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1、20.4 电动机一、教学目标1掌握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了解换向器的作用二、教学重点1磁场对通电导线的作用2电动机的结构和工作原理3第一课时讲基本知识点,第二节课时重点讲换向器的作用三、教学难点1换向器的作用四、教具马蹄型磁体、线圈、电源、开关、导线、直流电动机等。五、教学教程设计第一课时(一)导入新课 1复习:奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场,并且磁场方向和电流方向有关,改变了电流方向也就改变了磁场方向。小磁针可以偏转说明了小磁针受到了力的作用,而这个力的作用是通过磁场来实现。原因是:通电导线周围存在磁场,小磁针周围也存在磁场,因此有力的作用。2逆向思考:磁
2、场对通电导线有没有力的作用呢?(二)磁场对通电导线的作用1提问:要做这个实验需要那些器材呢?马蹄型磁体、线圈、电源、开关、导线、直流电动机等2演示:(1)磁场对通电线有力的作用;(2)改变电流方向、磁感线的方向可以改变受力方向;(3)当两者都改变时则受力方向不变。结论:(1)通电导线在磁场中受到力的作用;(2)力的方向与电流方向、磁感线的方向有关。强调:(1)只要一个改变,受力方向改变;(2)是否存在能量转化?(3)通电导体在磁场里不一定受到磁场力的作用。(三)电动机引入:通电导体在磁场中受力而运动,在生活中有没有什么装置通入电流后在磁场中受力而运动呢?1讲解:通电导线在磁场中受力的作用,运用
3、最多的就是将线圈做成矩形状,并且有力的作用下持续的转动, 就是我们常见的电动机。 1834年德国人雅可比发明直流发动机, 1888年南斯拉夫裔美国人特斯拉发明了交流电动机。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - - 2基本构造:(1)演示:电动机在通电时转动(2)构造:定子:固定不动的磁体;转子:能够转动的线圈。3工作原理问题 1:电动机的线圈为什么能够转动?通电导线在磁场中受力的作用。4能量转化问题 2:电动机在工作时将什么能转化为什么能?
4、将电能转化为机械能。5转速问题 3:如果要让电动机转动更快,可以怎么办?因电动机是受力而转动,因此受力越大,转动就越快,也就是说电流越大,磁场越强转动越快。6转向问题 4:可以如何改变线圈转动方向?受电流方向和磁场方向影响。第二课时(一)复习1磁场对通电导线的作用;2电动机的基本知识。(二)换向器的作用1演示实验演示 1:磁场对通电导线的作用总结:通电线圈在磁场中受力时,磁场方向、电流方向、受力方向三者刚好够成了一个立体角,两两相互垂直。演示 2:通电线圈在磁场中受力转动问题 5:为什么线圈可以转动?步骤 1:在上面知识的基础上, 分析线圈中 ab 受力向上(让学生知道三者构成两两直角) ;步
5、骤 2:根据电流方向不同分析出ab、cd 受力方向刚好相反但没有在同一直线上,因此线圈刚好可以转动;问题 5:为什么线圈不能一直转动下去?步骤 3:当线圈所在平面和磁感线方向垂直时,线圈中 ab、cd 受力方向刚好相反且在同一直线上,我们称此位置为平衡位置。但是线圈转到平衡位置时有一定速度,所以线圈会在惯性作用下继续转过平衡位置;步骤 4:但是在转过平衡位置后,ab、cd 受到的力阻碍线圈的转动,线圈就不能继续转动下去;问题 6:如何让线圈可以一直转动下去?方法 1:让后半圈线圈中没有电流讲解:如课本 134页所示,将线圈一端全部刮去,一端只刮一半,当线圈刚好经过平衡位置后切断电源从而依靠惯性
6、转动后半圈,再次经过平衡位置时接通电路获得动力继续转动下去。缺点:只有一半供电线圈转速不会太快。方法二:改变后半圈电路中电流方向讲解:当线圈转过平衡位置后马上改变线圈中电流的方向,从而改变ab、cd 受力方向,这样就可以持续的转动下去。2换向器:每当线圈转过平衡位置时,换向器会自动改变线圈中电流的方向,从精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 4 页 - - - - - - - - - - 而受力方向改变,使线圈一直转动下去。讲解:步骤 1:刚开始的时候,电刷A和铜半环 E接触,电刷
7、B和铜半环 F接触,线圈中电流方向是从 a 到 b,从 c 到 d,线圈受力做顺时针转动;步骤 2:当线圈刚好转过平衡位置后,电刷A和铜半环 F 接触,电刷 B和铜半环 E接触,线圈中电流方向是从b 到 a,从 d 到 c,线圈 ab、cd 受力方向改变继续做顺时针转动,从而持续的转动下去。3接通电源后,线圈不转动的原因有那些?(1)电流太小;(2)磁性太弱;(3)轴和轴架摩擦力太大;(4)换向器和电刷接触不良;(5)当线圈启动时刚好在平衡位置时,可能导致电动机在启动进不转动。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - -
8、 - - - -第 3 页,共 4 页 - - - - - - - - - - 六、板书设计20.4 电动机一、磁场对通电导线作用1磁场对通电导线有力的作用2受力方向和电流方向、磁感线的方向有关即:只要一个因素改变,则受力方向改变二、电动机1工作原理:通电线圈在磁场中受力而转动2能量转化:将电能转化为机械能3构造:(1)定子:固定不动的磁体(2)转子:能够转动的线圈(3)换向器:每当线圈转过平衡位置时,换向器会自动改变线圈中电流的方向,从而受力方向改变,使线圈一直转动下去4电流越大,磁场越强,转速越快5电流方向或磁感线的方向改变则转向改变精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - - -