電動(dòng)

機(jī)九年級(jí)全冊(cè)第二十章第4節(jié)磁與電目標(biāo)展示電動(dòng)機(jī)的學(xué)習(xí)目標(biāo)從四個(gè)維度明確學(xué)習(xí)要求：物理觀念了解通電導(dǎo)線在磁場中受力，明確力的方向的影響因素掌握直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造、工作原理及能量轉(zhuǎn)化科學(xué)思維通過分析通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向，培養(yǎng)歸納推理能力科學(xué)探究經(jīng)歷通電線圈在磁場中連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的探究，提升解決問題的能力科學(xué)態(tài)度與責(zé)任體會(huì)物理知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐的作用，激發(fā)物理學(xué)習(xí)興趣新課導(dǎo)入問題

電力機(jī)車、電梯、電風(fēng)扇、冰箱、洗衣機(jī)、機(jī)器人(圖20.4-1)，以及各種電動(dòng)玩具都離不開電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)已經(jīng)應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。給電動(dòng)機(jī)通電，它就能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。這是為什么?新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一通電導(dǎo)體周圍有磁場磁體在磁場中會(huì)受到力的作用，磁體間通過磁場相互作用那么通電導(dǎo)線是不是也會(huì)受到磁場的作用力呢？新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一通電導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)演示如圖所示，把導(dǎo)體棒放在磁場里，接通電源，讓電流通過導(dǎo)體棒，觀察它的運(yùn)動(dòng)。把電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)后接入電路，使通過導(dǎo)體棒的電流方向與原來相反，觀察導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的方向。保持導(dǎo)體棒中的電流方向不變，但把蹄形磁體的上、下磁極調(diào)換一下，使磁場方向與原來相反，觀察導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的方向。新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一通電導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：接通電源后，導(dǎo)線ab會(huì)在磁場中運(yùn)動(dòng)；將電源正、負(fù)極對(duì)調(diào)后，導(dǎo)線ab會(huì)向相反的方向運(yùn)動(dòng)；新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一通電導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：將磁體的上下磁極調(diào)換之后，導(dǎo)線ab也會(huì)向反的方向運(yùn)動(dòng)；新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一通電導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：同時(shí)改變電流方向和磁場方向，導(dǎo)線ab運(yùn)動(dòng)方向不改變。新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一通電導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通電導(dǎo)線在磁場中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁感線的方向（磁場方向）都有關(guān)系，當(dāng)電流的方向或者磁感線的方向變得相反時(shí)，通電導(dǎo)線受力方向也變得相反，當(dāng)電流方向和磁感線方向同時(shí)變得相反時(shí)，通電導(dǎo)線受力方向不變。特別說明：不是所有通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，當(dāng)電流方向與磁場方向相同或相反時(shí)，該通電導(dǎo)體不受力。新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一前面實(shí)驗(yàn)中的直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)一段距離就會(huì)離開磁場，很難持續(xù)地運(yùn)動(dòng)。如果把一個(gè)通電線圈放在磁場中，它又會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？下面我們探究磁場對(duì)通電線圈的作用。新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)演示如圖所示，使線圈位于磁體兩個(gè)磁極間的磁場中。1.使線圈靜止在圖乙所示位置上，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)線圈并沒有運(yùn)動(dòng)。這是由于線圈上、下兩個(gè)邊受力大小一樣、方向卻相反。這個(gè)位置是線圈的平衡位置。新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)演示2.使線圈靜止在圖甲所示位置上，閉合開關(guān)，線圈受力沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并由于慣性而越過平衡位置，但不能繼續(xù)轉(zhuǎn)下去，最后要返回平衡位置，線圈為什么會(huì)返回呢?新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)演示3.使線圈靜止在圖丙所示位置上，這是線圈沖過平衡位置以后所到達(dá)的地方。閉合開關(guān)，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，說明線圈在這個(gè)位置所受的力阻礙它沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)演示線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，是因?yàn)榫€圈越過了平衡位置以后，受到的力阻礙它的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣線圈在平衡位置左右來回?cái)[動(dòng)，慢慢停下來，最后停在平衡位置。新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一如果在線圈越過了平衡位置后，設(shè)法改變線圈中電流的方向，線圈將會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。如何改變線圈中電流的方向呢？換向器實(shí)際的電動(dòng)機(jī)可以通過換向器來實(shí)現(xiàn)這一目的。新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一換向器構(gòu)造：由兩個(gè)銅半環(huán)E和F和兩個(gè)電刷A和B組成。兩個(gè)銅半環(huán)E和F跟線卷兩端相連可隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)半環(huán)中間斷開彼此絕緣。A和B是電刷，它們分別跟兩個(gè)半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。這樣，無論線圈的哪個(gè)邊處于靠近磁體S極的一側(cè)，其中的電流都沿圖中箭頭所示的方向，這時(shí)它的受力方向總是相同的（向上），線圈就可以不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去了。新課講授磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用一換向器作用：每當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，都能自動(dòng)改變通入線圈中的電流方向，讓線圈兩邊受力方向總與運(yùn)動(dòng)方向相同，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。新課講授電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造二電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈，叫做轉(zhuǎn)子；固定不動(dòng)的磁體，叫做定子。新課講授電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造二電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造實(shí)際的電動(dòng)機(jī)都有多個(gè)線圈，每個(gè)線圈都接在一對(duì)換向片上，以保證每個(gè)線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中受力的方向都能使它朝同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子上的換向器新課講授電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造二電動(dòng)機(jī)的工作原理工作原理：通電線圈在磁場中受力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)。（或通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用）能量轉(zhuǎn)化：電動(dòng)機(jī)工作過程中將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（因電而動(dòng)）新課講授電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造二電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用和類型機(jī)床、水泵，需要電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)；電力機(jī)車、電梯需要電動(dòng)機(jī)牽引。家庭生活中的電扇、冰箱、洗衣機(jī)，甚至各種玩具都離不開電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)已經(jīng)應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)生活的各個(gè)方面。電動(dòng)玩具電動(dòng)自行車電力機(jī)車電梯電扇洗衣機(jī)空調(diào)三相交流電機(jī)直流電機(jī)步進(jìn)電機(jī)直線電機(jī)揚(yáng)聲器是怎樣發(fā)聲的科學(xué)世界課堂小結(jié)電動(dòng)機(jī)的核心知識(shí)圍繞電動(dòng)機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)等展開：磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用通電導(dǎo)線在磁場中會(huì)受力受力方向與電流方向、磁場方向均相關(guān)電動(dòng)機(jī)工作原理：通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)基本組成：轉(zhuǎn)子（可轉(zhuǎn)動(dòng)部分）、定子（固定部分）換向器的作用（圖中未詳細(xì)說明，實(shí)際是改變線圈中電流方向以維持連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)）能量轉(zhuǎn)化電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能揚(yáng)聲器工作原理與電動(dòng)機(jī)相同1.如圖所示，閉合開關(guān)，銅棒向左運(yùn)動(dòng)，為使銅棒向右運(yùn)動(dòng)，下列操作不可行的是（）A．只對(duì)調(diào)電源的正、負(fù)極B．只對(duì)調(diào)磁體的N、S極C．導(dǎo)線①接A、C接線柱，導(dǎo)線②接B、D接線柱D．同時(shí)對(duì)調(diào)電源正、負(fù)極和磁體N、S極達(dá)標(biāo)檢測D2.如圖為直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)的分析中正確的是（）A．電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．電動(dòng)機(jī)是利用電流磁效應(yīng)的原理工作的C．僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向D．使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠電磁繼電器來實(shí)現(xiàn)的達(dá)標(biāo)檢測C3.如圖所示是揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)揚(yáng)聲器的線圈中通入因攜帶聲音信息而時(shí)刻變化的電流時(shí)，線圈會(huì)在永久磁體的作用下受到力的作用并帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)聲。下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．揚(yáng)聲器工作時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．揚(yáng)聲器的工作原理是通電線圈在磁場中受力運(yùn)動(dòng)C．揚(yáng)聲器中的永久磁體周圍存在磁場D．揚(yáng)聲器工作時(shí)線圈中的電流不變達(dá)標(biāo)