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初三物理《科学探究:电动机为什么会转动》微课精讲+知识点+课件教案习题 2020-11-09 01:16:04

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视频教学:




重点知识:

1.当线圈在下图位置时,通过线圈ab、cd两边的电流方向相反,两边受到大小相等、方向相反的力。由于两个力不在同一条直线上,所以线圈框会顺时针转动。


2.当线圈转到下图位置时,线圈ab、cd两边受到的力大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上了,两个力彼此平衡,我们把此位置称为平衡位置。由于线圈具有惯性,会转过平衡位置继续顺时针转动。


3.线圈转过平衡位置后,线圈ab、cd两边受力大小、方向不变,但不在同一条直线上了,如下图所示。因此,两个力会阻碍线圈继续顺时针转动,转过一定角度后又开始逆时针转动。所以,线圈会在平衡位置来回摆动,最终停在平衡位置。

1
平衡位置

通电线圈的平面与磁感线垂直时,线圈受到磁场的作用力相互平衡,我们把这个位置称为平衡位置

2
换向器

在直流电动机中,改变电流方向的元件叫做换向器它是由两个电刷和两个半环组成的,每当线圈刚转过平衡位置时,换向器就能自动改变线圈中电流的方向。

换向器

3
电动机原理

科学家利用了通电导线在磁场中受到力的作用的原理制成了电动机,电动机的发明推动了生产生活的大发展,下面我们通过一个视频详细来了解一下电动机的工作原理:

电动机的原理

4
电动机的应用

电动机是将电能转化成机械能,在日常的生产生活中有着十分广泛的应用。高铁、动车、电力机车、地铁、轻轨、机床、水泵、电梯、电钻、电脑、洗衣机、电风扇、冰箱、电动剃须刀、电动门、电动玩具等等,都用到了电动机。

精品课件:

教案:

一、知识与技能

1.知道磁场对通电导体有作用力.知道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.

2.知道通电线圈在磁场中转动的道理.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运,是消耗了电能,得到了机械能.

3.学会安装和制作简单的电动机.

4.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力.

二、过程与方法

1.探究磁场对电流的作用的过程.

2.分析直流电动机的主要结构和工作原理.

三、情感态度与价值观

1.让学生通过亲自的实验探究,体验科学研究基本方法,培养学生科学探究的意识.

2.通过了解物理知识转化成为实际技术的过程,进一步提高学习科学知识的兴趣.

3.初步培养创造发明意识.

【重点难点】

重点:磁场对通电导体有力的作用,及其作用力的方向与磁场方向和电流的关系.

难点:电动机的工作原理.

 

【新课导入】

导入1: 问题导入

复习并猜想:磁体的周围存在着磁场,电流的周围也存在着磁场;磁场最基本的性质是对磁场中的磁体产生磁力作用,那么磁场对磁场中的电流也应该产生力的作用.

导入2: 情境导入

教师展示: 生活中的电动机

问题:电流通过电动机,电动机的轴就转动起来,电动机通电后转动的原理是什么?

【课堂探究】

将电动机的核心要件的工作简化为一个通电导体在磁场中的运动进行深入探究。

1.磁场对电流的作用

演示课本图1725实验 :

(1)当接通电源时,我们看到金属杆运动起来.

(2)将电流方向改变,发现金属杆运动方向发生改变.

(3)保持电流方向不变,将U形磁铁磁极对调,发现金属杆运动方向发生改变.[来源:Zxxk.Com]

(4)通过观察比较,分析得出的结论填写下列内容:

磁场对通电导体具有 力 的作用,其作用的方向与 磁场方向  电流方向 有关

2.电动机是怎样转动的?

1)原理:磁场对通电导体的力的作用

演示自制的小小电动机(线圈为漆包线)

A.往复运动(漆包线为两侧的漆都刮去)    B.持续不断的向前运动(一侧的漆全部刮去,另外一侧只刮去一半)

(2)电动机的构造

教师展示电动机实物和图片,让学生预习后指图回答:直流电动机的主要组成部分有 线圈  磁极  换向器 ,其中 换向器 的作用是在线圈转到平衡位置时使电流的方向发生改变

(2)展示1726“电动机的工作原理”ppt,引导学生分析:

 

①通电时图中ab边和cd边都在磁场中,都要受,因为电流方向相反,所以受力方向也 相反 [来源:学科网ZXXK]

②仔细观察四图说出换向器的作用是什么?

换向器的作用是 在线圈转到平衡位置时使电流的方向发生改变,从而改变线圈受力方向,使线圈持续转动 

播放视频:直流电动机的工作原理

③电动机的原理: 通电线圈在磁场中受力转动 

④电动机工作时,能的转化是 电能转化为机械能 

练习:

1.如左下图所示实验装置是用来研究____(选填“电流磁效应”或“磁场对通电导线的作用”)的。实验中把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,会观察到导线向右运动;如果把电源正、负极对调后接入电路,会观察到导线ab向____(选填“左”或“右”)运动;如果不对调电源正、负极,但把蹄形磁体上下磁极调换一下,会观察到导线ab向____(选填“左”或“右”)运动;如果把电源正、负极对调,同时把蹄形磁体上下磁极也调换一下,则会观察到导线ab向____(选填“左”或“右”)运动。

 

2. 右上图为我们实验室所用电流表的内部结构示意图。当接入电路,有电流通过线圈时,线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是_                          _。


3. 如图所示四个实验现象中,揭示了电动机原理的是(     )

 

4 我们使用的电风扇、洗衣机、抽油烟机等家用电器,其主要部件都是用电动机来工作的,那么电动机是根据下列哪种现象制成的(       )

A.电流周围存在磁场

B.磁场对放入其中的永磁体产生力的作用

C.磁场对放入其中的通电导线产生力的作用

D.二力平衡知识

 

5.如图是扬声器的示意图,当线圈通过方向不断变化的交变电流时,线圈和____发生相互作用,线圈就不断地振动,从而带动纸盆振动,扬声器就会发出声音。在上述过程中,发生的能量转化是____


图文来自网络,版权归原作者,如有不妥,告知即删

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