人教版九年級(jí)物理第二十章電與磁第4節(jié)電動(dòng)機(jī)教學(xué)課件

第二十章電與磁第4節(jié)電動(dòng)機(jī)教學(xué)目標(biāo)物理觀念：能說(shuō)出磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用。能說(shuō)出直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理及其能量轉(zhuǎn)化?？茖W(xué)思維：能通過(guò)實(shí)驗(yàn)，分析得出通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，且力的方向跟電流的方向、磁感線的方向都有關(guān)系。能從小小電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)入手，通過(guò)觀察、拆裝簡(jiǎn)單電動(dòng)機(jī)的實(shí)踐過(guò)程，認(rèn)識(shí)電動(dòng)機(jī)的兩大組成部分及換向器的作用，進(jìn)而了解電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理，學(xué)會(huì)用合理簡(jiǎn)化的方法對(duì)事物進(jìn)行分析。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：能通過(guò)探究問(wèn)題得到所學(xué)知識(shí)，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力,為今后獨(dú)立思考、解決問(wèn)題打好基礎(chǔ)。知識(shí)點(diǎn)精講1.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到______的作用，力的方向跟________的方向和__________的方向都有關(guān)系。當(dāng)電流的方向或者磁感線的方向變得相反時(shí)，通電導(dǎo)線受力的方向也變得________；當(dāng)電流的方向和磁感線的方向都變得相反時(shí)，通電導(dǎo)線受力的方向________。知識(shí)點(diǎn)1：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力電流磁感線相反不變2.【科學(xué)探究】如圖20-4-1所示，閉合開(kāi)關(guān)S，靜止的導(dǎo)體棒ab在軌道上向右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到________的作用。若只將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，則導(dǎo)體棒ab將向________（填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)。若只將蹄形磁鐵的N、S極對(duì)調(diào)，則導(dǎo)體棒ab將向________（填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)。課堂演練力左左3.【科學(xué)探究】在觀察“磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用”活動(dòng)中，小晴按照?qǐng)D20-4-2所示組裝實(shí)驗(yàn)器材。（1）為完成該觀察活動(dòng)且實(shí)驗(yàn)效果明顯，放在蹄形磁體磁場(chǎng)中的直導(dǎo)線EF應(yīng)選擇下列哪種金屬棒?（金屬棒都是實(shí)心的且形狀和體積相同，ρ銅＞ρ鐵=ρ鋼＞ρ鋁）()A.鐵棒 B.鋼棒C.銅棒 D.鋁棒D（2）選擇恰當(dāng)直導(dǎo)線后，將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到適當(dāng)位置，閉合開(kāi)關(guān)，看到直導(dǎo)線EF由靜止變?yōu)橄蛴疫\(yùn)動(dòng)，說(shuō)明________對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用。（3）將滑動(dòng)變阻器的滑片向右端移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線EF向右運(yùn)動(dòng)并且擺起的幅度更大，這說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體作用力的大小與____________有關(guān)；改變電流方向，導(dǎo)體向另一方向運(yùn)動(dòng)，這說(shuō)明通電導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與_____________有關(guān)。磁場(chǎng)電流大小電流方向（4）若要使直導(dǎo)線EF運(yùn)動(dòng)速度加快，除了增大電流，還可采取的方法是________________________________________________。（寫(xiě)出1種即可）

增大磁體磁性（或?qū)⒅睂?dǎo)線換成輕質(zhì)線圈）思路點(diǎn)撥：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，力的方向和電流方向、磁場(chǎng)方向有關(guān)，改變其中一個(gè)方向均可改變力的方向，若二者同時(shí)改變，則力的方向不變。4.基本構(gòu)造：電動(dòng)機(jī)由能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的________（轉(zhuǎn)子）和固定不動(dòng)的________（定子）組成。5.工作原理：通電線圈在________中受________轉(zhuǎn)動(dòng)。6.能量轉(zhuǎn)化：電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中把________能轉(zhuǎn)化成________能。知識(shí)點(diǎn)2：電動(dòng)機(jī)線圈磁體磁場(chǎng)力電機(jī)械7.換向器的作用：當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)________位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中的________方向，使其連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。8.揚(yáng)聲器工作時(shí)把________信號(hào)轉(zhuǎn)換成________信號(hào)。它與電動(dòng)機(jī)的工作原理相同，由于通過(guò)線圈的________是變化的,線圈就不斷地來(lái)回振動(dòng),帶動(dòng)紙盆也來(lái)回振動(dòng),于是就發(fā)出了聲音。平衡電流電聲電流9.【物理學(xué)與工程實(shí)踐】圖20-4-3為小玲和小輝同學(xué)制作的直流電動(dòng)機(jī)模型。他們用回形針做成兩個(gè)金屬支架，分別與電池的兩極相連；用漆包線繞一個(gè)矩形線圈，以線圈引線為軸，并用小刀刮去軸的一端的全部漆皮，另一端只刮去上半周（或下半周）漆皮；將線圈放在支架上，磁體放在線圈下，閉合開(kāi)關(guān)且用手輕推一下線圈，線圈就會(huì)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。課堂演練（1）直流電動(dòng)機(jī)的工作原理是________________________________。（2）通過(guò)改變________或________方向，可以改變線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。（3）軸的一端刮去半周漆皮，是為了使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)只有________圈通電獲得動(dòng)力，另外半圈停止供電，線圈靠________越過(guò)另外半圈。

通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)電流半慣性（4）如果電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線的連接和性能良好，閉合開(kāi)關(guān)后，線圈不能開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)你分析可能的原因是磁場(chǎng)太______或開(kāi)始時(shí)線圈處在__________。（5）電動(dòng)機(jī)工作時(shí)把________轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。弱平衡位置電能10.圖20-4-4甲是一個(gè)電動(dòng)機(jī)的原理圖。閉合開(kāi)關(guān)，通電線圈的ab邊和cd邊在同一磁場(chǎng)里受到_____的作用，因兩邊中的電流方向相反，所以兩個(gè)力的方向________，且________（填“在”或“不在”）同一直線上，所以線圈就轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)了。當(dāng)轉(zhuǎn)到如圖20-4-4乙所示的位置（線圈平面與磁感線垂直）時(shí)，這兩個(gè)力______（填“在”或“不在”）同一直線上，而且大小________、方向相反，是一對(duì)________力，這個(gè)位置叫做平衡位置。線圈要能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去，就需要安裝一個(gè)________，來(lái)改變線圈中的電流方向。力相反不在在相等平衡換向器思路點(diǎn)撥：線圈越過(guò)平衡位置之后，受到的力要阻礙它轉(zhuǎn)動(dòng)。要使其連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，就要使線圈在轉(zhuǎn)過(guò)該位置后，改變電流或磁場(chǎng)的方向，使阻力變成動(dòng)力，所以要安裝換向器。課堂鞏固1.圖20-4-5為直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)的分析中正確的是（）A.電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中,線圈中的電流方向保持不變B.將磁體的磁極對(duì)調(diào)可使直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大C.使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠電磁繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的D.僅改變磁場(chǎng)的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向D2.圖20-4-6是矩形線圈在磁場(chǎng)中的擺放情況，圖甲中線圈與磁場(chǎng)方向平行，圖乙中線圈與磁場(chǎng)方向垂直?，F(xiàn)在給它們通以相同的電流，圖甲中導(dǎo)線ab的受力情況如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A.圖甲中導(dǎo)線ab和cd受力方向相反，線圈能轉(zhuǎn)動(dòng)B.圖乙中導(dǎo)線ab和cd受力方向相反，線圈能轉(zhuǎn)動(dòng)C.圖甲中導(dǎo)線ab和cd受力方向相同，線圈能轉(zhuǎn)動(dòng)D.圖甲、乙中導(dǎo)線ab受到的力的方向不同A3.【科學(xué)思維】如圖20-4-7所示，表示導(dǎo)線中的電流方向垂直于紙面向里（⊙表示導(dǎo)線中的電流方向垂直于紙面向外）F是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力。下圖中，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力與F的方向相同的是（）B4.【物理學(xué)與工程實(shí)踐】小明在科學(xué)拓展課上制作了一個(gè)簡(jiǎn)易喇叭（原理如圖20-4-8）。接通信號(hào)源后，電流的方向不斷改變，導(dǎo)致線圈的磁極不斷變化，通過(guò)吸引或排斥磁鐵，帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)聲。為改變紙盆的振動(dòng)幅度以調(diào)節(jié)喇叭響度，下列方法不可行的是()A.改變磁鐵的磁極 B.改變電流的大小 C.改變磁鐵的磁性強(qiáng)弱 D.改變線圈的匝數(shù)A5.【科學(xué)思維】如圖20-4-9所示，線圈abcd位于磁場(chǎng)中，當(dāng)S與1接通時(shí)，ab段導(dǎo)線中電流的方向?yàn)開(kāi)_______（填“a→b”或“b→a”），ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力F1的方向豎直向上，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出此時(shí)cd段導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力F2；當(dāng)S改為與2接通時(shí)，ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力的方向__________。a→b豎直向下如答圖20-4-1所示。6.【物理學(xué)與工程實(shí)踐】圖20-4-10甲是直流電動(dòng)機(jī)模型，圖20-4-10乙是自制簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)模型?，F(xiàn)在主要討論圖乙中簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)的制作與操作問(wèn)題。（1）繞制線圈的銅絲外表有漆皮，必須對(duì)線圈引出線的兩端(擱置于銅質(zhì)彎鉤的部位)進(jìn)行刮漆處理，刮漆方法見(jiàn)放大圖。按這種方法刮漆，目的是使線圈能夠__________，因此這一部位就相當(dāng)于圖甲中的________(填某一部件的名稱(chēng))。持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)換向器（2）如果整個(gè)制作沒(méi)有問(wèn)題，但接上電源后線圈不動(dòng)，這時(shí)應(yīng)做哪些嘗試?(說(shuō)出兩點(diǎn)即可)①_____________________