内容正文:
第五节
磁场对通电导线的作用力
心素养目标
1.物理观念:
()知道通电导线在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。
(2)了解电动机的构造、工作原理及其能量转化。
(3)了解动圈式扬声器的结构和工作原理。
2.科学思维:
通过对直流电动机的工作原理及其能量转化的探究,能迁移到扬声器的工作原理。
3.科学探究:
(1)通过观察通电导线在磁场中受力的情况,说出控制变量法在实验中的应用,并分析总结影响
导线运动方向的因素。
(②)通过“简化法”对电动机的内部结构做合理的简化,从而猜想电动机转动的原因。
4.科学态度与责任:
通过模拟电动机的制作过程,了解物理知识如何转化成实际技术应用,激发创造思维,提升学
习物理的兴趣,并在此过程中体验获取知识、探究新事物的方法。
2教学重难点
1.教学重点:
磁场对通电导线的作用。
2.教学难点:
电动机的构造和工作原理及其能量转化。
自教具准备
电源、滑动变阻器、开关、蹄形磁体、导轨、漆包线、直导线(铝箔筒)、开关、矩形线圈、
铝环、电刷、多媒体课件等。
白教学过程
情境导入
电动玩具车通电后会运动(教材P164图14.5一1),电风扇通电后扇叶会转动,电流表有电流通
过时指针会偏转…这些物体通电后,玩具车、扇叶、指针的运动状态发生了改变,说明它们
都受到了力的作用。是谁对它们施加了力的作用?这个力又有怎样的规律呢?
新课教学
②知识点一磁场对通电导线的作用
1.介绍实验装置(如图),将铝箔筒(直导线)放在支架上,使铝箔筒静止在磁体的磁场中(参见教
材P164图14.5一2)。用铝箔筒作通电导线是因为铝箔筒轻,受力后容易运动,以便我们观察
电源
直导线
金属导轨
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2.演示实验(1):用学生电源给铝箔筒通电,让学生观察铝箔筒的运动情况。
归纳结论:通电导线在磁场中受到力的作用。
提问:通电导线在磁场里受力的方向,跟什么有关呢?
学生猜想:电流的方向;磁场的方向。
教师说明:下面我们进一步研究通电导线在磁场中的受力方向与哪些因素有关。
3.演示实验(2):先使电流方向相反,再使磁感线方向相反,让学生观察铝箔筒运动。
保持磁感线方向不变,交换电池两极以改变铝箔筒中电流方向,铝箔筒运动方向会发生改变,
这说明受力方向与电流的方向有关。保持铝箔筒中电流方向不变,交换磁极以改变磁感线方
向,铝箔筒运动方向会发生改变,这说明受力方向与磁感线的方向也有关。
归纳结论:通电导线在磁场中受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。
4.师生总结:
(1)通电导线在磁场中要受到力的作用。
(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。
(3)通电导线在磁场中受到力的作用由静止开始运动,这个过程中消耗电能:磁场对导线的作
用力对导线做功使其动能增加。
5.提问:如何判断通电导线在磁场中受力的方向呢?
通电导线在磁场中受到力的方向跟磁感线的方向、电流方向有关,那么它们三者是什么关系
呢?学生思考问题。
引导学生观看多媒体课件,介绍左手定则。学生观看后讨论。
教师总结左手定则的内容。
②知识点二电动机
1.提问:线圈能否在磁场中持续转动?为什么?从受力的角度展开分析。
总结:当线圈由图甲所示位置顺时针转动经过了竖直位置(如图乙所示)后,导线ab、导线cd
受到的磁场力方向不变(与图甲中一致),线圈所受磁场力阻碍其继续转动,即线圈将顺时针减
速至速度为0,然后逆时针转动;如图乙所示条件下,导线ab、导线cd各自受到的磁场力的
大小相等、方向相反,作用在同一个线圈上,且在同一条直线上,属于一对平衡力,故线圈最
终将会在这个位置处于静止状态,我们把这个位置叫作线圈的平衡位置。
2.让学生阅读教材P166内容,找出要让通电线圈在磁场中持续转动的方法,然后交流。
总结:换向器由两个彼此绝缘的半环组成,两个半环分别与线圈的两端接通。当线圈由于惯
性转动通过平衡位置后,半环从与一个电刷接触.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,使线圈得以持续转动。
3.根据以上的探究.总结说出电动机的工作原理、构造、能量转化。学生之间交流、讨论,
阐明自己的观点,不同意见的,给予补充。
师生总结:
()工作原理:通电线圈在磁场中受力转动。
(②)构造:电动机由能够转动的线圈和固定不动的磁体两部分组成。在电动机里,能够转动的
部分叫转子,固定不动的部分心定子。
(3)电动机转动的方向,与电流方向和磁场方向都有关,改变电流方向或磁场方向,电动机的转
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动方向就随之改变;但如果同时改变电流方向和磁场方向,电动机的转动方向不变。
(4)能量转化:电动机工作时,将电能转化为机械能。
4.走进生活,列举出生活中的电动机有哪些,在使用的过程中有什么优点。
(I)应用:电风扇、洗衣机等多数使用交流电动机;电动玩具、录音机等小型电器多使用直流
电动机。
(2)电动机的优点:构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、价格便宜、无污
染。
知识点三动圈式扬声器
1.展示废旧扬声器。
2.引导学生观看多媒体课件、演示扬声器的结构和工作原理。
3.引导学生阅读教材P168“动圈式扬声器”部分。
4.提问:动圈式扬声器的结构和工作原理是什么?
学生思考问题,讨论后回答。教师总结,出示原理。
音圈
锥形纸盆
永磁体
板书设计
第五节磁场对通电导线的作用力
1.磁场对通电导线的作用
(1)磁场对通电导线有力的作用
(2)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。
(3)左手定则
2.电动机
(1)电动机的构造。
(2)电动机的工作原理。
(3)电动机的能量转化。
3.动圈式扬声器
(1)结构:永磁体、音圈、锥形纸盆。
(2)作用:电信号转换成声信号的装置。
(3)工作原理。
®教学反思
本节课采用了“传递一接受”的模式来进行教学。在此种教学模式的探索中,我总结如下:
1.学生方面:个人认为学生实验能力欠缺,加强引导是关键。设计应把重点放在学生物理思
维的养成上。为了提升学生分析思考物理问题的能力,设计中采用了演示实验和大屏幕相配
合,把每步演示实验的结果及时记录下来,便于实验后进行思考讨论,得出实验结论。
2.教师方面:注意语言的组织,加强教师对知识的引导作用。并做好示范作用,了解学生的知
识层次。尽量照顾全体。
3.改进:
(1)在学习左手定则时,应让学生参与到实验中,把实验和理论再次结合,活用定则,既验证定
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则的正确性,又应用了定则,两全其美。
(②)电动机的构造和工作原理,要用多媒体进行动态的演示和讲解,才能让学生更好地理解。
(3)时间安排更合理,留时间当堂检测反馈,提高教学效率。
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