第20章 第4节 电动机-【木牍中考●名师教案】2024-2025学年九年级下册物理（人教版）

第4节　电动机 ◇教学目标◇ 知识目标 1.知道磁场对电流有力的作用，知道通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关。 2.知道直流电动机的基本构造、工作原理和能量转化。 3.知道换向器在直流电动机中的作用。 4.了解电动机在生活中的应用。 能力目标 1.通过探究通电导线在磁场里受力的作用及受力方向与电流方向、磁场方向的关系，提高实验探究能力、分析归纳能力。 2.通过制作模拟电动机，了解直流电动机的结构和工作原理，提高动手能力。 素养目标 1.通过观察和实验，培养学生实事求是的实验态度以及与他人交流与合作的精神。 2.通过了解物理知识如何应用到实际中，进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。 ◇教学重难点◇ 教学重点 通电导线在磁场中受到力的作用。 教学难点 直流电动机的构造和工作原理。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 电动车、电梯、电扇、冰箱、洗衣机以及各种电动玩具都离不开电动机。电动机的应用非常广泛，种类也很多，但它们工作的原理是相同的，都是由电动机带动运转的。可电动机为什么会转动呢？ 二、教学步骤 探究点1　磁场对通电导线的作用 ［阅读课本］P133“我们知道……它会怎样运动？” ［思考］我们知道通电导线周围存在磁场，那么将一根通电导线放入磁场中，会出现什么现象呢？ ［提示］由于磁体间的相互作用，通电导线在磁场中会受力运动。 ［思考］你认为会对实验现象产生影响的因素有哪些？ ［提示］影响因素主要是导体和导轨之间的摩擦力，所以一般用轻质的铝质金属杆，实验前将导轨和导体拉直，减小摩擦带来的影响。 ［思考］实验时，开关可以长时间闭合吗？ ［提示］通电后电路相当于短路，短暂闭合开关观察现象，然后立即断开开关。 ［思考］不同组的实验，金属杆的运动方向不同，你认为这是什么原因呢？ ［提示］磁场有方向，电流也有方向，可能与这两个因素有关。 ［思考］如何设计实验验证呢？ ［提示］采用控制变量法。控制电流的方向不变，改变磁场的方向；控制磁场的方向不变，改变电流的方向。 ［归纳提升］磁场对通电导体具有力的作用，力的方向与磁场的方向和电流的方向有关。只改变磁场方向或电流方向，通电导体的受力方向改变，当磁场方向和电流方向同时改变时，通电导体的受力方向不变。 ［阅读课本］P134“如图20.4⁃2……试试看！” ［思考］你知道线圈为什么能够转动，但不能持续转动吗？ ［提示］当线圈转动180°后，由于左右线圈位置改变，电流的方向改变，线圈受力的方向发生改变，转动方向随之改变。 ［阅读课本］P134“想想做做” ［思考］你是怎样“让线圈转起来”的？有哪些注意事项？ ［提示］线圈两端的漆包线，一端的绝缘漆全部刮掉，另一端只刮半周；线圈与磁体间的距离不能过大等。 探究点2　电动机的基本构造 ［阅读课本］P134“电动机由两部分组成……那么用什么方法停止对线圈供电呢？” ［思考］你知道电动机的主要组成部分吗？ ［提示］主要由能够转动的线圈和固定不动的磁体组成。 ［思考］P135图20.4⁃5乙中ab边和cd边电流方向？结合通电导体在磁场中的受力方向与电流方向的关系，分析ab边和cd边的受力方向如何？会产生什么效果？ ［提示］ab边和cd边的电流方向相反，则ab边的受力和cd边的受力不仅大小相等、方向相反，而且在同一条直线上，即二力平衡，所以线圈处于静止状态。 ［思考］P135图20.4⁃5甲中ab边和cd边电流方向？ab边和cd边的受力方向如何？会产生什么效果？ ［提示］ab边和cd边的电流方向相反，则ab边的受力和cd边的受力方向相反，又因为两个力不在一条直线上，所以线圈在这两个力的作用下将沿着轴线顺时针转动，但越过平衡位置以后不能继续转下去，最后又逆时针转动返回平衡位置。 ［思考］线圈转过平衡位置，为什么不是立即停止？为什么又逆时针转动返回平衡位置？ ［提示］线圈转过平衡位置后，不是立即停止，是因为线圈具有惯性。越过平衡位置后，ab边和cd边的电流方向仍然相反，ab边与cd边受力不变，阻碍了线圈继续沿顺时针转动。 ［阅读课本］P135“前面我们采用……朝同一方向转动。” ［思考］怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去？ ［提示］如果在越过了平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈就能连续转动下去。 ［提示］观察电动机的换向器，其由两个铜半环组成，铜半环分别跟线圈两端相连，它们彼此绝缘。 ［思考］用手使线圈缓慢转动，观察换向器是如何改接电源正、负极的？ ［提示］换向器随线圈一起转动的过程中，交替跟两个电刷接触，使得每当线圈转到一定的位置时，就会自动改接电源的正、负极，从而改变线圈中的电流方向。 ［思考］换向器改变线圈中的电流方向后，为什么线圈就能持续转动了呢？ ［提示］磁场方向不变，电流方向改变，线圈的受力方向就会改变。 ［归纳提升］每当线圈转动通过平衡位置后，换向器就自动改变线圈中电流的方向，使线圈持续转动。 三、板书设计 第4节　电动机 1.磁场对通电导线的作用 （1）通电导体在磁场中受到力的作用。 （2）通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关。 2.电动机 （1）基本构造 （2）工作原理 （3）换向器的作用 ◇教学反思◇ 先让学生思考通电导体怎样才能在导轨上往复运动？再思考通电线圈怎样才能持续转动？当学生明白不能持续转动的原因后，才会有兴趣思考如何才能持续转动。做到“不愤不启，不悱不发”，这时介绍换向器，正好满足学生的好奇心和求知欲，很容易突破本节课的难点。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$