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16.1关于电动机的猜想

发布时间:2013-12-07 09:32:10  

安徽霍山 新课程理念指导下的有效课堂教学导学案 年级:九年级 科目:物理

§16.1关于电动机转动的猜想导学案

主备人:何秀美 审核人:物理备课组 时间:11.20

学习目标:

1.了解家用电器中哪些电器里有电动机,我们的学习用品中哪些地方用到电动机。

2.知道电动机的主要组成部分。(重点)

3.会参照电路图连接电路,并使电动机转起来。(难点)

学法指导:本节课你一定要动手实验,并认真观察和思考,当你自制的简易电动机转起来时你一定会很高兴

课前学习:

1、学具准备:电动机模型、电源、开关、导线

2、预习提纲:

(1)、观察你小时候玩过电动赛车,将它的马达取下来。先观察它的结构,再使它转动起来。

(2)、通读课文,思考课文中的每一个问题和填空,并将你认为重要的句子标示出来。在你有疑问的地方画上“?”;将你阅读时想到的新问题记录在“备注”里,以便与老师和同学交流探讨。

(3)、预习后完成下列问题:

电动机的两个最主要的部件是 和 。

课堂学习:

一 、认识电动机

活动1:让电动机转起来。

自主研学:结合课本图16-2 a、b,按实验要求完成实验,回答:

1、在实验中连接好电路,开关闭合后,电动机是否转动?

2、如果电动机不转,不转的因素是什么?试着让它转起来。

3、和邻组同学交流一下,电动机的转动方向是否一样?如不一样,是什么原因引起的?

活动2:将电动机拆开。

自主探究:认真拆开电动机模型并与图16-3比较回答问题:

电动机的两个最主要的部件是 和 。

二、关于电动机为什么会转动的猜想

1、提出问题:________________________________________

[帮你一把]复习:奥斯特实验的发现——电流周围存在着磁场,并通过磁场对磁体发生作用,即电流对磁体有力的作用,再让我们逆向思索,磁体对电流有无力的作用呢?

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2、猜想与假设:学生交流讨论:

电动机的转动可能与________ 和_______ 有关,磁场可能会对通电线圈产生________ 而使线圈转动。

3、 自主研学:阅读课本结合图16-4回答:

a、通电线圈受力转动的问题可用________和_______进行研究。

b、在科学研究中一种新的方法是__________________________。

为了探究通电线圈受力转动的具体情况,需要对电动机的部件进行合理的简化,简化的情况是:电动机转子上的线圈组

一个线圈中的一段导线。 c、请你课后拟定一个进一步实验的计划。

检测与反馈:

1、在电灯、电风扇、电视机、洗衣机、电饭煲、抽油烟机等家电中,用到电动机的

有: 。

2、电动机的主要部件有 和 。

3、把复杂的结构简单化是物理研究的一种重要方法,如电动机转子上的线圈,可简化为一

根 ,将定子简化为 ;初中物理用到这一方法的例子还有 。

4、电动机转动时,把 能转化为 能。

5、电动汽车成了我国北京2008年绿色奥运的亮点,比较电动汽车和汽油汽车,下面说法中正确的是( )

A、它们工作时都把一种能转化为另一种能。B、它们都是我国目前普遍使用的交通工具。

C、它们每一个工作过程都包括四个冲程。 D、它们工作时对环境都没有污染。

6、小雨想探究电动机转动的原因,于是它用下列器材组装了一台电动机,如下图所示。

(1)这样组装它是把电动机的主要部件作了合理的简化。它把定子简化为图甲的 ;转子简化为图甲的 。

(2)小雨闭合开关,发现电流表有示数,但铜导体AB不动,你猜想原因可能是什么?你能想出什么办法去解决?

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本节必记内容:

电动机的两个最主要的部件是定子和转子。定子由电磁铁组成,而转子由线圈组成。

课后反思:

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16.2探究电动机的转动原理

学习目标:

1.了解通电导线在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与电流及磁场的方向都有关系。(重点)

2.知道通电导体在磁场中受到力的大小跟电流强弱和磁场强弱有关。(重点)

3.应用所学知识分析电动机的工作原理,会用磁场对电流的作用力分析解决某些实际问题(重点)。

4.知道什么是换向器,换向器的作用。知道电动机的能量转化。

学法指导:本节课你不仅要动手,而且要训练自己的书面和口头表达能力。

课前学习:

1、学具准备:电源、导线、开关、蹄形磁体、铁架台、电动机模型等。

2、预习提纲:

通读课文,思考课文中的每一个问题和填空,并将你认为重要的句子标示出来。试着回答下列问题:

(1)通电导线在磁场中会受到力的作用,受力的方向与哪些因素有关系?

(2)通电导体在磁场中受到力的大小跟哪些因素有关系?

(3)“换向器”的作用是什么?

课堂学习:

一 、探究磁场对电流的作用

(1)制定计划与设计实验:请将你设计的实验装置跟图16-6中a、b、c分别进行比较,并与同学交流讨论,确定本小组的实验方案,把实验步骤写在下面。

(2)进行试验,收集证据:按实验方案进行实验。

(3)分析和归纳,得出结论:

通电导体在磁场中受到____________的作用,力的方向跟______ 和 _______都有关系。

二、换向器的作用

[议一议]:在图16-7中,当线圈从图(a)所示的位置到图(b)所示的位置时,为什么线圈来回摆动几次就停下来?

你的办法:______________________________________________

[合作探究]活动: 探究换向器的作用

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观察图16-8并阅读活动内容,小组讨论回答:

1、线圈来回摆动几次就停下来,线圈的这一位置叫做:_________。

2、在电动机电源的引入处有一个“小机关”——_________,它是由两个彼此绝缘的_______组成。换向器的两个半圆环分别跟________相连接,并通过____ 接到电源的两极上。

3、当线圈越过平衡位置时,由于_____ 的作用,改变了线圈中 _______,使线圈继续转动下去。

三、电动机的工作原理

[自主探究]:阅读电动机的工作原理内容回答:

1.电动机是根据______________ _的原理制成的(制造原理),用直流电源供电的电动机叫做________ _。

2.直流电动机的工作原理是:___________________________

_________________________________________________。

3.磁场对通电导体作用原理的应用十分广泛,看谁列举的多。

4.结合图16-9,以小组为单位汇报电动机的线圈转动过程。

5.结合图16-10,讨论分析动圈式扬声器的发声原理和两位同学的看法,你还有什么补充?

检测与反馈:

1、 通电线圈在磁场中能够____。当线圈平面与磁感线垂直时,线圈所受到的磁场力作用为一对____力。

2、直流电动机是利用通电线圈在_________的原理制成的,它利用了______装置来自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈连续转动。

3、直流电动机由_____、_____、_____、_____等部分组成。

4、直流电动机工作时把 能转化为 能;它是利用 的现象制成的。并且利用 自动改变线圈中的 使线圈不停地转动。

5、小张在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么

有关系时?做了如图(a)(b)(c)的三个实验.图中AB

表示闭合电路的一部分导线,导线上的箭头表示电

流的方向,F表示导线受力的方向,S、N表示蹄形

磁铁的南北极.

(1)通过实验(a)和(b)说明,通电导线在磁场中的受力方向与__________的方向有关.

(2)通过实验(a)和(c)说明,通电导线在磁场中的受力方向与____________的方向有关. 实验表明,通电导线在磁场中要受到________的作用,力的方向跟________方向、________方向都有关。

6、根据图3甲图中磁场方向、通电导体○中的电流方向及导体

在磁场中的受力方向三者关系,将乙、丙、丁三图所缺的内容补

充完整. (○表示通电导体的横截面,⊙表示电流方向向外,

表示电流方向向里)

第 5 页 共 15 页 图

3

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本节课学习收获:

本节必记内容:

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的方向都有关系。

通电导体在磁场中受到力的大小跟电流强弱和磁场强弱有关。

电动机的制造原理是:电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的基本原理制成的。

直流电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动,同时用换向器及时改变线圈中的电流方向,以保持线圈的持续转动。

作业布置:

1、课后作业:课本P8“自我评价与作业”1、2、3题

2、课后拓展:

(1)下列电器,哪个没有应用到电动机【 】

A、电磁继电器 B、洗衣机 C、动圈式扬声器 D、电风扇

(2)如图1所示,下列实验仪器工作时,不是把电能转化为机械能的仪器是 【 】

B.电压表 C.发电机 D.电动机

A.电流表图1

(3)在安装直流电动机模型的实验中,小杰同学按照科学教材的要求安装了一台如图2所示的直流电动机模型。安装完毕,闭合开关后,线圈顺时针方向转动,则能使线圈逆时针方向转动的做法是:【 】

A.减小一节电池

C.增加一节电池

D.把电源两极对调

(4)上题中,若电动机模型转动太慢,要提高转速下列哪种方法切实可行【 】

A、增强磁铁磁性 B、增大电源电压

C、增加线圈匝数 D、在电刷与换向器之间加润滑油

3、课外活动:完成课本P9的“课外活动”

第 6 页 共 15 页 图2 B.把电源和磁铁的两极同时对调

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§16.3发动机为什么能发电

学习目标:

1.通过实验,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。知道电磁感应现象和感应原理。(重点)

2.初步认识机械运动、电与磁的运动和相互作用,以及能量的转换。

3.能说明发电机的工作原理,知道什么是交流电。

学法指导:本节课你要学会用逆向思维的方法思考和解决问题

课前学习:

1、学具准备:发电机模型、铁架台、蹄形磁铁、导线、灵敏电流表等。

2、预习提纲:

(1)、请你查阅有关法拉第和科拉顿的资料。

(2)通读课文,思考课文中的每一个问题和填空,并将你认为重要的句子标示出来。并思考: 组成发电机的部件有几个?分别是什么?怎样就能产生感应电流?

课堂学习:

一 、认识发电机

(1)活动1:让我们自己来发电

自主研学:结合课本图16-15,按实验要求完成实验,

回答:

1、在实验中连接好电路,开关闭合后,手摇发电机模型,能否使小灯泡发光?如果不能,影响因素是什么? ________________________________________________ ___

2、发电机为什么能发电呢?

(2)活动2:将发电机拆开

自主探究:认真拆开发电机模型

回答:发电机的主要部件有哪些? _____________________________ _________

一、 探究电磁感应现象

1.提出问题:_________________________________________ _

2.猜想与假设:________________________________________

3.制定计划与设计实验:

请将你设计的实验装置跟图16-16中a、b分别进行比较,并与同学交流讨论,确定本小组的实验方案,把实验步骤写在下面。

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4、进行试验,收集证据:选择桌面上的器材按实验方案进行实验。

5、分析和归纳,得出结论:

闭合电路中的一部分导体在磁场里_____ _磁感线的运动时,导体中就会产生电流。电流的方

向跟______ 和 _______有关,这就是__________.在电磁感应现象中所产生的电流叫做_______ 。

二、 发电机

1、[自学阅读]

电磁感应现象的发现,使人们找到了发电的途径。阅读【信息浏览】了解世界上第一台发电机

2、结合图16-19回答:

①、发电机发电过程是 转化过程,是把 转化成 。

②、发电机的工作原理是 。

3、结合图16-20回答:

①、发电机的基本部件是 与 。 是转动的 (转子) 嵌在由 制成的槽中(定子)

②、当转子转动时,定子中的 便会 而产生 。

检测与反馈:

1.闭合电路的部分导体在磁场中做 磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫做 。在上述过程中, 能转化为 能。

2、要改变感应电流的方向,可以改变 方向,可以改变 方向,要改变通电导体在磁场中的受力方向,可以改变 或改变 方向。

3、如图1所示,甲是___________的原理图,乙是_________的原理图.

图1 图2

4、如图2

,是探究感应电流方向与哪些因素有关的实验示意图。比较其中的甲、乙两图可以得出

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感应电流的方向跟 方向有关的结论;比较甲、丙两图可以得出感应电流的方向跟 方向有关的结论。

在这个实验中能量的转化过程是 能转化成 能。导体中要有感应电

流产生应满足的条件是:导体是 电路的一部分;导体要做 磁感线运动。

5、在图11所示的实验装置中,能够用来研究产生感应电流的条件的是 ( )

图11

本节课学习收获:

本节必记内容: 闭合电路中的一部分导体在磁场里切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流。电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关,这就是电磁感应现象.在电磁感应现象中所产生的电流叫做感应电

流。

电磁感应现象中将机械能转化为电能。

实际发电机的转子是电磁铁,定子是线圈。

作业布置:

1、课后作业:完成课本P16的“自我评价与作业”

2、课后拓展:

(1)如图1所示,将一根金属棒ab与灵敏电流计组成闭合电路,让金属棒在磁场中做 运

动时,灵敏电流计指针发生偏转,说明有感应电流产生.如果让金属棒反方向运动时,发现灵

敏电流计指针的偏转方向与刚才 ,说明感应电流方向与金属棒的运动方向

(本空选填“有关”或“无关’’).

图1 图2

(2)如图2是动圈式麦克风的结构示意图。当你对着它说话或唱歌时,人声带由于

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而产生的声音,通过

传播到膜片,使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动,

,线圈在运动中能量的转化情况是

线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的

(3)图4是有关电与磁实验的装置图,其中用来研究磁场对电流作用的是( )

3、课外活动:完成课本P16的“课外活动”

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第十六章 “电动机与发动机”复习课

学习目标:(课标要求)

1、通过实验,了解通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向和电流及磁场的方向都有关系。

2、通过实验,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。

3、能用实验验证电磁相互作用。

课前学习:(知识结构 )用你喜欢的方式整理第16章的基础知识。

课堂学习:(热点精讲)

例1、(绍兴市)下列四幅实验装置图所反映的原理,对电动机的发明有直接影响的是:【 】

例2、(徐州市)老师在课堂上演示了电磁感应实验后,小杨同学有了新的想法:如果线圈不动,磁体相对于线圈运动是否也会产生电流?于是他找来线圈、条形磁铁、灵敏电流计和一些导线开始探究。当他把条形磁铁插入线圈的瞬间,电流表指针发生了偏转(如图7所示),实验成功了!小杨又想:在这个实验中,感应电流的大小与哪些因素有关呢?请你针对小杨的问题提出一个猜想,并设计实验验证你的猜想。

猜想:

实验设计:

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例3、判断扬声器是否损坏的方法通常有两种,一种是:将一节电池的正负极用导线与扬声器的两极碰触,若扬声器能发出“喀啦—喀啦”声,则说明它是好的;另一种是:找一个灵敏的电流表,将电流表的两个接线柱用导线与扬声器的两极连接好,然后用手稍用力向内按扬声器的纸盆(即音膜),若电流表的指针会偏转,也说明该扬声器是好的。请简述这两种判断方法的依据或原理。(6分)

例4、在安装直流电动机模型的实验中,为了改变电动机的转动方向,可采取的措施是( )

A.改变磁场的强弱 B.改变电流的大小

C.只改变电流方向或只改变磁场方向 D.同时改变电流方向和磁场方向

例5、下列对感应电流大小无影响的因素是( )

A.线圈的匝数 B.磁场的方向 C.磁场的强弱 D.线圈的转速

检测与反馈:

一、填空题:

1、电动机的主要部件是

动。

3、做图5所示的小实验,用手拨动小风扇叶片,带动转子转动,转

动越快,发现小灯泡发光的亮度越 ,微风电扇居然变成了“发电机”!该实验中________能转化为 能。

4、如图6是动圈式麦克风的结构示意图。当你对着它说话或唱歌时,人声带由于 能产生随着声音变化而变化的

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和 ,它利用 的原理使线圈转2、如图4是探究磁场对电流作用的实验装置,开关闭合后,导体棒AB会运动,这说明了 ,导体棒AB 的运动方向与 和 都有关系。

而产 生的声音,通过空气传播到膜片,使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动,线圈的这种运动 ,线圈在运动中能量的转化情况是 能。

图6 图7

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5、图7是小明同学探究“让线圈转起来”的实验装置图,线圈能转动的原因是 ,实验中为了使线圈能持续转动,采取的措施是 ;此装置就是一台小 机的模型。

6、跟热机相比,电动机具有 、停止方便、构造 、体积小、效率高、对环境污染 等优点。

二、单项选择题

1、第一个发现电磁感应现象的科学家是( )

A、奥斯特 B、法拉第 C、安培 D、沈括

2、下列家用电器中,应用了电动机的是( )

A、电熨斗和日光灯

B、电风扇和洗衣机

C、电饭锅和微波炉

D、电热毯和电热水壶

3、直流电动机中使用了换向器,它的作用是( )

A、自动改变线圈外的电流方向

B、自动改变线圈的转动方向

C、自动改变线圈中的电流方向

D、自动改变磁感线的方向

4、下列应用中,将机械能转化为电能的是( )

A动圈式话筒 B抽水机 C电风扇 D电炉

6、小芳学了电磁感应现象后,用图2所示的实验装置来验证,图中ab是一根导线,闭合开关,把ab迅速向左移动时,看不出电流表指针偏转,对此,小芳做了如下分析,你认为正确的是( )

A.感应电流太小,无法使电流表指针偏转

B.铜导线太细,应换用较粗的铜棒

C.应把ab改为向右运动

D.应把ab改为上下运动

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5、在图1所示的实验装置图中.能够说明电磁感应现象的是( )

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三、作图或简答题

1、请将图8所示的器材连成一个可用来探究电动机的转速与电流大小有关的电路。(6分)

2、在组装好所示的直流电动机后,接通电源,若出现下列现象,请分析原因,然后将故障现象和可能原因用线连起来:(6分)

①电动机不转,但用手轻轻拔动一下线圈,

电动机就能顺利转动起来

②转动较慢,显得很吃力

③电动机不转,将电刷与换向器之间的压力

调大些,电动机才能转动起来

3、图9是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机,金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的.金属圆盘在磁极间不断转动,每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流.某校探究小组仿制了这个发电机装置(如图10),对影响电流大小的因素进行如下探究:

①当圆盘转速增大时,电流表指针偏转增大,说明电流大小跟__________________有关; ②保持圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小还跟__________________有关;

③保持圆盘转速不变,换用_________,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小跟磁场强弱有关。

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A.摩擦阻力太大 B.换向器与电刷接触不良 C.启动前线圈刚好处于平衡位置

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图9

图10

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