20.4 电动机 教案 2023-2024学年初中物理人教版九年级全一册

1 20.4电动机 2 【学习目标】 3 1.了解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。 5 3.知道换向器的作用。 6 4初步认识科学与技术之间的关系。 【教学重难点】 重点：两种电荷及相互作用规律；生活中常见的导体和绝缘体。 9 难点：自然界只有两种电荷的推理和摩擦起电的原因。 10 【教学方法】 11 启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。 12 【教学过程】 13 新课导入： 14 电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具。它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。电动 15骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。你知道电动机的工作原理吗？从 16学生的质疑中导入新课。 17 18 新课讲授： 19 探究点一、磁场对电流的作用 20 活动1：回忆奥斯特电生磁的实验，请一位同学叙述一下奥斯特的实验过程及结果？ 21 提问：根据的奥斯特实验，请同学们逆向思考：假如通电导线放在磁场中会不会也受到 22 磁场的作用力呢？ 23 活动2：同学们的猜想听起来很有道理，但是正不正确呢，我们应该去设计实验来验证。 24 请同学们讨论一下，给出一个比较好的实验方案来。 25 1 活动3：教师出示演示实验仪器，并按教材P133“演示”实验操作。 2 活动4：学生交流讨论：就此实验装置中，力是有方向的，通电导体在磁场中受力的方 3 向可能与哪些因素有关？哪些条件可改变的？由此你想到了什么？ 4 活动5：教师根据学生的想法进行验证，并让学生观察当某一条件发生改变时导体的运 5 动情况会怎样？多媒体展示结论： 6 1.通电导线在磁场中要受到力的作用。 7 2.通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。 8 当电流方向或磁场方向相反时，通电导体受力的方向也相反：若二者同时变得相反时通 9电导体受力方向不变。（一变则变，同变不变。）受力方向既与磁感线方向垂直，又与电流方 10向垂直。 11 活动6：引导学生进行猜想：刚才我们是把一根通电直导线放在磁场中发现它会受到力 12 的作用。那么假如我们不是放一根导线，而是把整个线圈放到磁场中，又会怎么样呢？ 13 活动7：演示：教材P134“演示”，把一个通电的线框放入磁场中，验证学生的猜想。 14 观察现象：通电线圈在磁场中可以转过一个角度，但不是连续转动。 15 活动8：提问：请同学们分析线框的受力情况，说一说，为什么线圈是转动而不是直线 16 运动呢？ 17 活动9：能不能让线圈实现持续转动呢？下面我们就来做这个“小小电动机”实验，看 18 看电动机是怎样转起来的。并且思考一下电动机为什么能不停地转动，这和我们的实验器材 19 的结构有没有关系？ 20 活动10：教师让学生生阅读教材P134“想想做做”的内容：让线圈转起来。 21 演示实验：让小小电动机持续地转起来。 22 提问：小小电动机之所以能持续地转起来这和我们的实验器材有什么特别的地方呢？ 23 (布置课外作业：让学生互相帮助做一做小小电动机并让它转动起来。) 24 探究点二、电动机的基本构造 25 活动1：展示：直流电动机模型，并通电使它转动，学生观察其结构。 26 介绍：电动机就是由能转动的线圈和不动磁体组成。我们把它们叫做转子和定子。 27 (板书：二、电动机的基本构造 28 1.电动机的组成转子和定子) 2 1 2.电动机的原理 2 过渡：在刚才的“想想做做”中，线圈为什么能不停地转动呢？我们先米看看为什么通 3 电线圈在磁场中只能扭转。 4 活动2：多媒体动画：演示教材P135“演示”，让学生观察现象并完成下列问题： 5 (1)什么是平衡位置？为什么称为平衡位置？当线圈越过平衡位置后，为什么不能继 6续转下去，最后要返回平衡位置呢？ 7 (2)怎样使线圈越过平衡位置后能继续转动下去的？ 8 (3)在刚才我们做的“小小电动机”的实验中是什么办法保证给线圈适时供电或新电 9的？这样设计的作用是什么呢？ 10 引导提出不同观点：如果不在线圈的后半圈停止供电，而是设法改变后半周电流的方向， 11 使线圈在后半周也获得动力，线圈将会更平衡、更有力地转动下去。 12 过渡：如何使线圈在后半周也能获得同方向转动的动力呢？ 13 活动3：多媒体展示：教材P136图20.4-6换向器的图片。 14 电动机的原理：通电线圈在磁场中受力会发生转动。 15 换向器的作用：改变线圈的电流方向，使线圈得以持续转动。) 16 活动4：介绍：实际的直流电动机是通过换向器米实现这项功能，挨向器由两个彼此绝 17 缘的半环组成，两个半环分别与线圈的两端接通。当线圈转动通过平衡位置后，半环从与一 18 个电刷接触，改变为与另一电刷接触，从而改变线圈中电流的方向和磁场力方向，使线圈得 19 以转动。 20 课堂练习： 21