電流方向改變,通電導(dǎo)體的受力方向改變;對比B和甲可知,電流方向不變,磁場方向改變,則通電導(dǎo)線的受力方向改變;對比

10、C和甲可知,磁場方向和電流方向同時改變,通電導(dǎo)線受力方向不變,即導(dǎo)體a受到向左的作用力。8.A解析:在儀器、電路都完好的情況下,閉合開關(guān)后,金屬棒不運(yùn)動,是由于磁場對通電導(dǎo)線的作用力太小,A項(xiàng)中將蹄形磁體的N、S極對調(diào),只能改變通電導(dǎo)線的受力方向,不會改變受力的大小。9.答案:磁場電動機(jī)改變解析:據(jù)該題的情境可知,此時給磁場中的直導(dǎo)線通電時,其會受力而運(yùn)動,故能說明通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用,即說明磁場對電流有力的作用;電動機(jī)就是根據(jù)這個原理制成的;同時該實(shí)驗(yàn)中,導(dǎo)線所受力的方向與兩個因素有關(guān),即與電流的方向和磁場的方向有關(guān),故只改變電流方向,直導(dǎo)線偏轉(zhuǎn)方向會改變。10.答案:電流方向機(jī)械能解析:在直流電動機(jī)中,換向器的作用是每當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時,自動改變線圈中的電流方向,從而保證線圈向同一方向轉(zhuǎn)動。11.答案:(1)如圖所示(2)如圖所示解析:通電導(dǎo)體的受力方向、電流方向、磁感線方向是互相對應(yīng)的,如果已知其中兩個量的方向,就可以確定第三個量的方向。在三個量的方向中不會只有單一量的方