14.6直流电动机学案 2023-2024学年北师大版物理九年级

学习任务单 课程基本信息 学科 物理 年级 初三 学期 秋季 课题 直流电动机 教科书 书 名：九年级（全一册）物理教材 出版社：北京师范大学出版社 出版日期：2013年7月 学生信息 姓名 学校 班级 学号 学习目标 1. 通过拆解电动机的过程，了解电动机的主要结构，明确电动机转动的原理。 2. 通过模拟线圈在磁场中受力运动的过程，提升利用模型分析问题的能力。 3. 通过改进电动机装置的活动，认识换向器的工作原理，形成创新意识，提升实践能力。 课前学习任务 复习上节课所学的左手定则，完成下面练习： 将通电导线置于磁场中，电流方向和磁场方向如图1所示。现通入如图1甲所示电流时，导线受力方向如箭头所示，试画出其它各图中通电导体的受力方向。 甲 乙 丙 图1 课上学习任务 【学习任务一】 思考：电动机是怎样“动起来”的？ 1. 电动机的结构： 2. 电动机的原理： 【学习任务二】 思考：电动机是怎样“转起来”的？ 1. 分析线圈转动过程中受力情况： 2. 解决“是阻力”问题的方法： 【学习任务三】 思考：电动机是怎样“持续转”的？ 1. 分析小电风扇不能持续转的原因： 2. 用左手定则分析换向器的工作过程（如图2）： 图2 3. 电动机的能量转化情况： 4. 电动机的应用： 推荐的学习资源 【推荐资源一】 有趣的电磁秋千 商场柜台上招揽生意的电磁秋千，在电力的驱动下来回摆动，十分有趣。那是利用了复杂的电子电路，假如不用任何的电子元件，你能做出一个类似的装置来吗？ 小明用漆包线、干电池、磁铁、木板、胶水等材料制作了一个简易的电磁秋千——“小猫荡秋千”，如图3甲所示，表面看上去并没有外力去推，小猫自身又不动，却看到秋千越荡越高。它的工作原理如图3乙所示。 为什么通电后，电磁秋千能从静止运动起来？在小猫荡高的过程中，伴随着怎样的能量转化？试着查阅相关资料，自制一个电磁秋千。 甲 乙 图3 【推荐资源二】 高铁里的电动机 高速铁路（简称高铁），是指通过改造原有线路，使营运速率达到不小于200km/h，或者专门修建新的”高速新线”，使营运速率达到至少250km/h的铁路系统。高铁列车（如图4所示）具有速度快、安全性好、正点率高、舒适方便、能耗较低等特点，是我国重点发展的交通工具。 高铁列车比普通列车快，主要进行了两方面的改进，第一，改进路轨，提高平整程度。普通铁路的钢轨几十米就有个接口，列车的车轮滚过钢轨连接处，使车轮和车厢上下震动，列车行驶很不平稳，速度不能提高，否则震动加剧，会造成翻车事故。而高铁在修路时采取多种措施，减少了钢轨上很多接口，车轮滚动平稳，列车行驶告别了“哐当哐当”的震动，列车平稳前进，大大提高了速度。第二，改进列车。普通列车开动，首先是车头开动，拉动第一节车厢运动后，才能带动第二节及后面车厢运动，整个列车开动时，一节一节车厢带动起来的，需要较长时间也无法实现列车高速运行。而高铁动车组不只是车头装有牵引电动机，每个车厢都有牵引电动机，使每节列车的车轮都有动力。这样，动车组前进就像赛龙舟，每个人都奋力划桨，车轮一致运转，列车就很快提速，并可保持高速运行。 想一想：高铁列车与普通列车相比有哪些优点？高铁列车上哪个装置牵引它向前运动？高铁列车运行时，伴随着怎样的能量转化？ 图4 【推荐资源三】观看自制电动机视频，尝试自己做一个简易电动机。 学科网（北京）股份有限公司 $$