《第4节电动机》教案一、教学目标1.通过演示实验,知道磁场对电流有力的作用。2.知道通电导线在磁场中受到力的方向与哪些元素有关。3.通过演示实验,知道矩形线圈在磁场中转动情况了解直流电动机的构造和工作原理,理解换向器的作用。4.情感、态度、价值观:体验电动机中能量守恒定律。二、重点难点重点:磁场对电流的作用,直流电动机的构造和工作原理,理解换向器的作用难点:磁场对电流作用的现象和规律,直流电动机的构造和工作原理,理解换向器的作用三、课时安排2课时四、教具准备课件电动机模型五、教学过程回顾:磁场的基本性质。奥斯特实验表明:电流周围存在磁场。引入:出示电动机,闭合开关,让电动机工作--电动机提升重物。问电动机工作时,能是如何转化的?--电能转化为机械能。其实电动机也是利用了电和磁的原理制成的。那么,通电后电动机怎么会转动起来呢?实验:磁场对通电导线的作用一、磁场对通电导线和线圈的作用1、磁场对通电导线的作用:(1)当合上开关使导线AB通电时,实验现象:原来静止在导轨上的导体AB会沿导轨运动(发生运动)。实验表明:通电导体在磁场中要受到力的作用(或磁场对通电导体有力的作用。)。(可讲成:磁场对电流的作用。)通电导体在磁场中受力运动的过程,消耗了电能,得到了机械能,是将电能转化为机械能的过程。提问:若导体不通电,会不会受到磁力的作用?答:不会。提问:有那些结构:电源、导线、开关、磁体。(2)如果我们要使金属棒AB向相反方向运动,可采取两种方法。方法一:可以保持磁场方向不变的情况下,改变电流方向;方法二:保持电流方向不变的情况下,改变磁场方向。*若同时改变磁场方向和电流方向,则金属棒AB的运动方向不变。改变电流方向或磁铁的磁极方向时,实验现象:导体AB的运动方向发生改变。实验现象分析:导体AB的运动方向改变,说明导体AB所受力的方向发生改变。表示磁场对导体AB的作用力的方向发生改变。即通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向(磁场方向)有关。通电导体在磁场中运动方向改变,即通电导体在磁场中受力方向发生了改变。提问:要改变通电导体在磁场中受力方向(运动方向),可以采用的方法是什么?答:改变磁场方向(磁感线方向)--(将两磁极对换位置)或通电导体中的电流方向--(对调电源正负极)。若同时改变电流方向和磁场方向(磁感线方向)线圈受力方向如何改变?答:线圈受力方向不变。思考:磁场为什么会对电流产生作用?通电导体中有电流通过。由奥斯特实验知,电流周围存在磁场,可把通电导体看成一个磁体,当通电导体与磁体接近时,它们之间相互作用通过磁场发生。因此磁场对电流的作用,其实也是磁体和磁体之间通过磁场而发生的作用。所以通电导体在磁场中受到的力叫做磁力。拓展:放在磁场中受到磁力作用的物体有:磁体如条形磁铁;通电导体如通电直导线、通电螺线管等。左手定则:⑴判断导体受力方向、电流方向及磁场方向这三者之间的关系。⑵展开左手,使四指与拇指垂直,让磁感线垂直穿过手心(手掌心对着北极N),四指代表电流方向,拇指代表导体受力方向。即三个方向磁感线方向、电流I方向、所受磁力F方向两两垂直。即电流方向与磁场方向垂直,电流方向与导体受力F方向垂直,导体受力F方向与磁场方向垂直。⑶提问:放在磁场里的通电直导线一定会受到磁力的作用吗?答:不一定。即通电导体中电流方向与磁场方向一致或反向时(电流方向与磁场方向平行),不受磁场力的作用。延伸:通电导体在磁场中什么时候一定会受到磁力作用?答:电流方向与磁感线方向不平行。奥斯特实验中如果小磁针偏转不明显,要使小磁针偏转明显的方法是①增大导体中的电流②增加通电导线的条数。复习提问:平衡力的条件?相互作用的两个力的特点?力的作用效果?答一对平衡力力的大小相等(即等大)、力的方向相反(即反向)、两个力的作用线在同一条直线上(即共线)、两个力作用在同一个物体上(即同物)。作用力的特点是等大、反向、共线、异物(相互作用的两个力分别作用在两个不同的物体上)2场对通电线圈的作用:(1)通电线圈处于(a)位置--线圈平面与磁场平行时,线...