16.3 磁場對電流的作用 電動機(jī)【教學(xué)目標(biāo)】一、知識與技能1、知道磁場對通電導(dǎo)體有作用力。知道通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與電流方向和磁感線方向有關(guān)。2、知道通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的道理。知道通電導(dǎo)體和通電線圈在磁場中受力而運(yùn)動，是消耗了電能，得到了機(jī)械能。3、培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和推理、歸納、概括物理知識的能力。二、過程與方法：1、經(jīng)歷觀察和探究磁場對電流的作用的過程；2、分析直流電動機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和工作原理三、情感態(tài)度與價值觀：1、通過了解物理知識轉(zhuǎn)化成為實際技術(shù)的過程,進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識的興趣；2、初步培養(yǎng)創(chuàng)造發(fā)明意識；樂于探究通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動、連續(xù)轉(zhuǎn)動的原因【教學(xué)重點】 觀察通電導(dǎo)體、通電線圈在磁場中受力運(yùn)動的過程；電動機(jī)的原理【教學(xué)難點】 理解電動機(jī)的原理【實驗器材】 電池組一只,開關(guān)一只,導(dǎo)線托架兩個,小磁針一個,直流電動機(jī)模型一個,直導(dǎo)體(鋁箔筒),蹄形磁體一個,環(huán)行磁體一個,自繞線圈一個,鐵架臺一個, 方框線圈在磁場中的直觀模型, 電刷和換向器模型.【教學(xué)方法】 實驗、探究、討論、歸納【教學(xué)過程】教師活動教 學(xué) 內(nèi) 容學(xué)生活動教學(xué)媒體實驗引入(教師重做通電導(dǎo)體使磁針偏轉(zhuǎn)的實驗)提問：通電導(dǎo)體對磁針有力的作用，磁針對通電導(dǎo)體有力的作用嗎？觀察實驗實驗探究(教師出示一個直流電動機(jī)模型,通電旋轉(zhuǎn))這是同學(xué)們安裝的電動機(jī)，很多同學(xué)在安裝和探究過程中都產(chǎn)生了這樣的疑問，電動機(jī)為什么會轉(zhuǎn)呢？它的工作原理是什么？今天我們就來進(jìn)一步探究“電動機(jī)為什么會轉(zhuǎn)？”，請你談?wù)勀銓@個問題的解釋。三、磁場對電流的作用 電動機(jī)）（如果學(xué)生猜想出可能是通電線圈受到磁場力的作用，則向下引導(dǎo)遵循先易后難、先簡后繁的原則，先設(shè)計第一個方案：探究磁場對通電直導(dǎo)體的作用；如果學(xué)生不能猜出可能是通電線圈受到力的作用，則引導(dǎo)學(xué)生回憶并觀察電動機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：線圈和磁體）（介紹實驗裝置，將鋁箔筒兩端的鋁箔條吊掛在支架上，使鋁箔筒靜止在磁鐵的磁場中，參見課本中的圖1626，演示實驗1：用二節(jié)干電池給鋁箔筒通電<瞬時短路>，讓學(xué)生觀察鋁箔筒的運(yùn)動情況；板書：1通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用。）要改變通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向，你有什么辦法？可以改變電流方向；也可以改變磁場方向。（演示實驗2：保持磁感線方向不變，先使電流方向反向，觀察鋁箔筒運(yùn)動方向；保持鋁箔筒中電流方向不變，再使磁感線方向相反，鋁箔筒運(yùn)動方向；同時交換電池兩極、交換磁極，觀察鋁箔筒運(yùn)動方向。學(xué)生將觀察到的現(xiàn)象填入P45書中。教師板書：1 磁場對電流有力的作用，力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)）應(yīng)用上面的實驗結(jié)論，我們來分析一個問題：如果把直導(dǎo)線繞成線圈，放入磁場中并通電，它的受力情況又是怎樣的呢？合上開關(guān)你會觀察到什么現(xiàn)象呢？生：會轉(zhuǎn)動。請你分析一下，磁場中的通電線圈為什么會這樣運(yùn)動？（出示方框線圈在磁場中的直觀模型<線圈用涂上顏色的金屬絲表示、磁極用兩紙盒代替>，教師接連發(fā)問）為什么通電線圈會如圖16-28 (a)轉(zhuǎn)動？兩邊受力方向不同。為什么通電線圈會如圖16-28 (b)(c)(d)那樣不繼續(xù)轉(zhuǎn)動？兩邊受平衡力的作用。如何使通電線圈在圖(c)位置繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動？及時改變力的方向。如何改變？改變電流或改變磁場方向。很好！請認(rèn)真閱讀P46 “讀一讀”，換向器是怎樣幫助通電線圈在磁場中持續(xù)轉(zhuǎn)動的？（學(xué)生研讀，教師拿出電刷和換向器模型接上剛才的方框線圈）（可以是學(xué)生也可以是老師向全班講解換向器是如何在圖16-29(b)(c)中自動改變電流方向，從而改變受力方向，實現(xiàn)通電線圈在磁場中持續(xù)轉(zhuǎn)動）3電動機(jī)的工作原理：通電線圈在磁場中受力產(chǎn)生轉(zhuǎn)動；利用換向器在通電線圈剛越過平衡位置時自動改變線圈中的電流方向，以實現(xiàn)通電線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動。從能的轉(zhuǎn)化角度講，電動機(jī)消耗了什么能？得到了什么能？你所說的消耗的能和你所說的得到的能相等嗎？為什么？消耗了電能；得到了機(jī)械能。不相等。因為電流有熱效應(yīng)，有一部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。能的轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能觀察討論交流學(xué)生討論并發(fā)表自己的見解和猜想學(xué)生思考，教師按照P45圖16-27連接好電路學(xué)生閱讀P45-46 “分析”，根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向討論圖16-28中各條邊的受力情況演示實驗演示實驗，合上開關(guān)。反復(fù)做兩次，學(xué)生將觀察到的現(xiàn)象填入P45書中空白處。板書：2 磁場中的通電線圈受力產(chǎn)生轉(zhuǎn)動講解生活-物理-社會磁懸浮列車多媒體小結(jié)本節(jié)課通過觀察現(xiàn)象提出兩個問題，由第一個問題“電動機(jī)為什么會轉(zhuǎn)”，猜想可能是通電線圈受到磁場力的作用，進(jìn)一步通過實驗探究它們的關(guān)系；第二個問題“如何使通電線圈在磁場中持續(xù)轉(zhuǎn)動？”是通過分析換向器的作用，弄清了電動機(jī)的工作原理。討論回答布置作業(yè)P-48 WW W 1、2、3