内容正文:
第4节 电动机
第一课时 磁场对通电导体的作用 电动机
教学目标
【知识与技能】
(1)知道磁场对通电导体有力的作用,其作用力的方向与电流方向和磁场方向有关。
(2)知道矩形通电线圈在磁场中的转动情况。
(3)了解直流电动机的构造和工作原理,理解换向器的结构和作用。
【过程与方法】
通过实验活动进行操作、观察、思考,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
【情感态度与价值观】
通过对直流电动机工作过程的分析以及内部构造的了解,体验科学知识如何转化成实际技术应用,培养学习科学知识的兴趣。
教学重难点
【重点】
(1)磁场对通电导体的作用。
(2)直流电动机的工作原理。
【难点】
(1)矩形通电线圈在磁场中的转动情况。
(2)直流电动机能持续转动的原因。
教学过程
知识点一 磁场对通电导体的作用
【自主学习】
阅读教材第16~17页的有关内容,完成下列填空:
1.通电导体在磁场中会受到 力 的作用,其受力方向与 磁场方向 、导体中的 电流方向 有关。当两者中任意一个的方向 改变 ,导体的受力方向就会 改变 。
2.当通电线圈所在平面与磁场平行时,由于通电线圈的两条对边中电流方向相反,它们在磁场中受到磁力的方向 相反 且不在一条直线上,在这两个力的作用下,线圈会发生 转动 (如图甲所示)。当线圈从其所在平面与磁场平行的位置转过90°时,这两个力恰好在同一直线上,而且 大小 相等、方向 相反 ,是一对平衡力(如图乙所示)。静止的线圈在这对平衡力的作用下可以在该位置保持静止。这一位置叫做 平衡位置 ,此时线圈所在平面恰好与磁感线 垂直 。
3.通电线圈转到平衡位置时,不会立即停下来,而是在此位置附近摆动几下才停下来。这是因为通电线圈转到 平衡位置 时具有一定的速度,由于 惯性 它会继续运动,但线圈这时受到 磁力 的作用,它又会返回平衡位置,所以它会摆动几下后再停下来。
【教师点拨】
1.没有电流通过的导体,在磁场中不会受到力的作用。如果同时改变电流方向和磁场方向,则通电导线的受力方向不改变。
2.磁场对放入其中的磁体会产生磁力的作用,而通电导体周围会产生磁场,通电导体也是磁体,将磁场中的磁体替换为通电导体,则磁场对放入其中的通电导体也会产生磁力的作用。这是等效替代法。
【跟进训练】
1.如图所示,小亮闭合开关后,发现导体ab开始运动,经过一系列探究后,他发现通过一定的操