初中科学浙教版八年级下册第4节 电动机第2课时教案

这是一份初中科学浙教版八年级下册第4节 电动机第2课时教案，共5页。


课题
1.4电动机（2）
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： 了解直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用。
科学思维：正确理解电动机工作的全过程，初步认识科学与技术的关系。
探究实践：通过演示实验和模型的安装，知道矩形线圈在磁场中的转动情况。
态度责任：体验将科学知识运用于生产实践所产生的巨大作用。
重点
直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用。
难点
直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用。
教学环节
教师活动
设计意图
导
入
新
课
1、通电导体在磁场中受力的方向与哪些因素有关？

2、通电线圈处于下列位置时，怎样运动？
上1课时已知道通电线圈在磁场中受力会偏转。但平衡位置时又不会持续转下去，产生新的话题
讲
授
新
课
问题讨论：
当线圈由甲位置转动到乙位置时，如何让线圈持续地按原方向转下去？
要使线圈持续地按原方向转下去，根据通电导体受力方向与电流方向有关，当线圈转过乙图位置时由于惯性线圈还会继续偏转一个小的角度，此时立刻改变线圈中的电流方向，则ab和cd边的方向与原来相反（如丙、丁图）。
安装一个由两个铜质半环组成的“换向器”就可以解决这个问题。
介绍：
1、换向器：
（1）换向器结构：由两个半环构成。
（2）换向器的作用：
自动改变线圈中电流的方向使线圈按原来方向转动。
视频：换向器
2、直流电动机构造：
直流电动机是利用直流电提供电能的装置，主要由磁体（定子）、线圈（转子）、换向器和电刷等组成。
3、直流电动机的工作原理：
1）工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动。
2） 能量转化：
电能转化为机械能。
4、直流电动机的工作过程：
视频：电动机工作原理
5、电动机的优点：
电动机构造简单、控制方便、效率高、无污染。
常生活中由于电网供电是交流电，交流电动机也是依靠通电导体在磁场中所受的力来运转的。
电动机广泛地运用在日常生活和各种生产中，人类社会的发展离不开电动机。
活动指导：安装直流电动机模型
1）按图所示，把直流电动机模型的各个部件安装成整机。
安装时要注意:
①轴与轴之间的摩擦要尽量减少；
②电刷和换向器的接触松紧要适当。
2）把直流电动机的模型接入电路，其电路图 如图 1-47 所示。在闭合开关前，先弄清电流从哪一个电刷流入电动机线圈。闭合开关，观察电动机线圈的转动方向，把结果记录在表 1-1 中。
3）把电源的两极对调，按步骤2重复一次， 观察电动机的转动方向是否改变，把结果记录在表1-1中。
4）再把两个磁极位置对调一下，重复实验一次，观察电动机转动方向是否改变，把观察结果记录在表1-1 中。
5） 在步骤2的基础上，只把两个磁极对调一下，重复实验，把观察结果记录在表 1-1 中。
6）利用滑动变阻器改变通过线圈的电流，观察转子转动的快慢，把观察结果记录在表1-2中。
小结：
电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关：
只改变电流方向或只改变磁场方向，电动机的转动方向发生改变。
同时改变电流方向和改变磁场方向，电动机的转动方向不改变。
注意：
在装配直流电动机模型实验中，常见的故障是通电后电动机不转动，主要原因有以下几种：
(1)电流不通
①电刷与换向器接触不好； ②开关处接触不良或开关没闭合；
③电源处接触不良； ④滑动变阻器上的滑片没放在电阻丝上。
(2)摩擦太大
①电刷与换向器接触太紧；
②线圈轴与插孔之间的摩擦太大，或者线圈轴被卡住。
(3)电流太小
①电源电压太低； ②使用的滑动变阻器的阻值太大。
(4)线圈的位置处于平衡位置。(只要将线圈轻轻转动一下就可以了)
生活、生产中，哪些地方用到电动机？
[电风扇、洗衣机、电脑、油烟机、电动自行车、洗车、冰箱、微波炉、自动门、电梯等，动车以及工厂中的车床等很多机器都用到电动机。]
由话题讨论“如何让线圈持续转动下去”，引出换向器的作用。
直流电动机的构造较复杂，可简化为主要部件：磁场、线圈和换向器等
从工作原理到能量转化再到工作过程的介绍，使学生有一个较全面的认识
知道电动机广泛被使用的原因
安装直流电动机模型需要一定时间，课堂上完成指导，分组活动可安排到课外活动时间进行
课
堂
练
习
1、下列家用电器中没有电动机的是( C )
A、洗衣机 B、电风扇 C、电饭锅 D、电冰箱
2、通电线圈在磁场里处于平衡位置时，下列说法中正确的是（ D ）
A.磁感线与线圈平面平行，线圈不受力
B.磁感线与线圈平面垂直，线圈不受力
C.磁感线与线圈平面平行，线圈受到平衡力
D.磁感线与线圈平面垂直，线圈受到平衡力
3、要改变电动机的转动快慢，下列说法正确的是（ D ）
A、只改变电流方向 B、只改变磁场方向
C、同时改变电流方向和磁场方向 D、改变线圈中电流大小
4、小明安装好的直流电动机模型，可接通电源，线圈中有电流时，电动机不转动，不可能造成这一现象的原因是（ ）
A. 线圈刚好在平衡位置 B. 轴受到的摩擦力太大了
C. 电源的正、负极接反了 D. 电源电压太大了
5、某兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是 。在讨论时，科学老师指出该方案的不足：每当线圈平面转过与磁感线相 （选填“平行”或“垂直”）的位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态，极易激发电火花，成为火灾隐患。
[通电线圈在磁场中受力而转动； 垂直]
6、如图甲是探究磁场对电流的作用的实验电路，开关闭合后，线圈______转动（选填“能”或“不能”），但______连续转动（选填“能”或“不能”），为了解决这一问题，小轩同学利用漆包线绕制的多匝线圈设计了图乙的实验装置，小轩在将线圈两端的绝缘漆刮去时注意到，轴的一端漆皮要______，另一端漆皮只刮去______。
[能 不能 全部刮去 一半]
7、图甲是直流电动机模型，图乙是自制简易电动机模型。下面是图乙中简易电动机的制作与操作问题：
（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图（一端全部刮去，一端刮去半周）。按这种方法刮漆，目的是使线圈能够 。
（2）如图，当S1接a，S2接c时，电动机顺时针方向转动
①当S1接b，S2接c时，电动机 。
②当S1接b，S2接d时，电动机 。
（以上两空均选填“不会转动”“顺时针方向转动”“逆时针方向转动”）
[持续转动 不会转动 逆时针方向转动 ]
8、张华家买了一个家用电吹风，其简化电路图如图乙所示，主要技术参数如表所示：

（1）电动机是利用 的原理工作的。
（2）当吹冷风时，开关应调至 （AB、BC或CD）挡，此时电吹风正常工作5min消耗的电能是 焦。
（3）吹热风时，正常工作的电热丝的电阻值为多大?
（4）正常吹热风时，该电吹风转化为热能的效率是多少？
[通电线圈（导体）在磁场中受到磁力运动 ；BC；36000；55Ω；88%]
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、电动机原理：通电线圈在磁场里受力而转动。
主要结构：线圈（转子）、磁场（定子）
2、能量转化：电能转化为机械能。
3、换向器结构：由两个半环构成。
作用：自动改变线圈中电流的方向使线圈按原来方向转动。
4、安装模型时要注意：
①轴与轴之间的摩擦要尽量减少；
②电刷和换向器的接触松紧要适当。
帮助学生掌握重点，
更加容易的学习。
板
书