16.3 磁场对电流的作用 电动机 教案 --- 2022-2023学年苏科版物理九年级下册

16.3 磁场对电流的作用 电动机 教学目标 1.了解通电导线在磁场中受力的作用,并且受力的方向与电流方向、磁场方向的关系； 2.通过“磁场对电流的作用”的探究实验,了解直流电动机的结构和工作原理,知道直流电动机中能量的转化. 教学难点 1、观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程；电动机的工作原理. 2、理解电动机的原理. 教学过程 一、情境引入 你玩过下列图片中的玩具吗？你知道它们是靠什么驱动的吗？ 提问：小电动机是由哪些部件组成的? 电动机通电后为什么能够转动呢？ 猜想与假设：电动机的转动可能是线圈受到磁场作用的缘故. 设计方案：先研究一根通电导线放在磁场中,观察它的运动. 二、探究新知 [活动]:观察磁场对通电直导线的作用 1.按照图16-26组装实验器材。 2.给直导线（铝棒）通电，观察它的运动情况。 3.改变直导线中的电流方向,观察直导线的运动情况。 4.将磁极对调,改变磁场的方向,再次观察运动情况。 观察与思考：通过实验，你看到了什么现象？从中可以发现什么规律？ 当闭合开关时,导体会运动起来,并且改变电流的方向或磁铁磁极的位置,导体运动方向会发生改变.磁场对通电直导线有力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关. 磁场对电流作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关系,并且力的方向与电流和磁场的方向垂直.当电流方向与磁场方向平行时,通电导体不受力的作用. 左手定则:伸开左手,四指并拢,拇指与四指垂直,并且在同一平面里,让磁感线垂直穿过手心,使四指指向电流方向,这时大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁场力的方向。 三、合作探究 [活动]:观察磁场对通电线圈的作用 我们知道了通电导体在磁场中受到力的作用． 思考：如果把一个通电的线圈放在磁场里，线圈会运动吗？怎样运动？ 线圈平面和磁感线垂直时,这个位置叫平衡位置. 通电线圈在磁场中会发生转动，但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动. 如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，不改变其中的电流方向，线圈将会反向转动回去. 思考：怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动？ 如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，立刻改变其中的电流方向， 线圈就会继续转动下去.能够完成这一任务的装置叫做换向器. 如图所示，在通电线圈的两端各连有一个半圆环C、D，称为转向器，它们随线圈一起转动。A、B是电刷，分别与一个半圆环接触，使电和线圈组成闭合电路。每当线圈刚转过平衡位置时，转向器就能自动改变线圈中电流的方向。玩具中的直流电动机就是按照下面图示的原理工作的。 直流电动机工作原理 1.使用直流电的电动机叫做直流电动机. 2.通电线圈在磁场中受力转动是电动机的基本原理. 3.电动机是把电能转化为机械能的动力机器. 4.利用换向器来改变线圈中的电流方向. 5.直流电动机的优点 转速可以连续调节. 我来作图： 根据A图中通电导体受力情况， 画出B、C、D图中通电导体受力的方向. 四、巩固练习 同学们做练习题 5、 课堂小结 知识总结 学科网（北京）股份有限公司 $$