科學(xué)八下備課第四章電動機(jī)

1、第 4 節(jié)電教學(xué)目標(biāo)1通過演示實驗，知道磁場對電流有力的作用。2知道通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與哪些有關(guān)。3. 通過演示實驗，知道通電矩形線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動情況。教學(xué)重難點:導(dǎo)體在磁場中受力方向與哪些教學(xué)建議：有關(guān)；電的工作原理在演示實驗中引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系力的有關(guān)知識，從而知道磁場對電流有力的作用。通過實驗或課件，引導(dǎo)學(xué)生通過想象和分析得出通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與哪些關(guān)，知道通電矩形線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動情況。一、直接引入出示：玩具電動小汽車，接上一節(jié)干電池并開動。請學(xué)生簡單介紹工作原理有打開汽車的出示馬達(dá)，這就是小型的一個電，能把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，使汽車開運動起來。電也是利用電和磁的原理制成的，通電

2、后電二、講解新課FLASH 演示通電直導(dǎo)線對小磁針的影響。說明了什么問題？的轉(zhuǎn)子為什么會轉(zhuǎn)動起來？1.演示通電導(dǎo)體在磁場中運動，得出通電導(dǎo)體在磁場里會受到力的作用。演示：按4-37 實驗，將一根直導(dǎo)體 AB 放在蹄形磁體的磁場里，按通電源，讓電流通過。設(shè)問：看見什么現(xiàn)象？實驗現(xiàn)象：原來在導(dǎo)軌上的導(dǎo)體 AB 會沿導(dǎo)軌運動。設(shè)問：通電導(dǎo)體 AB 為什么會發(fā)生移動？導(dǎo)體由變運動的原因是什么？實驗表明：通電導(dǎo)體受到了力的作用。(運動狀態(tài)發(fā)生了改變)演示：拿去蹄形磁體，讓直導(dǎo)體 AB 在原導(dǎo)軌上，接通電源。設(shè)問：看見什么現(xiàn)象？（直導(dǎo)體 AB 不動）實驗結(jié)論：實驗說明通電導(dǎo)體在磁場里會受到力的作用。2通電

3、導(dǎo)體在磁場里受力方向的幾個。演示：重做圖 4-37 實驗，將兩個導(dǎo)軌接線柱的接線對調(diào)，接通電源，要求觀察。分析得出：通電導(dǎo)體在磁場里受力方向與電流方向有關(guān)。演示：對調(diào)蹄形磁鐵 N、S 極位置，重復(fù)上述操作，要求觀察。分析得出：通電導(dǎo)體在磁場里受力方向與磁場方向有關(guān)。演示：同時改變磁場方向和電流方向，重復(fù)上述操作，要求觀察。結(jié)論：通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與磁場方向和電流方向有關(guān)。板書設(shè)計：第 4 節(jié) 電一、通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與磁場方向、電流方向有關(guān)。問：如何來確定導(dǎo)體受力的方向呢？學(xué)生先回憶右手螺旋定則：大姆指和四指彎曲方向各代表什么?左手定則：手掌心攤開與磁場方向垂直，四指方向代表電流的

4、方向，這樣大姆指方向就固定了，代表運動的方向。(板書)課件演示判斷的方法，改變電流方向，讓學(xué)生判斷運動的方向。3磁場對通電線圈的作用。演示：按4-38 實驗，通電矩形線圈分別處于 a 位置和b 位置時，觀察線圈的轉(zhuǎn)動情況?，F(xiàn)象：線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動，但擺動幾下后就停在了 B 的位置。分析三個原因：為什么發(fā)生轉(zhuǎn)動，又?jǐn)[動了幾下，最后又揨了。在 A 位置發(fā)生轉(zhuǎn)動的原因：學(xué)生先在圖中畫出電流的方向和磁場的方向，用左手定則判斷AB、BC、CD 斷的受力情況結(jié)論：AB 段：受到垂直紙面向內(nèi)的力 CD 段：受到垂直紙面向外的力(線圈受到的力與線圈垂直) BC 段：不受力問：在這種情況下，線圈能嗎？為什么？不能它的

5、運動情況如何呢？俯視圖從上往下看，順時針。(老師演示書本的受這樣兩個力后的運動情況)運動到達(dá) B 位置后再讓學(xué)生分析受力情況，(線圈受到的力與線圈在同一個平面上)演示如果受到這樣的兩個力將處于什么狀態(tài)()老師，由于慣性的存在，到達(dá) B 位置后，還會運動一段距離?，F(xiàn)象：通電線圈處于（a）位置線圈平面與磁場平行時，線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動。通電線圈處于（b）位置線圈平面與磁場垂直時，線圈不發(fā)生轉(zhuǎn)動。設(shè)問：通電線圈在磁場中為什么在（a）位置會發(fā)生轉(zhuǎn)動？轉(zhuǎn)到什么位置會停下來，為什么？在（b）位置為什么不發(fā)生轉(zhuǎn)動？分析（本模擬線圈）：（1）（a）位置時，由于通電線圈的兩條對邊中電流方向相反，它們在磁場中受到磁場力的

6、方向相反且不在一條直線上，在這兩個力作用下線圈會發(fā)生轉(zhuǎn)動。當(dāng)線圈從（a）位置轉(zhuǎn)過 90時，這兩上力恰好在同一直線上，而且大小相等、方向相反，是平衡力。線圈在這對平衡力作用下可以在該位置保持。線圈的這一位置（b）叫做平衡位置，此時線圈的平面恰與磁感線垂直。（2）通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時，為什么不立即停下來，而是在位置附近擺地動幾下才停下來？通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置前具有一定速度，由于慣性它會繼續(xù)向前運動，但由于這時受到的磁場力及摩擦力等又會使它返回平衡位置，所以它要擺動幾下后再停下來。設(shè)問：如何使線圈能連續(xù)的轉(zhuǎn)動下去呢？（為下一4通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。直流電的教學(xué)做好鋪墊）分析：從以

7、上實驗知道，當(dāng)開關(guān)閉合，線圈中有電流通過，線圈由機(jī)械能，而電流通過線圈，線圈消耗電能。變運動，線圈獲得了電就是利用通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象制成的，它將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。如果就按剛才分析的情況制成的電的話，缺點？(轉(zhuǎn)動幾下后不停止了，不能發(fā)生連續(xù)的轉(zhuǎn)動。車開動就下也就停了)，所以電引出直流電學(xué)習(xí)三、課堂小結(jié)通電導(dǎo)體在磁場里會受到力的作用。通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。還要做下改進(jìn)3通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，在平衡位置時。4通電導(dǎo)體在磁場中運動消耗了電能，得到了機(jī)械能。四、課堂鞏固練習(xí)1、，把一根直導(dǎo)線 AB 放在蹄形磁鐵的磁場中，接通電源后，讓電流通過導(dǎo)體 AB

8、，下列說法正確的是（A. AB 仍）B. AB 在水平方向運動起來D. AB 沿電流方向運動2、關(guān)于通電導(dǎo)體在磁場里受力方向與電流方向和磁C. AB 沿磁場方向運動感線方向之間的關(guān)系，下列說法中錯誤的是（ A電流方向改變時，導(dǎo)體受力方向改變 B磁場方向改變時，導(dǎo)體受力方向改變）C電流方向和磁場方向同時改變，導(dǎo)體的受力方向改變 D電流方向和磁場方向同時改變，導(dǎo)體的受力方向不變3、將一矩形線圈懸掛在磁場中，通電后線圈卻不能轉(zhuǎn)動，其原因可能是（ ）A.C.參考線圈中的電流太大線圈方向與磁場方向垂直B. 線圈平面與磁場方向平行D. 線圈平面與磁感線夾角?。?、B 2、C3、C（二）講授新課1電是把電能

9、轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器【板書】教師講述：電發(fā)學(xué)生說明電在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用很廣泛。并讓學(xué)生自己列舉電 “是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器”。應(yīng)用實例，教師啟2教師設(shè)問：第三冊學(xué)過的實驗現(xiàn)象是什么？從實驗可以得出什么結(jié)論？學(xué)生回答：的實驗是在的磁針上方拉一根與磁針平行的導(dǎo)線，給導(dǎo)線通電時，磁針立刻偏轉(zhuǎn)一個角度，切斷電流時，磁針又回到原來的位置。存在著磁場。實驗表明：通電導(dǎo)線的周圍教師講述：實驗表明電流能產(chǎn)生磁場，那么，磁場會不會對電流有作用呢？怎樣設(shè)計一個實驗來研究這個問題呢？演示實驗：如圖 319 所示，在木板上用兩根細(xì)銅棒鋪設(shè)一個平行導(dǎo)軌，在導(dǎo)管上放一根鉛筆芯 AB，連好電路，閉合電鍵時，導(dǎo)體 AB 中

10、就有電流通過，請體 AB 發(fā)生什么現(xiàn)象？注意觀察閉合電鍵時，導(dǎo)給導(dǎo)體 AB 通電時，導(dǎo)體 AB 就會運動起來。教師引導(dǎo)學(xué)生分析，導(dǎo)體 AB 由變?yōu)檫\動，它的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，一定是受到了力的作用。那么是誰給了通電導(dǎo)體力的作用呢？演示實驗：a通電導(dǎo)體在磁場中受力而運動；b切斷電源，導(dǎo)線雖在磁場中，卻不動；c去掉磁場再通電源，導(dǎo)線也不動。顯然是磁鐵周圍的磁場給了電流以力的作用。磁場對電流的作用【板書】所以此實驗表明：通電導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用演示實驗：電流方向與磁場方向平行。實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)此時導(dǎo)體不動，也就是導(dǎo)體不受力，所以導(dǎo)體中的電流方向與磁感線方向平行時，導(dǎo)體不受到磁場力的作用【板書】教

11、師設(shè)問：如圖 320 中的導(dǎo)線 AB 在三種情況下是否都受到磁場對它的作用？受力方向是否相同？學(xué)生回答，教師分析。教師設(shè)問：若將上述三個圖中的導(dǎo)線組成線框 ABCD（如圖 321），則在電流接通的一瞬間，線框 ABCD 將如何運動？學(xué)生進(jìn)行種種猜測，”然后用實驗驗證。結(jié)果發(fā)現(xiàn)線框轉(zhuǎn)動了。教師講述：原來能，動能由何而來？的線框轉(zhuǎn)動了。運動的物體具有動通電導(dǎo)線和通電線圈在磁場中受力運動，消耗了電能，得到了動能。通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動，消耗了電能，獲得了機(jī)械能【板書】。演示實驗：重復(fù)前一次實驗，再次要求學(xué)生觀察:教師講述：注意看轉(zhuǎn)動情況。學(xué)生回答：電流接通瞬間線框轉(zhuǎn)動，但不能一直轉(zhuǎn)動下去。教師講

12、述：課外思考，為什么電流接通瞬間，線框在磁場中受力而轉(zhuǎn)動，但又不能一直轉(zhuǎn)下去呢？大概是到什么位置就不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動了？圖 321 中線框各邊受力情況如何？若要使線框反方向轉(zhuǎn)動，你設(shè)想可采用哪些方法，能否使它一直轉(zhuǎn)下去？（三）小結(jié)由學(xué)生根據(jù)板書進(jìn)行小結(jié)，教師強調(diào)重點：磁場對電流的作用。（四）鞏固練習(xí)（投影片）1如圖（P48 圖 317）所示的實驗表明。2通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向跟下列哪一項無關(guān)（）D磁感應(yīng)方向A.磁場方向B電流方向C.電流大小3通電線圈和通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用而發(fā)生運動的時候，消耗了能，獲得了能?！镜诙恳?、學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解電的工作原理。2通過演示實驗，確認(rèn)直流電中換向器的作用

13、。3通過拆卸小型電慣。，觀察其構(gòu)造，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生既動手又動腦的好習(xí)4通過分析如何使通電線圈在磁場中持續(xù)轉(zhuǎn)動問題，提高學(xué)生分析、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生積極探索自然規(guī)律的精神。二、教學(xué)過程（一）新課引人（投影）師問通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與哪些生答：與磁場方向和電流方向有關(guān)。有關(guān)？師問：如圖 322 所示，通電后線圈 abcd 在磁場中將發(fā)生什么現(xiàn)象？生答：線圈受到磁場力轉(zhuǎn)動，但在轉(zhuǎn)過如。后的位置上慢慢停下來。師講述：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到線圈平面與磁感線垂直時，ab、cd 邊受力方向一定相反，是一對平衡力，線圈處于狀態(tài)，此位置稱為平衡位置。線圈平面與磁感線垂直的位置稱為平衡位置?！景鍟繋焼枺荷?/p>

14、題中，線圈轉(zhuǎn)過 90 度后停下來了，若要持續(xù)轉(zhuǎn)動下去如何辦？師引導(dǎo)學(xué)生用前面知識加以思考。生答：必須要圈剛通過平衡位置時，ab 和 cd 邊受力方向改變，從而能持續(xù)轉(zhuǎn)動。又由于受力方向與磁場方向和電流方向有關(guān)，所以要么立即交換磁體，要么立即改變電流方向。（二）講授新課若能讓通電線圈不斷地轉(zhuǎn)動下去，就制成了電。電的工作原理：通電線圈在磁場里轉(zhuǎn)動?！景鍟?出示直流電模型，并且請一位學(xué)生給其通直流電，其余學(xué)生觀察線圈。直流電：用直流電源供電的電。【板書】師問：直流電中線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動是靠改變磁場方向還是電流方向？學(xué)生觀察磁體不動，回答：改變了電流方向。又問：直流電源正負(fù)接線柱有沒有改變？那么是什么裝

15、置在幫助改變電流方向呢？請學(xué)生帶著問題，拆開桌面上的小型直流電，并觀察其結(jié)構(gòu)。學(xué)生回答，教師補充并小結(jié)出示掛圖，圖 319（a）。電要持續(xù)轉(zhuǎn)動，須在電上裝有一個改變電流方向的換向器，換向器是由兩個彼此絕緣的銅制半環(huán) E、F 組成，E 與線圈的 ab 相接，F(xiàn) 與線圈的 dc 相接。用 J2440 直流電模型演示換向器的作用。引導(dǎo)學(xué)生觀察線圈中小電珠的發(fā)光情況，以便更直觀地了解換向器的作用。直流電的結(jié)構(gòu)：磁體、線圈、換向器、電刷?！景鍟?用掛圖（或投影片）分析直流電的工作原理。引導(dǎo)學(xué)生觀察（a）圖，電流引出線是與電刷 A、B 連接，A 接負(fù)極，B 接正極，線圈通過換向器 E、F 兩上半環(huán)與電刷

16、 A、B 接通而回路，線圈中的電流方向為 abcd，ab 邊所受磁場力的方向向上，cd 邊所受磁場力的方向向下，線圈順時針轉(zhuǎn)動。引導(dǎo)學(xué)生觀察（b）圖，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時，兩電刷恰好接觸兩半環(huán)間的絕緣部分，線圈中電流為零，磁場力為零。問此時線圈是否停止轉(zhuǎn)動？學(xué)生回答：由于慣性，線圈不會停止，會繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動。當(dāng)線圈由于慣性轉(zhuǎn)過平衡位置后，半環(huán) E 將與電刷 A 接觸，F(xiàn) 與 B 接觸，使線圈中的電流方向改變。引導(dǎo)學(xué)生觀察（c）圖，電流方向變?yōu)?dcba，ab、cd 受力方向也改變。ab 將受到向下的磁場力，cd 將受到向上的磁場力，磁場力使線圈繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動。引導(dǎo)學(xué)生觀察（d）圖，這時線圈又轉(zhuǎn)到

17、平衡位置，這時線圈電流又變?yōu)榱?，線圈由于慣性通過平衡位置，線圈中的電流再一次改變方向，ab 所受磁場力又變?yōu)橄蛏?，cd 所受磁場力又變?yōu)橄蛳?。問：和哪個圖一樣？學(xué)生會馬上發(fā)現(xiàn)（a）圖。這樣，直流電由于換向器圈不斷地轉(zhuǎn)動下去。圈越過平衡位置后自動改變線圈中的電流方向，從而使線換向器的作用：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時，能自動改變線圈中的電流方向，從而使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動。【板書】再利用 J2440 直流電模型演示。引導(dǎo)學(xué)生觀察線圈中的小電珠發(fā)光及電轉(zhuǎn)動情況，以便達(dá)到動與靜的結(jié)合，理論與實踐的結(jié)合，使學(xué)生有一動態(tài)的認(rèn)識，從而加深理解。（三）小結(jié)教師按板書小結(jié)，重點突出直流電（四）鞏固練習(xí)（投影）的工作原理，換向

18、器的作用。1直流電是利用原理制造的，直流電工作過程中將能轉(zhuǎn)化為能。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時，線圈不受力，由于能繼續(xù)不斷地在磁場中按原來方向轉(zhuǎn)動下去。2直流電中換向器的作用是（ ）A線圈稍轉(zhuǎn)過平衡位置后，改變線圈的受力方向 B線圈稍轉(zhuǎn)過平衡位置后，改變線圈中的電流方向 C線圈稍轉(zhuǎn)過平衡位置后，改變磁場方向D線圈稍轉(zhuǎn)過與磁感線平行位置后，改變線圈中的電流方向電（第二）教學(xué)建議1本節(jié)采用程序性的提問和，啟發(fā)學(xué)生弄清線圈受力情況和轉(zhuǎn)回來的原因，以及解決問題的辦法，可以培養(yǎng)學(xué)生的思維和創(chuàng)造能力。2換向器是教學(xué)的難點，利用放大的直觀模型或課件很有必要?？窟@一節(jié)課教學(xué)，一部分學(xué)生可能還沒有完全弄清楚，下節(jié)課學(xué)生

19、將進(jìn)一步認(rèn)識它。3通過前面幾節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生識圖能力應(yīng)該有所提高，本節(jié)電己看圖理解。教學(xué)過程原理圖要盡量讓學(xué)生自一、新課提問：上節(jié)課用開始運動）。做實驗給磁場中的導(dǎo)體通電，發(fā)現(xiàn)了什么？（通電導(dǎo)體在磁場中受力的作提問：這個力的方向與哪兩個有關(guān)？（電流方向和磁感線方向）提問：通電線圈在磁場中怎樣運動？（線圈會轉(zhuǎn)動）提問：這個現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？（電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）引入新課：電就是利用通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象制成的，它將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。下面來研究電是如何利用上述現(xiàn)象制成的，先最簡單的一種直流電。二、進(jìn)行新課教學(xué)首先要解決，如何使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動起來？(1)使磁場中的通電線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動的辦法很

20、多同學(xué)可能馬上想到通電線圈在磁場中不能連續(xù)轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)到平衡位置要停下來），而實際的電要連續(xù)轉(zhuǎn)動。怎樣解決這個問題呢？（此處可告訴學(xué)生把理論用于實際需要再付出很多勞動，以培養(yǎng)學(xué)生對應(yīng)用科學(xué)的）要解決這個問題，還得進(jìn)行深入研究。提問：在上節(jié)課的演示實驗中，線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時是立即停止嗎？為什么它不立即停止？（由于慣性線圈會稍轉(zhuǎn)過平衡位置）提問：轉(zhuǎn)過平衡位置后，為什么它又轉(zhuǎn)回來呢？（利用模型分析：轉(zhuǎn)過平衡位置后，ab 邊受力仍，cd 邊受力仍向外，正是這一對力使線圈轉(zhuǎn)回來的）提問：要使線圈不轉(zhuǎn)回來，應(yīng)該圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時就改變線圈的受力方向，即使線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置就使 ab 邊受力變?yōu)橄蛲?，cd 邊受力變?yōu)楦淖兡?？。怎樣才能使線圈受力方向發(fā)生這樣的引導(dǎo)學(xué)生回憶影響受力方向的兩個，從而得出：應(yīng)該在此時改變電流方向，或者改變磁感線方向。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析：改變磁感線方向就是要及時交換磁極，顯然這不容易做到；實際的直流電是靠及時改變電流方向來改變受力方向的。板書：1使磁場中的通電線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動，就要每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置，就改變一次電流方向。(2)換向器提問：怎樣才能使線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時就及時改變電流方向呢？讓學(xué)生想辦法并開展，教師下去了解學(xué)生的情況并鼓勵和指導(dǎo)。教師引導(dǎo)：出示電模型，要求學(xué)生觀察兩個半圓銅環(huán)和電刷，：靠這兩樣?xùn)|西就可以解決問