第3节 电动机及其应用 第1课时（导学案）科学新教材浙教版八年级下册

该初中科学导学案聚焦“电动机及其应用”第1课时，核心知识点为磁场对通电导体的作用规律及受力方向与电流、磁感线方向的关系。课堂通过实验探究导入，引导学生观察通电导线在磁场中的运动，改变电流或磁场方向分析现象，搭建磁场知识与电动机原理间的学习支架。 资料亮点在于以实验探究为主线，通过探索活动培养学生分析现象、归纳规律的探究实践能力，结合电流表结构、简易电动机等生活实例强化科学观念，思考讨论环节助力提升逻辑推理的科学思维，有效激发学生对电磁现象的探究兴趣。

第3节 电动机及其应用（第1课时）（导学案） 1、认识磁场对通电导线和线圈的作用规律，理解受力方向的影响因素。 2、通过实验探究磁场对电流的作用，提升分析实验现象、归纳规律和逻辑推理的能力。 3、感受电磁力在生活中的应用价值，培养探究电磁现象的兴趣和科学探究的严谨态度。 1、知道磁场对通电导体存在力的作用。（重点） 2、理解通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁感线方向有关。（难点） 1、通电导线在磁场中会受到 的作用。 2、通电导线受力方向与 方向和 方向有关。 3、同时改变电流方向和磁场方向，导线受力方向 。 4、通电线圈在磁场中最终静止在 。 1、探索活动 （1）如图所示的装置中，把导线AB放在磁场中，当合上开关使导线AB通电时，看到什么现象？说明什么？ （2）改变通过导线AB中的电流方向，观察导线运动的方向。说明什么？ （3）保持导线中的电流方向不变，改变磁场的方向，观察导线运动的方向。说明什么？ 2、思考与讨论:如果同时改变电流方向和磁场方向，那么通电导线的受力方向是否改变？ 3、探索活动 （1）如图，将矩形线圈放入磁场中图甲所示的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈能否转动。 （2）让矩形线圈处于图乙中的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈的转动情况。 1．如图所示，闭合开关，导体发生偏移。此实验探究的问题是(　　) A．感应电流产生的条件 B．通电直导线周围的磁场 C．影响电磁铁磁性的因素 D．磁场对通电导体的作用 2．如图为实验室电流表的内部结构图。许多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一只弹簧相连。当给线圈通电时，线圈转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小，其工作原理是（ ） A． B． C． D． 3．图甲是通电线圈在磁场中受到力的作用的示意图，图乙是图甲情景剖面图，“”表示导线垂直纸面电流从纸外流向纸内，“⊙”表示导线垂直纸面电流从纸内流向纸外。现通电线圈转至丙位置，其正确的剖面图是(　　) A． B． C． D． 4．如图所示，闭合开关，铜棒向左运动，为使铜棒向右运动，下列操作不可行的是(　　) A．只对调电源的正、负极 B．只对调磁体的N、S极 C．导线①接A、C接线柱，导线②接B、D接线柱 D．同时对调电源正、负极和磁体N、S极 5．用螺丝钉、电池、导线和纽扣状磁铁，可以做成一个最简单的电动机。如图所示，螺丝钉的尾端吸着纽扣磁铁一极，尖端吸在电池的正极上，然后将导线的一端接到电池负极，另一端搭在纽扣磁铁边缘，螺丝钉就开始旋转。下列叙述正确的是（　　） A．该电动机工作时将机械能转化为电能 B．若仅将纽扣磁铁上下翻转，螺丝钉旋转方向不变 C．若仅改变电源正负极方向，螺丝钉旋转方向不变 D．若换成电压更大的电池，螺丝钉转动速度会加快 6．关于如图所示的实验装置图，下列说法正确的是（　　） A．该装置探究的是发电机的原理 B．该装置能将机械能转化为电能 C．只改变电流方向时，通电导体的受力方向不变 D．同时改变电流和磁场方向时，通电导体的受力方向不变 7．如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒　 　 (填“有”或“无")力的作用。若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时可看到AB棒向　 　 (填“左”或“右”)侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，可看到AB棒向 　 　 (填“左”或“右")侧摆动。这一现象说明通电导体在磁场中受力的方向与　 　方向和　 　方向有关。 8．利用图甲所示的装置在研究“磁场对通电导体的作用”实验中： （1）应在从M 、N 之间接入　 　(填“小量程电流表”“电源”或“灯泡”)，装置中的导体棒应选用轻质的　 　(填“铁棒”或“铝棒”)。 （2）如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的，通电后ab段和cd段受到的两个力，这两个力　 　 ( 填 “是”或“不是”) 一对平衡力。 （3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装　 　，自动改变线圈中的电流方向。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 电动机及其应用（第1课时）（导学案） 1、认识磁场对通电导线和线圈的作用规律，理解受力方向的影响因素。 2、通过实验探究磁场对电流的作用，提升分析实验现象、归纳规律和逻辑推理的能力。 3、感受电磁力在生活中的应用价值，培养探究电磁现象的兴趣和科学探究的严谨态度。 1、知道磁场对通电导体存在力的作用。（重点） 2、理解通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁感线方向有关。（难点） 1、通电导线在磁场中会受到力的作用。 2、通电导线受力方向与电流方向和磁场方向有关。 3、同时改变电流方向和磁场方向，导线受力方向不改变。 4、通电线圈在磁场中最终静止在平衡位置。 1、探索活动 （1）如图所示的装置中，把导线AB放在磁场中，当合上开关使导线AB通电时，看到什么现象？说明什么？ 接通电路后，导线ab运动起来了，说明通电导线在磁场中会受到力的作用。 （2）改变通过导线AB中的电流方向，观察导线运动的方向。说明什么？ 导线运动的方向与原来相反，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。 （3）保持导线中的电流方向不变，改变磁场的方向，观察导线运动的方向。说明什么？ 导线运动的方向与原来相反，说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关。 2、思考与讨论:如果同时改变电流方向和磁场方向，那么通电导线的受力方向是否改变？ 通电导线的运动方向不变，说明受力方向不改变。 3、探索活动 （1）如图，将矩形线圈放入磁场中图甲所示的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈能否转动。 矩形线圈不发生转动。 （2）让矩形线圈处于图乙中的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈的转动情况。 矩形线圈不能连续转动，它沿顺时针方向转动90°后，摆动几下停在了平衡位置。 1．如图所示，闭合开关，导体发生偏移。此实验探究的问题是(　　) A．感应电流产生的条件 B．通电直导线周围的磁场 C．影响电磁铁磁性的因素 D．磁场对通电导体的作用 【答案】D 【解析】根据图片可知，闭合开关，当导体中流过电流时会受力而运动，因此该实验探究的问题是：磁场对通电导体的作用，故D正确，而A、B、C错误。 2．如图为实验室电流表的内部结构图。许多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一只弹簧相连。当给线圈通电时，线圈转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小，其工作原理是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据“线圈通电后就会受力转动”可知，电流表的工作原理就是通电导体在磁场中受力运动。 A、闭合开关后，线圈匝数多的铁钉吸引的大头针数量多，这说明电磁铁的磁场强度与线圈匝数有关，故A不合题意； B、闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，故B符合题意。 C、当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故C不合题意；故选：D、闭合开关后，导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有感应电流产生，故D不合题意。 3．图甲是通电线圈在磁场中受到力的作用的示意图，图乙是图甲情景剖面图，“”表示导线垂直纸面电流从纸外流向纸内，“⊙”表示导线垂直纸面电流从纸内流向纸外。现通电线圈转至丙位置，其正确的剖面图是(　　) A． B． C． D． 【答案】B 【解析】 A.与乙图相比，磁场方向不变，ab、cd的电流方向改变，所以受力方向改变，故A错误； B.与乙图相比，磁场方向不变，ab、cd的电流方向不改变，所以受力方向不改变，故B正确； C.图中没有用换向器，所以ab的电流方向不可能改变，故C错误； D.与乙图相比，磁场方向不变，ab、cd的电流方向不改变，所以受力方向不改变，故D错误。 4．如图所示，闭合开关，铜棒向左运动，为使铜棒向右运动，下列操作不可行的是(　　) A．只对调电源的正、负极 B．只对调磁体的N、S极 C．导线①接A、C接线柱，导线②接B、D接线柱 D．同时对调电源正、负极和磁体N、S极 【答案】D 【解析】 通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关，只改变任意一个因素，导体的受力方向会发生改变。如果同时改变两个因素，那受力方向不变。 A.只对调电源的正、负极，则只改变电流方向，则受力方向改变，故A不合题意； B.只对调磁体的N、S极，则只改变磁场方向，则受力方向改变，故B不合题意； C.导线①接A、C接线柱，导线②接B、D接线柱，只改变电流方向，则受力方向改变，故C不合题意； D.同时对调电源正、负极和磁体N、S极，两个因素都改变，则受力方向不变，故D符合题意。 5．用螺丝钉、电池、导线和纽扣状磁铁，可以做成一个最简单的电动机。如图所示，螺丝钉的尾端吸着纽扣磁铁一极，尖端吸在电池的正极上，然后将导线的一端接到电池负极，另一端搭在纽扣磁铁边缘，螺丝钉就开始旋转。下列叙述正确的是（　　） A．该电动机工作时将机械能转化为电能 B．若仅将纽扣磁铁上下翻转，螺丝钉旋转方向不变 C．若仅改变电源正负极方向，螺丝钉旋转方向不变 D．若换成电压更大的电池，螺丝钉转动速度会加快 【答案】D 【解析】 A.电动机工作时，将电能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B.通电导体中磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，仅将纽扣磁铁上下翻转，改变磁场的方向，螺丝钉会反向转动，故B错误； C.通电导体中磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，若仅改变电源正负极方向，通过螺丝钉的电流方向发生改变，螺丝钉会反向转动，故C错误； D.若将电池替换成电压更大的电池，通过螺丝钉的电流增大，螺丝钉转动速度加快，故D正确。 6．关于如图所示的实验装置图，下列说法正确的是（　　） A．该装置探究的是发电机的原理 B．该装置能将机械能转化为电能 C．只改变电流方向时，通电导体的受力方向不变 D．同时改变电流和磁场方向时，通电导体的受力方向不变 【答案】D 【解析】 AB.该装置中有电源提供电能，这是探究通电导体在磁场中受力的装置，探究的是电动机的工作原理，该装置能将电能转化为机械能，故A、B错误； CD.磁场对通电导体的作用力的方向与电流方向、磁场方向有关，只改变电流方向或只改变磁场方向都可以改变通电导体的受力方向，同时改变电流和磁场方向时，通电导体的受力方向不变，故C错误，D正确。 7．如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒　 　 (填“有”或“无")力的作用。若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时可看到AB棒向　 　 (填“左”或“右”)侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，可看到AB棒向 　 　 (填“左”或“右")侧摆动。这一现象说明通电导体在磁场中受力的方向与　 　方向和　 　方向有关。 【答案】有；左；左；电流；磁场 【解析】 （1）如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB棒置于蹄形磁铁两磁极中间，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒有力的作用。 （2）若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时则受力方向改变，那么可看到AB棒向左侧摆动；若仅将磁铁上下翻转，则AB受力方向改变，那么可看到AB棒向左侧摆动。这一现象说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。 8．利用图甲所示的装置在研究“磁场对通电导体的作用”实验中： （1）应在从M 、N 之间接入　 　(填“小量程电流表”“电源”或“灯泡”)，装置中的导体棒应选用轻质的　 　(填“铁棒”或“铝棒”)。 （2）如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的，通电后ab段和cd段受到的两个力，这两个力　 　 ( 填 “是”或“不是”) 一对平衡力。 （3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装　 　，自动改变线圈中的电流方向。 【答案】 （1）电源；铝棒 （2）不是 （3）换向器 【解析】 （1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对通电导体的作用”时，即必须有电源，所以在M、N之间应接入电源； 探究磁场对通电导体的作用时，因为磁铁能够吸引铁棒，所以导体棒不能选择铁棒，而应选用轻质的铝棒进行实验； （2）在乙图中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的，通电后ab段和cd段的电流方向相反，则ab段和cd段所受磁场力的方向相反，但这两个力不在同一直线上，也不在同一物体上，所以二力不是一对平衡力； （3）为了使线圈能持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的电流方向。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $