電動機為什么會轉(zhuǎn)動教案

1、電動機為什么會轉(zhuǎn)動適用學(xué)科初中物理適用年級九年級適用區(qū)域或版本滬科版課時時長（分鐘）2課時知識點1、了解磁場對通電導(dǎo)線的作用。2、了解直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原埋。3、初步認(rèn)識科學(xué)與技術(shù)、社會之間的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)（一） 知識與技能1 .經(jīng)歷制作模擬電動機的過程，提高動手能力；2 .經(jīng)歷探究的過程， 提高實驗觀察能力、分析歸納能力。（一）過程與方法1 .經(jīng)歷制作模擬電動機的過程，提高動手能力；2 .經(jīng)歷探究的過程， 提高實驗觀察能力、分析歸納能力。（二）情感態(tài)度與價值觀通過了解物理知識如何轉(zhuǎn)化成為實際技術(shù)應(yīng)用，進一步提高學(xué)習(xí) 科學(xué)技術(shù)知識和應(yīng)用物理知識的興趣。教學(xué)重點1 .通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作

2、用2 .力的方向跟電流的方向、磁場的方向有關(guān)。教學(xué)難點1 .電動機的基本構(gòu)造與原理2 .換向器的作用教學(xué)過程、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)1 .電流的方向；2 .磁場的概念；3 .力是改變物體運動狀態(tài)的原因 二、知識講解考點/易錯點1:磁場對通電導(dǎo)線的作用1 .通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用。力的方向跟磁感線方向垂直，跟電流方向垂直；2 .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)。（當(dāng) 電流方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時， 力的方向也隨之改 變；當(dāng)電流方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時，力的方向不 變。）3 .當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線垂直時，磁場對通電導(dǎo)線的力最大；當(dāng)通電導(dǎo) 線與磁感線平行時，磁場

3、對通電導(dǎo)線沒有力的作用?？键c/易錯點2:磁場對通電線圈的作用通電線圈在磁場中受到力的作用可以發(fā)生轉(zhuǎn)動，如圖所示。力”和運動”磁場對通電導(dǎo)體的作用是力”而不是運 動”，也就是說，通電導(dǎo)體在磁場中會受到磁力的作用，但不一定運動。如圖乙所示，此時線圈的ab邊和cd邊受力的方向不但相反，而 且力的作用線也在一條直線上，線圈受到平衡力，線圈會停在這個位 置（即線圈平面與磁感線垂直的位置被稱為平衡位置）而不運動第 2 頁考點/易錯點3 : 直流電動機1構(gòu)造：磁極、線圈、換向器和電刷組成。2工作原理：利用通電線圈在磁場里受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理工作的。3換向器的作用：(1) 構(gòu)造：由兩個銅制半球環(huán)構(gòu)成； (2)

4、作用：當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置，能及時改變線圈中電流方向，使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動。4能量轉(zhuǎn)換：電能一機械能。5. 優(yōu)點：構(gòu)造簡單、控制方便、體積小、效率高、功率可大可小，價格便宜、無污染6. 直流電動機不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速過小的原因：安裝直流電動機模型時， 線圈不轉(zhuǎn)的原因主要有電路開路、 磁鐵無磁性和線圈處于平衡位置等幾種情況。轉(zhuǎn)速過小是因為電流小或磁性弱。三、例題精析【例題1】【題干】 下列設(shè)備中，利用 “通電導(dǎo)體在磁場中受力運動 ”原理工作的是()A.電鈴 B.發(fā)電機 C.電動機 D.電磁起重機【答案】C【解析】A 、電鈴的主要元件是電磁鐵，電磁鐵的原理是電流的磁效應(yīng)；B、發(fā)電機的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象； C、電

5、動機的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力，或者說通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動；D、電磁起重機的主要元件是電磁鐵，原理是電流的磁效應(yīng).故選C.例題2【題干】在如圖所示的實驗裝置中，當(dāng)開關(guān)閉合時，能觀察 N 0& 到導(dǎo)體棒ab沿金屬導(dǎo)軌運動.利用這一現(xiàn)象所揭示的原理，2s霓可制成的設(shè)備是()A. 電熱器 B.發(fā)電機 C. 電動機 D. 電磁繼電器【答案】C【解析】本實驗研究的內(nèi)容是通電導(dǎo)體在磁場中受力運動的現(xiàn)象工 人類利用該現(xiàn)象制造了電動機，所以選項 A、B、D是錯誤的.故選C.例題3【題干】在安裝直流電動機模型的實驗中，小杰同 學(xué)按照科學(xué)教材的要求安裝了一臺如右圖所示的直 流電動機模型.安裝完畢，閉合開關(guān)后

6、，線圈順時 針方向轉(zhuǎn)動，則能使線圈逆時針方向轉(zhuǎn)動的做法是( )A. 減小一節(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)【解析】直流電動機的轉(zhuǎn)動方向與線圈中的電流方向和磁場方向有 關(guān)，若使通入直流電動機的電流方向改變，它的轉(zhuǎn)動方向?qū)⒏淖?故 選D.例題4【題干】小明用漆包線繞成線圈，將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁 場，如圖所示，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)線圈只能偏轉(zhuǎn)至水平位置、不能 持續(xù)轉(zhuǎn)動.為使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動，下列措施中可行A.換用電壓更大的電源B. 換用磁性更強的磁體C.重新制作匝數(shù)更多的線圈，將線圈兩端的漆全部刮去D.在線圈的一端重抹油漆，干后在適當(dāng)位置刮去半圈【答案】D【

7、解析】將線圈兩端的漆全部刮去后，沒有了換向器，不能改變線圈中的電流方向，就不能改變線的受力方向，所以閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn) 線圈只能偏轉(zhuǎn)至水平位置、不能持續(xù)轉(zhuǎn)動，要想讓線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動，需 增加換向器，即在線圈的一端重抹油漆，干后在適當(dāng)位置刮去半圈，相當(dāng)于添加一個換向器，使線圈能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動，故 D符合要求；換 用電壓更大的電源、換用磁性更強的磁體、重新制作匝數(shù)更多的線圈 不能改變線圈的受力方向，仍然不能持續(xù)轉(zhuǎn)動，故 ABC不符合要求.故選D.【例題5】如圖所示四個實驗現(xiàn)象中，揭示了電動機原理的是（）【答案】B【解析】本題考查電動機的原理。A實驗是奧斯特實驗的實驗裝置；B 實驗是研究通電導(dǎo)體在磁場中受力

8、運.動的實驗裝置，也是電動機的原 理圖；C實驗是探究電荷間相互作用規(guī)律的實驗裝置；D實驗是研究電 磁鐵磁性的實驗裝置?！纠}6關(guān)于動圈式揚聲器的說法中正確的是()A.動圈式揚聲器音圈中有強電流通電時才會發(fā)聲B.動圈式揚聲器工作時是將機械能轉(zhuǎn)化為電能C.動圈式揚聲器的工作原理是通電線圈在磁場中受力運動D.動圈式揚聲器工作時線圈中通過的電流不一定是交變電流【答案】C【解析】本題考查揚聲器的原理。只要有強弱變化的電流，動圈式揚聲器就會發(fā)聲.,A說法錯誤；動圈式揚聲器把電能轉(zhuǎn)化為機械能,B說法 錯誤;動圈式揚聲器是把強弱變化的電流變成聲音信號的裝置，它利用了磁場對電流有力的作用的原理，C說法正確；動圈

9、式揚聲器工作時線 圈中通過的電流一定是交變電流，D說法錯誤，故選C。四、課堂運用1,我們使用的電風(fēng)扇、洗衣機、抽油煙機等家用電器 ，其主要部件都 是用電動機來工作的，那么電動機是根據(jù)下列哪種現(xiàn)象制成的 ()A.電流周圍存在磁場B.磁場對放入其中的永磁體產(chǎn)生力的作用C.磁場對放入其中的通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用D.二力平衡知識【答案】C【解析】選C。本題考查電動機的原理。電動機里繞有線圈，工作特 點是當(dāng)給電動機通電時，電動機就會轉(zhuǎn)動，所以電動機是根據(jù)磁場對放 入其中的通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用制成的，而不是對永磁體產(chǎn)生力的作 用，故C正確。2.在物理實驗課上，小明想觀察直流電動機模型的工作情況，將其接入 電

10、路，各部分連接完好，結(jié)果電動機卻不工作，他用手輕輕地碰了一下 線圈后，直流電動機模型開始正常轉(zhuǎn)動，其不可能的原因是 （） A.電動機的磁極裝反了B.電源電壓太低C.線圈剛好處于平衡位置D.線圈中的電流太小【答案】A【解析】選A。如果其他正常，只是電動機的磁極裝反，只能影響電動 機的轉(zhuǎn)動方向，不會導(dǎo)致電動機不工作；由于電動機的轉(zhuǎn)軸處有摩擦且 轉(zhuǎn)動線圈具有慣性，若電源電壓太低或線圈中的電流太小，產(chǎn)生的使線 圈轉(zhuǎn)動的力很小，不能使電動機啟動，用手輕輕地碰一下線圈，借助外 力啟動后,由于慣性盡管線圈受的力很小也可使電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)；當(dāng)線圈剛好處于 平衡位置”時，用手輕輕地碰一下，可脫離該位置，一旦轉(zhuǎn) 動

11、起來靠慣性即可越過 平衡位置”使電動機正常轉(zhuǎn)動。3.如圖是一種單元防盜門門鎖的原理圖。其工作過程 ：當(dāng)有人在樓下 按門鈴叫門時，樓上的人閉合開關(guān)，門鎖上的電磁鐵通電 銜鐵, 銜鐵脫離門扣，這時來人拉開門，進入樓內(nèi)。在關(guān)門時，開關(guān)是斷開的， 銜鐵在 作用下，合入門扣?！敬鸢浮课龔椈伞窘馕觥?本題考查電磁鐵在生活中的應(yīng)用。有人在樓下按門鈴時 ，樓 上的人閉合開關(guān)，門鎖上的電磁鐵通電就具有磁性，銜鐵就被吸引，從 而脫離門扣，來人就可以拉開門。關(guān)門時，開關(guān)是斷開的，電磁鐵沒有磁 性，此時銜鐵在彈簧的作用下，合入門扣。4,如圖為我們實驗室所用電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。 當(dāng)接入電路，有電流通過線圈時，線圈

12、帶動指針偏轉(zhuǎn)。該電流表的工作原理是?！敬鸢浮客妼?dǎo)線在磁場中受到力的作用（或磁場對電流有力的作用）【解析】 題通過生活實例考查對磁場對電流的作用的理解。從圖中可以看出，電流表中有永磁體，當(dāng)有電流通過線圈時，線圈帶動指針偏 轉(zhuǎn),說明通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用（或磁場對電流有力的作用）電池5.如圖所示，將線圈一端引線上的絕緣漆全部刮掉，另一端只刮掉了半 個側(cè)面，放在磁鐵上方后通電，線圈就會轉(zhuǎn)動起來，這樣便做成了一個簡易電動機。其工作原理是；若要改變線圈的轉(zhuǎn)動方向，請寫出一種操作方法：【答案】通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用（或通電線圈在磁場中受力 轉(zhuǎn)動或磁場對電流有力的作用）將磁鐵倒置（或?qū)φ{(diào)電池兩

13、極）【解析】本題考查電動機原理探究實驗。電動機的工作原理是通電導(dǎo) 體在磁場中受到力的作用；通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與磁場方向 和電流方向有關(guān)，如果磁場方向不變，改變電流方向時，通電導(dǎo)體在磁 場中的受力方向改變，如果電流方向不，變，改變磁場方向時，通電導(dǎo)體 在磁場中的受力方向改變，如果同時改變磁場方向和電流方向時，通電 導(dǎo)體在磁場中的受力方向?qū)⒉蛔儭?,如圖是一頂太陽能風(fēng)扇涼帽，涼帽的頂部裝有一個太陽能電 池板，帽沿裝有一個小型電風(fēng)扇，電風(fēng)扇里面有一個小電動機 這個電動機工作時將 能轉(zhuǎn)化為 能。【答案】電機械【解析】本題考查電動機的能量轉(zhuǎn)化。電風(fēng)扇是用電器 ，它工作時消 耗了電能，得到了機械能

14、。五、課程小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)會了如下知識內(nèi)容：1、了解磁場對通電導(dǎo)線的作用。2、了解直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理。3、初步認(rèn)識科學(xué)與技術(shù)、社會之間的關(guān)系六、課后作業(yè)1、如圖所示是小李探究電磁鐵磁性強弱與什么因素有關(guān)的實驗裝置。下列措施中能使電磁鐵磁性增強的是（）A,滑片P向右移動，其他條件不變 B,滑片P向左移動，其他條件不變 C,開關(guān)S由1扳到2,其他條件不變 D,電源的正負(fù)極對調(diào)其他條件不變，【答案】B【解析】電磁鐵的磁性強弱與電流強弱、線圈匝數(shù)和有無鐵芯 （或鐵 芯大小）等因素都有關(guān)。A項中向右移動滑片P時，滑動變阻器連入 電路的電阻增大，電流變小，電磁鐵磁性減弱；B項中向左移動滑片

15、P時，滑動變阻器連入電路的電阻減小， 電流變大，電磁鐵磁性增強； C項中的操作會使線圈匝數(shù)變少，電磁鐵磁性減弱； D項中的操作只 會改變電磁鐵的磁極，而不影響電磁鐵的磁性強弱。故本題選B。2、為了探究 電磁鐵的磁性強弱與哪些因素”有關(guān)，做了以下幾次實 驗，實驗現(xiàn)象如圖所示.根據(jù)圖示現(xiàn)象回答下列問題：（1）通過觀察圖甲中A與B兩個電磁鐵，當(dāng)通過線圈的電流相同時、有無鐵芯相同時，電磁鐵線圈的匝數(shù)越多，它的磁性就越（2）通過觀察圖甲中B與C兩個電磁鐵，當(dāng)通過線圈的電流相同時、 線圈的匝數(shù)相同時， 鐵芯的電磁鐵，它的磁性就越強.（選填宥”或無”）（3）通過觀察圖乙與圖丙，當(dāng)線圈的匝數(shù)相同、有無鐵芯相同

16、時，電 磁鐵的電流越 ,它的磁性就越強.（4）結(jié)論：影響電磁鐵磁性強弱的因素有 r【答案】（1）強 （2）有 （3）大 （4） 電流大小、線圈 的匝數(shù)、有無鐵芯【解析】（1）圖甲中A、B兩電磁鐵，通過線圈的電流相同時、 有無鐵芯相同時，線圈的匝數(shù)越多，吸引大頭針數(shù)目越多，表 明它的磁性就越強.圖甲中B、C兩電磁鐵，通過線圈的電流相同時、線圈匝數(shù) 相同時，有鐵芯的電磁鐵吸引大頭針數(shù)目越多，表明它的磁性 就越強.（3）線圈的匝數(shù)相同、有無鐵芯相同，圖丙中滑動變阻器連入電路的電阻變短，電阻變小，電路中電流增大，電磁鐵吸引大頭 針增多，電磁鐵的磁性增強.說明通過電磁鐵的電流越大，它 的磁性就越強.（4

17、）結(jié)論：影響電磁鐵磁性強弱的因素有通過電磁鐵的電流大 小、線圈的匝數(shù)、有無鐵芯.3、如圖所示，在直流電動機的工作過程中， 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 ,從而實現(xiàn)通電線圈在磁場中的連續(xù)轉(zhuǎn)動.電動機工作時是 把電能轉(zhuǎn)化為【答案】1、電流方向2、機械【解析】在直流電動機的工作過程中， 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電流方向，從而實現(xiàn)通電線圈在磁場中的連續(xù)轉(zhuǎn)動.電動機工作時是把電能轉(zhuǎn)化為機械能4、如圖所示，A、B是反映電和磁之間聯(lián)系的實驗裝置圖， C、D是 這兩種電磁現(xiàn)象的應(yīng)用裝置.圖 A是研究現(xiàn)象的裝置，根據(jù)這一現(xiàn)象

18、，制成了 機，如圖所示.【答案】電磁感應(yīng)；發(fā)電；C;【解析】A圖中導(dǎo)體棒與電流表相連，無供電裝置，故為演示電磁感應(yīng)的裝置.由這一原理我們制出了發(fā)電機，如沒電源的圖 C.B圖中有電源供電，而無電流表，但能看到通電導(dǎo)線在磁場中的 運動，故本實驗是研究磁場對電流作用的裝置，通過這一現(xiàn)象， 我們制成了電動機，如有電源的圖 D.故答案為：電磁感應(yīng)；發(fā)電；C;5、如圖所示是電學(xué)中很重要的兩個實驗，其中利用甲圖所示的實驗裝置原理可以制造出 機，利用乙圖所示的實驗裝置原理可以制造出機.【答案】發(fā)電；電動.【解析】甲圖是電磁感應(yīng)實驗，閉合開關(guān)s,當(dāng)導(dǎo)體ab在磁場中做切 割磁感線運動時，電路中會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電

19、流表指針偏轉(zhuǎn)，將機 械能轉(zhuǎn)化為電能.根據(jù)這個現(xiàn)象制成了發(fā)電機.乙圖是通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用實驗.閉合開關(guān)，導(dǎo)體 AB有電 流通過，將受力運動.在此過程中，將電能轉(zhuǎn)化為機械能.根據(jù)這個 原理制成了電動機.6、下圖是“探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的實驗 裝置，閉合開關(guān)后，銅棒ab、電流表、開關(guān)組成閉合電路.小明將 實驗中觀察到的現(xiàn)象記錄在下表中.次數(shù)開關(guān)磁場方向?qū)wab的運動方向電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向1上N下S向右運動不偏轉(zhuǎn)2閉合上N下S向右運動向左偏轉(zhuǎn)3閉合上N下S向左運動向右偏轉(zhuǎn)4閉合上N下S向上運動不偏轉(zhuǎn)5閉合上S下N向下運動不偏轉(zhuǎn)6閉合上S下N向右運動向右偏轉(zhuǎn)7閉合上S下N向左運動向左偏轉(zhuǎn)(1)小明分析得出：閉合電路中的部分導(dǎo)體在磁場里做 時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.(2)比較實驗2和3 (或6和7)可知：在磁場方向一定時，感應(yīng)電流的方向與有關(guān).(3)比較實驗2和6 (或3和7)可知：.(4)此實驗的研究方法有控制變量法和 法.在此實驗的過程中是一能轉(zhuǎn)化為能，重要的應(yīng)用是(5)針對這個實驗小明進行了進一步的探究， 他提出了 感應(yīng)電