内容正文:
20.4 电动机
核心素养 学业质量 教学内容
物理观念 1.知道通电导线在磁场中会受到力的作用,并知道力的方向与哪些因素有关。
2.了解直流电动机的工作原理。
3.了解动圈式扬声器结构和原理。 1.通过实验探究,让学生知道通电导线在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关。
2.结合动画分析通电线圈在磁场中不能连续转动的原因,并由此引出解决这个问题的方法:当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中的电流方向,从而让学生理解换向器的作用。
3.结合动画分析动圈式扬声器的工作原理。
核心素养 学业质量 教学内容
科学思维 通过分析通电线圈不能在磁场中连续转动的问题,锻炼学生分析解决问题的能力。 1.能通过物理实验建构物理概念,深化对物理规律的认识,领悟其内涵及相互联系。
2.通过分析通电导线在磁场中不能连续转动过程,让学生体会科学是怎样在不断解决问题中发展的。
核心素养 学业质量 教学内容
科学探究 运用控制变量法探究通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关。 研究通电导线在磁场中受力方向与什么有关时,能制订初步的实验方案;通过实验现象,进行初步的判断,得出实验结论。
核心素养 学业质量 教学内容
科学态度
与责任 培养学生实事求是的科学态度和从现象看本质的科学素养。让学生体验发现的乐趣,激发学生探索兴趣。 1.通过分析电动机模型,让学生认识电磁的应用,体会物理学发展对社会进步的推动作用。
2.将实验探究方法及安全操作规范等运用于解决日常问题的意识,能根据所学知识和说明书等解决现实中的简单问题。
2022年课程标准 学习目标
1.通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,并知道力的方向与哪些因素有关。
2.了解直流电动机的工作原理。
3.了解动圈式扬声器结构和原理。 1.知道通电导线在磁场中受到力的作用,受力方向跟磁场方向和电流方向有关。
2.分析直流电动机的工作原理和换向器的作用。
3.了解动圈式扬声器的结构和工作原理。
知识点1 磁场对通电导线的作用
想一想
1.我们知道,磁体在磁场中会受到力的作用。通电导线周围存在磁场,也相当于磁体,把通电导体放入磁场中,请你猜想: 会 (选填“会”或“不会”)受到力的作用。
2.我们想要验证刚才的猜想,就需要把一根能够自由移动的导线放入 磁场 中,给导线 通电 ,如果导线运动起来,就说明通电导线在磁场中受到力的作用。
会
磁场
通电
做一做
3.实验:探究磁场对通电导线的作用。
(1)把铜导线放在磁场里(放在蹄形磁铁两个磁极间,此处磁场较强),接通电源,让电流从A向B方向通过铜导线,观察现象。
现象:铜导线 运动起来 。
结论:通电导体在 磁场 中受到 力 的作用。
运动起来
磁场
力
(2)步骤(1)中,铜导线AB向左运动。保持磁极的位置不变,改变电流的方向,使电流从B流向A,观察铜导线的运动方向。
现象:铜导线向 右 运动,这说明导线的受力方向与步骤(1) 相反 (选填“相同”或“相反”)。
结论:通电导线在磁场中受力的方向与 电流方向 有关。
右
相反
电流方向
(3)然后在步骤(2)的基础上,保持铜导线中的电流方向不变,把蹄形磁铁的磁极上下对调,使磁场方向与原来相反,通电,观察铜导线的运动方向。
现象:铜导线向 左 运动,这说明导线的受力方向与步骤(2) 相反 (选填“相同”或“相反”)。
结论:通电导线在磁场中受力的方向与 磁场方向 有关。
左
相反
磁场方向
▶结论1 通电导线在磁场中受到力的作用。通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向有关。
练一练
4.如图,小李同学做了如下三组实验,其中AB是通电导体的一部分,导线上的箭头表示电流方向,F表示导线受到的磁场力,N、S表示磁体的两极。
(1)根据图甲得出的实验结论: 通电导线在磁场中受到力的作用 。
通电导线在磁场中受到力的作
用
(2)请根据图甲中导线的受力情况,画出乙、丙两图导线AB的受力情况。
知识点2 直流电动机
想一想
1.刚才我们是把一根通电导线放在磁场中,发现它会受到力的作用,然后运动起来。假如我们把导线绕成线圈,把整个线圈放到磁场中,给线圈通电,电流方向如图甲所示,线圈又会怎样?分析:
(1)线圈ab段的电流方向是从 a到b ,受力方向是竖直向 上 ;线圈cd段的电流方向是从 c到d ,受力方向竖直向 下 。整个线圈受到的力使它做 顺 (选填“顺”或“逆”)时针转动。
a到b
上
c到d