初中科学第1章 电与磁第4节 电动机第1课时教案及反思

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课题
1.4电动机（1）
单元
一
学科
科学
年级
八下
教材分析
电动机是我们生活中常见的一种电气设备，电动机工作时将电能转化为机械能，从而带动各种机械运转，电动机应用很广，种类很多，但它们的工作原理都是一样的。教材从“通过观察，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流及磁场方向都有关”，激发学生的兴趣，再探讨电动机的工作原理，再由模型的安装，对学生了解电动机的基本构造有很大帮助，使学生更好地理解电动机工作原理和换向器的作用，再讨论生活中哪些地方用到电动机，体现从物理走向生活的新理念。
本节内容分2课时完成，第1课时讨论磁场对电流的作用；第2课时介绍换向器及电动机的结构与工作原理、过程。
核心素养
目标
科学观念：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；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动，是消耗了电能，得到了机械能。
科学思维：培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。
探究实践：观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程。
态度责任：领悟电与磁之间的相互联系，培养热爱科学的态度。
重点
观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程。
难点
场对电流作用的现象和规律，电流方向、磁场方向、受力方向间的判断。
教学环节
教师活动
设计意图
导
入
新
课
回忆：
在直线电流和通电螺线管周围放上小磁针，小磁针会发生偏转，这说明了什么问题？
说明：
通电导线周围存在磁场，磁场对放入磁场中的磁体有磁力作用，使磁体运动。
引发新的思考：
通电导体对磁体有力的作用；反过来，磁体能否能通电导体产生力的作用，使导体运动起来？

由已学知道引出新的思考
讲
授
新
课
实验探究：
磁场对通电直导线的作用
1）闭合开关观察，原来静止在磁场中的导体运动情况。
[闭合开关时，导体向左运动。]
2）磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场中导体运动方向。
[闭合开关时，导体向相反方向（向右）运动。]
3）电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场中导体运动方向。
[闭合开关时，导体向相反方向（向左）运动。 ]
实验结论：
通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流方向及磁场方向有关。 当电流方向或磁场方向发生改变时，导线的受力方向也发生改变。
讨论交流：
如果同时改变电流方向和磁场方向，则通电导线的受力方向是否改变？
归纳：
一、磁场对通电导体的作用
1、磁场对通电导体会产生力的作用。
2、磁场对电流的作用方向与磁场方向、电流方向有关。 当电流方向或磁场方向发生改变时，导线的受力方向也发生改变。
3、磁场对电流作用的实质：
电流周围的空气中有磁场的存在，因为电流本身会产生磁场，所以电流在磁场中受到力的作用，实质上磁场间的作用力，是外磁场对电流产生的磁场作用，电流和磁场的关系是相互联系相互作用的。
阅读：
导体受力方向、电流方向、磁场方向间关系：
1）判定：左手定则
2）方法： ①伸开左手，拇指与四指垂直； ②让磁感线垂直穿过手心；
③四指指向电流方向；④那么拇指所指方向就是导体运动方向。
视频：磁场对电流的作用
活动：
如果把一个通电的线圈放在磁场里，线圈会运动吗？怎样运动？试一试。
1）如图甲，将矩形线圈放入磁场处于图中的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈能否转动：__________________。 （顺时针方向偏转）
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：_____________________。 （不偏转）

甲 乙
分析：
学法指导：
1、没有电流通过的导体，在磁场中不会受到力的作用。如果同时改变电流方向和磁场方向，则通电导线的受力方向不改变。
2、磁场对放入其中的磁体会产生磁力的作用，而通电导体周围会产生磁场，通电导体也是磁体，将磁场中的磁体替换为通电导体，则磁场对放入其中的通电导体也会产生磁力的作用。这是等效替代法。
3、若把通电导体换成通电线圈，则线圈两侧的电流方向相反，所以受力方向也相反，则通电线圈在磁场中会发生偏转，但线圈处于平衡时受到平衡力作用而不偏转。
通过实验探究，让学生自己发现磁场对电流的作用规律，以突破难点
突破重点：磁场方向或电流方向，只改变其中之一，才能改变导体受力方向
左手定则教材中不要求，但对优秀生来讲，也许是有用的，所以介绍通过阅读进行，以达到培优目的。
从通电直导线到通电线圈，逐步过渡到电动机相关内容，为下1课时作准备。
课
堂
练
习
1、小明用如图的实验装置探究“磁场对通电直导线的作用”，闭合开关，原来静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是( D )
A．将A、B两端对调后再接入电路B．将滑动变阻器的滑片P向右移动
C．换用磁性更强的蹄形磁体D．将蹄形磁体的N、S极对调

（第1题图） （第2题图）
2、如图的实验装置，是用来研究 （填“电流磁效应”“电磁感应现象”或“磁场对通电导线的作用”）的。实验中把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线，会观察到导线向右运动；如果把电源正、负极对调后接人电路，会观察到导线向 （填“左”或“右”）运动；如果再把蹄形磁体上下磁极调换一下，会观察到导线向 （填“左”或“右”）运动。
[磁场对通电导线的作用; 左；右]
3、关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁场方向之间的关系，下列说法中错误的是 ( C )
A．只改变电流方向，导体受力方向也会改变
B．只改变磁场方向，导体受力方向也会改变
C．同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向也会改变
D．同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向不会改变
4、通电线圈在磁场中转过一个角度，最后停在某个位置，这个位置是( B )
A．不受磁场力作用的位置 B．受平衡力的位置
C．电路中无电流的位置 D．线圈所在平面与磁感线平行的位置
5、如图所示，干电池底部吸有强磁体(可导电)，在干电池的正极上支有一个“门”字形导线框，导线框B侧和套在强磁体上的导电圆环C相连，导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动，圆环C在转动过程中与强磁体接触良好。导线框转动的动力来源 ( B )
A．只有导线框A侧受到的磁场对电流的作用
B．只有导线框B侧受到的磁场对电流的作用
C．导线框A、B两侧受到的磁场对电流的作用
D．导线框都不受磁场的作用，是受到的其他外力

(第5题图) （第6题图）
6、如图是实验室电流表的内部结构示意图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中通过的电流越大，指针偏转的角度就越大。下列说法正确的是( A )
A．该电流表的工作原理是通电线圈能在磁场中转动
B．换用磁性更强的磁体，指针的偏转方向改变
C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不变
D．线圈中通过的电流越大，磁场对线圈的磁力越小
7、在探究“磁场对通电导体的作用”实验中，小明用导线在固定的接线柱M、N下悬挂一根轻质的铝棒ab，然后将其作为通电导体接入电路并放置在蹄形磁体的磁场中，如图甲。
(1)小明闭合开关S，观察到铝棒ab稳定时如图乙所示，然后断开开关，对调蹄形磁体的两极，再闭合开关，观察到铝棒ab稳定时如图丙所示，由此可知通电导体在磁场中受力的方向与________方向有关。
(2)小明将装置恢复到图甲的状态，再将铝棒ab的两端对调后接入电路，
发现铝棒ab稳定时依然如图乙，由此小明认为通电导体在磁场中的受力方
向与电流方向无关。你认为小明的做法错在哪里？
。
(3)小明进一步猜想，在同一磁场中，磁场对通电导体的作用力大小是否与通过导体的电流大小有关呢？小明在图甲的基础上，在电路中串联一只电流表和一个滑动变阻器，通过调节滑片位置改变电路中电流大小。实验过程中，小明应根据________________(填“电流表的示数”或“导体摆动角度”)来推断磁场对通电导体的作用力大小。
[磁场；只改变了铝棒的方向，没有改变电流方向；导体摆动角度]
及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。
同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。
课
堂
小
结
1、通电导体在磁场中受到力的作用。
2、通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关； 当电流方向或磁场方向发生改变时，导线的受力方向也发生改变。
3、通电线圈在磁场中受到磁场力的作用会发生偏转，若线圈处于平衡位置时受力但不发生偏转。
帮助学生掌握重点，
更加容易的学习。
板
书