/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科 第4节 电动机（导学案） 【学习目标】 1. 了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关。了解直流电动机的基本构造、工作原理和涉及的能量转化。 2. 经历研究通电导线在磁场中受力方向的分析过程，培养归纳推理能力。 3. 经历便通电线圈在磁场中连续转动的探究过程，培养解决问题的能力。 4. 通过对电动机的学习，体会物理知识在生产实践中的重要作用，激发学习物理的兴趣。 【学习重点】磁场对通电导线的作用。 【学习难点】直流电动机的构造和工作原理。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 磁场对通电导线的作用 通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟磁场的方向和电流的方向有关。如果这两者其中之一的方向改变，则力的方向改变（选填：“改变”或“不改变”）；如果两者的方向同时改变，则力的方向不变（选填：“改变”或“不改变”）。 2. 电动机 （1）电动机的原理及构造：电动机由能够转动的转子和固定不动的定子组成。电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。为了使电动机能持续转动，电动机上用到换向器，当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。 （2）电动机是把电能转化成机械能的机器。 【课堂探究】 探究一、磁场对通电导线的作用 【想一想】我们知道，磁体在磁场中会受到力的作用，磁体间通过磁场相互作用。通电导线周围有磁场，那么通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？ 1. 探究磁场对通电导线的作用 【提出问题】通电导线在磁场中是否受到力的作用？如果受到力的作用，力的方向与什么因素有关？ 【猜想】通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向可能与磁场的方向、导体中电流的方向有关。 【设计并进行实验】 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，记录实验现象。 ②在实验①中，去掉蹄形磁体，接通电源，观察记录现象。 ③保持磁体N极、S极位置不变，把电源的正、负极对调后接入电路，使通过直导线ab的电流方向与原来相反，接通电源，观察记录现象。 ④保持直导线ab中的电流方向与实验①中相同，把磁体的两个磁极对调，让磁感线方向与原来方向相反，接通电源，观察现象。 ⑤在实验①中，同时改变直导线ab中的电流方向和磁感线方向，接通电源，观察现象。 【分析论证】 （1）分析实验①和②：在实验①中，闭合开关，导线ab向左运动。在实验②中，去掉蹄形磁体，接通电源，直导线ab不运动。说明通电导体在磁场中才会受到力的作用。 （2）分析实验①和③：只改变导线中的电流方向时，导线ab向右运动，与①运动方向相反。说明通电导体在磁场中受力的方向跟电流的方向有关。 （3）分析实验①和④：只改变磁感线方向，导线ab向右运动，与①运动方向相反。说明通电导体在磁场中受力的方向跟磁场的方向有关。 （4）分析实验①和⑤：同时改变直导线ab中的电流方向和磁场方向，通电导线受力的方向不变。 【实验结论】通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关系。 2. 探究磁场对通电线圈的作用 【想一想】实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。如果把一个通电线圈放在磁场中，它又会怎样运动呢？ 【演示实验】 （1）使线圈静止在图乙所示位置上，闭合开关，观察线圈的转动情况。发现线圈并没有运动。这是由于线圈上、下两个边受力大小相等、方向却相反。这个位置是线圈的平衡位置。 （2）使线圈静止在图甲所示位置上，闭合开关，观察线圈的转动情况。发现线圈受力沿顺时针方向转动，并由于惯性而越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置。 （3）使线圈静止在图丙所示位 ... ...
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