17.1 关于电动机转动的猜想（导学案）物理新教材沪粤版九年级下册

第1节 关于电动机转动的猜想 （导学案） 【学习目标】 1.知道电动机的主要构造，能说出定子（磁体）、转子（线圈）等部件的作用。 2.能从“通电导体在磁场中受力”这一前概念出发，对电动机转动的原因提出合理猜想。 3.通过观察电动机的拆解模型和演示实验，体会“结构—现象—原因”的科学探究思路。 4.感受物理知识与生产生活的联系，激发探究电动机奥秘的兴趣。 【学习重点】 1.电动机的基本结构及各部件的作用。 2.对电动机转动原因提出猜想，并能说明猜想的依据。 【学习难点】 把“电动机转动”与“通电线圈在磁场中受力”建立联系。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1.电动机是把 能转化为 能的装置。它在生活中的应用非常广泛，例如 、 、 等。 2.拆开（或观察模型）一台直流电动机，可以看到它的主要部件有：提供磁场的 、绕在铁芯上的 。 3.回顾上一章知识：通电导线在磁场中会受到 的作用，这个力的方向与 方向和 方向有关。 4.我的猜想：电动机之所以能转动，可能是因为 。 【课堂探究】 探究一、电动机的结构 1. 观察与拆解 观察电动机实物或模型，结合教材图示，认识以下部件： 部件 名称 主要作用 磁体（永磁体或电磁铁） 定子 提供磁场 线圈（绕在铁芯上） 转子 通电后受力转动 2. 归纳 电动机主要由 和 两部分组成。 【例题1】根据所示直流电动机的结构示意图，看图写出各部分的名称：abcd是_____；N、S是_____。在电动机里_____的部分叫转子，_____的部分叫定子，其中线圈是_____，磁体是_____。 探究二、电动机转动原因的猜想 结合“通电导线在磁场中受力”的已有知识，对电动机转动的原因提出猜想： 猜想：电动机转动，可能是因为通电线圈在磁场中受到 的作用。 2. 设计验证思路 要验证“通电线圈在磁场中受力而转动”，可以采用如下思路： （1）把线圈放入磁场中，不通电，观察线圈是否转动； （2）给线圈通电，观察线圈是否转动； 3. 演示实验记录 实验条件 线圈是否转动 转动方向 线圈不通电，放在磁场中 不转动 — 线圈通电，放在磁场中 转动 某一方向 4. 分析与结论 （1）线圈不通电时不转动，通电后转动，说明使线圈转动的力来自 。 （2）由此可以初步验证猜想一：电动机转动的原因是 。 【例题2】如图所示，是小秋同学用漆包线自制的电动机，其原理是通电线圈在磁场中会受______转动，为了使其能够持续旋转应该将线圈转动轴同侧的漆皮刮去______。 【归纳整理】 第1节 关于电动机转动的猜想 【课堂练习】 1．中国海军076两栖攻击舰首舰是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。下列各图能正确反映电磁弹射车工作原理的是（     ） A． B． C． D． 2．如图所示，某同学将一个线圈粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁体，然后在线圈中通入交变电流，纸杯振动发声，这是利用了_________的原理，线圈中的电流______（选填“会”或“不会”）产生磁场。 3．曲靖市某中学物理兴趣小组自制了一个简易电动机，通电后线圈转动。电动机工作时，能量转化是（    ） A．电能转化为内能 B．电能转化为机械能 C．机械能转化为电能 D．内能转化为电能 4．如图所示，暗盒外面露出一段细长的导线。请设计两种不同的实验方法，在不损坏导线的情况下，判断导线中是否有电流通过，并完成填空。 (1)所用的器材：小磁针，原理______； (2)所用的器材：______，原理：磁场对通电导体具有力的作用。 5．如图所示，把导体棒ab放在磁体的磁场中，闭合开关，观察到的现象是________。地球也存在地磁场，地磁北极在地理____极附近。 6．如图在扬声器的线圈两端连接干电池，线圈会持续受到磁场的作用力，但扬声器不会持续发声，这是因为干电池输入扬声器的电流太小和方向都是不变的，当将干电池换成交流电源，扬声器就可以持续发声了，此时将电能转化为______。 7．晓丽在打扫实验室卫生时偶然发现：将磁体靠近通电白炽灯的灯丝，灯丝在晃动。产生这一现象的原理是_______。 8．如图所示，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对通电导体有________的作用；从能量转化的角度看，它是将________能转化为机械能的装置。 9．如图所示，当磁体的磁极靠近正常工作的碳丝灯泡时，灯丝上端被磁场作用发生偏转，这是因为通电后的灯丝在磁场里受到了________的作用。_______（选填“电动机”或“电磁铁”）就是利用这个原理制成的。 10．新能源汽车已走进千家万户，下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是（   ） A．电暖器 B．手电筒 C．电饭锅 D．电风扇 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 关于电动机转动的猜想 （导学案） 【学习目标】 1.知道电动机的主要构造，能说出定子（磁体）、转子（线圈）等部件的作用。 2.能从“通电导体在磁场中受力”这一前概念出发，对电动机转动的原因提出合理猜想。 3.通过观察电动机的拆解模型和演示实验，体会“结构—现象—原因”的科学探究思路。 4.感受物理知识与生产生活的联系，激发探究电动机奥秘的兴趣。 【学习重点】 1.电动机的基本结构及各部件的作用。 2.对电动机转动原因提出猜想，并能说明猜想的依据。 【学习难点】 把“电动机转动”与“通电线圈在磁场中受力”建立联系。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1.电动机是把____电____能转化为___机械_____能的装置。它在生活中的应用非常广泛，例如___电风扇_____、___洗衣机_____、____电动汽车____等。 2.拆开（或观察模型）一台直流电动机，可以看到它的主要部件有：提供磁场的____定子____、绕在铁芯上的___转子_____。 3.回顾上一章知识：通电导线在磁场中会受到____力____的作用，这个力的方向与____电流____方向和____磁场____方向有关。 4.我的猜想：电动机之所以能转动，可能是因为_____通电导线在磁场中可能受到力的作用___。 【课堂探究】 探究一、电动机的结构 1. 观察与拆解 观察电动机实物或模型，结合教材图示，认识以下部件： 部件 名称 主要作用 磁体（永磁体或电磁铁） 定子 提供磁场 线圈（绕在铁芯上） 转子 通电后受力转动 2. 归纳 电动机主要由____定子____和____转子____两部分组成。 【例题1】根据所示直流电动机的结构示意图，看图写出各部分的名称：abcd是_____；N、S是_____。在电动机里_____的部分叫转子，_____的部分叫定子，其中线圈是_____，磁体是_____。 【答案】 线圈 磁体 转动 固定 转子 定子 【详解】[1][2][3][4][5][6][7][8]从图中可以看出，abcd是线圈；N、S是磁体。在电动机里转动的部分叫转子，固定的部分叫定子，其中线圈转动是转子，磁体固定不动是定子。 探究二、电动机转动原因的猜想 结合“通电导线在磁场中受力”的已有知识，对电动机转动的原因提出猜想： 猜想：电动机转动，可能是因为通电线圈在磁场中受到___力_____的作用。 2. 设计验证思路 要验证“通电线圈在磁场中受力而转动”，可以采用如下思路： （1）把线圈放入磁场中，不通电，观察线圈是否转动； （2）给线圈通电，观察线圈是否转动； 3. 演示实验记录 实验条件 线圈是否转动 转动方向 线圈不通电，放在磁场中 不转动 — 线圈通电，放在磁场中 转动 某一方向 4. 分析与结论 （1）线圈不通电时不转动，通电后转动，说明使线圈转动的力来自____电流____。 （2）由此可以初步验证猜想一：电动机转动的原因是____通电导线在磁场中受到力的作用____。 【例题2】如图所示，是小秋同学用漆包线自制的电动机，其原理是通电线圈在磁场中会受______转动，为了使其能够持续旋转应该将线圈转动轴同侧的漆皮刮去______。 【答案】 力 半圈 【详解】电动机的原理是通电线圈在磁场中会受力转动，将电能转化为机械能； 为了让它连续转动，需要把引线上与转动轴同侧的一半漆皮刮掉，这样线圈每转半圈就断电一次，靠惯性越过另外半圈，从而实现连续旋转。 【归纳整理】 第1节 关于电动机转动的猜想 【课堂练习】 1．中国海军076两栖攻击舰首舰是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。下列各图能正确反映电磁弹射车工作原理的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】电磁弹射器的弹射车的原理是通电导体在磁场中受力而运动，其原理与电动机相同。 A．该图是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意； B．条形磁体用细绳悬挂起来，静止后能指南北，是受到地磁场的作用，故B不符合题意； C．该图是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故C不符合题意； D．闭合开关，电路中有电流通过，导体棒ab受力在磁场中运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故D符合题意。 故选D。 2．如图所示，某同学将一个线圈粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁体，然后在线圈中通入交变电流，纸杯振动发声，这是利用了_________的原理，线圈中的电流______（选填“会”或“不会”）产生磁场。 【答案】 通电线圈在磁场中受力运动 会 【详解】这个装置的原理和动圈式扬声器相同：通入交变电流的线圈放在强磁体的磁场中，电流方向周期性变化，线圈受力方向也随之周期性变化，带动纸杯振动发声，因此是利用了通电线圈在磁场中受力运动的原理。 根据电流的磁效应（奥斯特实验结论），通电导体周围一定存在磁场，因此线圈中的电流会产生磁场。 3．曲靖市某中学物理兴趣小组自制了一个简易电动机，通电后线圈转动。电动机工作时，能量转化是（    ） A．电能转化为内能 B．电能转化为机械能 C．机械能转化为电能 D．内能转化为电能 【答案】B 【详解】电动机工作时将电能主要转化为机械能，使得线圈转动，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．如图所示，暗盒外面露出一段细长的导线。请设计两种不同的实验方法，在不损坏导线的情况下，判断导线中是否有电流通过，并完成填空。 (1)所用的器材：小磁针，原理______； (2)所用的器材：______，原理：磁场对通电导体具有力的作用。 【答案】(1)通电导体周围存在磁场 (2)强磁体 【详解】（1）把小磁针放在导线附近，若小磁针发生偏转，说明导线中有电流。原理是通电导体周围存在磁场，即电流的磁效应。 （2）根据原理“磁场对通电导体具有力的作用”，需要提供磁场，因此选用器材强磁体，将导线放在强磁体的磁场中，若导线受力运动，说明导线中有电流。 5．如图所示，把导体棒ab放在磁体的磁场中，闭合开关，观察到的现象是________。地球也存在地磁场，地磁北极在地理____极附近。 【答案】 导体棒ab会运动 南 【详解】通电导体在磁场中受力的作用，所以把导体棒ab放在磁体的磁场中，闭合开关，此时导体棒ab会运动。地球本身是一个巨大的磁体，地磁南北极与地理南北极存在一定夹角，且地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近。 6．如图在扬声器的线圈两端连接干电池，线圈会持续受到磁场的作用力，但扬声器不会持续发声，这是因为干电池输入扬声器的电流太小和方向都是不变的，当将干电池换成交流电源，扬声器就可以持续发声了，此时将电能转化为______。 【答案】机械能 【详解】扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动，带动纸盆持续振动发声，这个过程消耗电能，获得了纸盆振动的机械能。 7．晓丽在打扫实验室卫生时偶然发现：将磁体靠近通电白炽灯的灯丝，灯丝在晃动。产生这一现象的原理是_______。 【答案】 通电的白炽灯灯丝属于通电导体，将磁体靠近灯丝时，灯丝处于磁体的磁场中，通电导体在磁场中会受到力的作用；又因为白炽灯接入的是交流电，灯丝中的电流方向会不断变化，使得灯丝的受力方向也随之改变，所以灯丝发生晃动，因此该现象的原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 【详解】见答案 8．如图所示，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对通电导体有________的作用；从能量转化的角度看，它是将________能转化为机械能的装置。 【答案】 力 电 【详解】[1]闭合开关后，导体棒ab向右运动，表明导体棒受到了力的作用，说明磁场对通电导体有力的作用。 [2]从能量转化的角度看，这个过程消耗电能，将电能转化为机械能。 9．如图所示，当磁体的磁极靠近正常工作的碳丝灯泡时，灯丝上端被磁场作用发生偏转，这是因为通电后的灯丝在磁场里受到了________的作用。_______（选填“电动机”或“电磁铁”）就是利用这个原理制成的。 【答案】 磁力 电动机 【详解】[1][2]当磁体的磁极靠近正常工作的碳丝灯泡时，灯丝上端被磁体吸引，这是因为灯丝中有电流，由通电导线在磁场中受力的作用可知，灯丝在磁场中会受到磁力的作用而偏移，电动机是利用该原理制成。 10．新能源汽车已走进千家万户，下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是（   ） A．电暖器 B．手电筒 C．电饭锅 D．电风扇 【答案】D 【详解】新能源电动汽车的动力装置是电动机，其原理是通电导线在磁场中受力的作用，将电能转化为机械能。 A．电暖器的原理是电流的热效应，将电能转化为内能，与新能源电动汽车动力装置的工作原理不同，故A不符合题意； B．手电筒工作原理是将电能直接转化为光能，与新能源电动汽车动力装置的工作原理不同，故B不符合题意； C．电饭锅的原理是电流的热效应，将电能转化为内能，与新能源电动汽车动力装置的工作原理不同，故C不符合题意； D．电风扇的动力装置也是电动机，其原理是通电导线在磁场中受力的作用，将电能转化为机械能，与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同，故D符合题意。 故选D。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $