2021学年第四节 电动机优质课教案设计

这是一份2021学年第四节 电动机优质课教案设计，共4页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程等内容，欢迎下载使用。

【教学目标】
（一）知识与技能：
1．了解磁场对通电导体的作用；
2．初步认识直流电动机的构造、原理、应用。
（二）过程与方法：
1．通过演示，提高学生分析概括物理规律的能力。
2．通过制作模拟电动机的过程，锻炼学生的动手能力。
（三）情感态度与价值观：
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣。
【教学重难点】
1．磁场对电流的作用。
2．分析概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关。
3．理解通电线圈在磁场里为什么会转动。
4．熟悉电动机的结构特点，以及相关结构所对应的功能特点。
【教学准备】
多媒体，电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒（导体）、滑动变阻器、线圈、导轨。
【教学过程】
（一）引入新课
四驱赛车是以前的孩子们都很喜欢的，现在也有很多小孩喜欢，这个四驱赛车在跑道里面跑得非常非常快，为什么能这么快呢，主要是因为小赛车里面装有了能提供强动力的马达，也就是电动机。
这个电动机，顾名思义，肯定是用电就能动的一个机器，那和磁有什么关系。接下来做一个简单的实验，见证一下电和磁的进一步关系。
在之前通过奥斯特实验已经知道：通电导体旁边的小磁针会发生偏转，所以电流所引发的磁场，是可以和磁铁的磁场一起做点事的。接下来的实验就是要进一步探究其中的关系。
实验
1．把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察它的运动，说出观察到的现象，讨论得出它的结论。
实验现象：接通电源，导线ab向外（或向里）运动。
实验结论：通电导体在磁场中受到力的作用。
2．把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。
实验现象：合上开关，导线ab向里（或向外）运动，与刚才运动方向相反。
实验结论：这说明通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向有关。
3．保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。
实验现象：磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变。
实验结论：这表明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关。
实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。
这个小实验，充分表现了通电导线在磁场中的运动情况，这个就是电动机运动的工作原理。
（二）新知介绍
1．磁场对电流的作用
通电导体在磁场里受到力的作用，所受力的方向跟磁感线的方向和电流的方向有关，它们之间的关系可用左手定则来判定。
左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都根手掌在一个平面内，让磁感线垂直进入手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在的平面跟磁感线垂直，拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
如上图所示，电流从电池正极出，流过金属棒，根据上述的左手定则，张开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都根手掌在一个平面内，让磁感线垂直进入手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在的平面跟磁感线垂直，拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。（详见下图）。
所以拇指指向右边，也就是金属棒的移动方向。
2．电动机
电动机的原理：通电导体在磁场中受力而运动（磁场对电流的作用）；
导体受力方向随磁感线方向和电流方向的变化而变化；
电动机组成：转子和定子。电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子；
电动机能量转化：电能转化为机械能，通电导体在磁场中运动消耗了电能，得到了机械能。
电动机的工作原理
根据所学内容，左上图，线圈开始顺时针转动。
右上图，线圈达到如图所示位置，受力通过左手判断，上端铁棒受力向上，下端铁棒受力向下，所以处于平衡位置，线圈由于受到惯性继续转动，通过平衡位置后，两电刷恰好接触半环间绝缘部分，在换向器作用下，电流改变方向。
左下图，电流方向改变后，通过判断，线圈仍顺时针转动。
右下图，线圈又到平衡位置，换向器自动改变电流方向。
上述就是电动机的整个工作过程及原理。
电流是因，运动是果（因为有电流而运动）；
通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。
3．生活中的电动机
电动机构造简单，控制方便，体积小，效率高，功率可大可小，广泛应用在社会生活中。如：电灌站、机床、电车、电力机等。