九年級(jí)物理電動(dòng)機(jī)教案

時(shí)間：2016-09-28 08:59:07 雪麗856由分享

　　教案是教師為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),完成教學(xué)任務(wù),以課時(shí)或課題為單位編寫的供教學(xué)用的具體方案。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的九年級(jí)物理電動(dòng)機(jī)教案，歡迎大家參閱。

　　九年級(jí)物理電動(dòng)機(jī)教案設(shè)計(jì)：

　　教學(xué)準(zhǔn)備

　　教學(xué)目標(biāo)

　　1.1 知識(shí)與技能：

　　①了解磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用;

　?、诔醪秸J(rèn)識(shí)直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造、原理、應(yīng)用。

　　1.2過(guò)程與方法：

　　通過(guò)演示，提高學(xué)生分析概括物理規(guī)律的能力。

　　通過(guò)制作模擬電動(dòng)機(jī)的過(guò)程，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。

　　1.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀：

　　通過(guò)了解物理知識(shí)如何轉(zhuǎn)化成實(shí)際技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識(shí)的興趣。

　　教學(xué)重難點(diǎn)

　　2.1 教學(xué)重點(diǎn) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用。

　　2.2 教學(xué)難點(diǎn) 分析概括通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向跟哪兩個(gè)因素有關(guān)。

　　理解通電線圈在磁場(chǎng)里為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　教學(xué)工具

　　多媒體設(shè)備

　　教學(xué)過(guò)程

　　6.1 引入新課

　　【師】老師在你們這個(gè)年紀(jì)的時(shí)候，最愛(ài)玩的一種玩具是四驅(qū)賽車，也是以前的孩子們都很喜歡的，現(xiàn)在也有很多小孩喜歡，這個(gè)四驅(qū)賽車在跑道里面跑得非常非?？?，為什么能這么快呢，主要是因?yàn)樾≠愜嚴(yán)锩嫜b有了能提供強(qiáng)動(dòng)力的馬達(dá)，也就是我們這節(jié)課要來(lái)學(xué)習(xí)的——電動(dòng)機(jī)。

　　【師】很多同學(xué)可能會(huì)有疑問(wèn)，這個(gè)電動(dòng)機(jī)嘛，顧名思義，肯定是用電就能動(dòng)的一個(gè)機(jī)器，那這個(gè)和我們學(xué)的內(nèi)容——磁，有啥樣的關(guān)系呀。好，那么接下來(lái)我們來(lái)做一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，大家一起來(lái)見(jiàn)證一下電和磁的進(jìn)一步關(guān)系。

　　【師】在之前我們通過(guò)奧斯特實(shí)驗(yàn)已經(jīng)知道：通電導(dǎo)體旁邊的小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所以電流所引發(fā)的磁場(chǎng)，是可以和磁鐵的磁場(chǎng)一起做點(diǎn)事的。我們接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)就是要進(jìn)一步探究其中的關(guān)系。

　　【實(shí)驗(yàn)】

　　1、把導(dǎo)線ab放在磁場(chǎng)里，接通電源，讓電流通過(guò)導(dǎo)線ab,觀察它的運(yùn)動(dòng)，說(shuō)出觀察到的現(xiàn)象，討論得出它的結(jié)論。

　　【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】接通電源，導(dǎo)線ab向外(或向里)運(yùn)動(dòng)。

　　【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。

　　2、把電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)后接入電路，使通過(guò)導(dǎo)線ab的電流方向與原來(lái)相反，觀察導(dǎo)線ab的運(yùn)動(dòng)方向。

　　【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】合上開關(guān)，導(dǎo)線ab向里(或向外)運(yùn)動(dòng)，與剛才運(yùn)動(dòng)方向相反。

　　【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】這說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力的方向與電流通過(guò)導(dǎo)體的方向有關(guān)。

　　3、保持導(dǎo)線ab中的電流方向不變，但把蹄形磁體上下磁極調(diào)換一下，使磁場(chǎng)方向與原來(lái)相反，觀察導(dǎo)線ab的運(yùn)動(dòng)方向。

　　【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】磁極調(diào)換后觀察到導(dǎo)線ab的運(yùn)動(dòng)方向改變。

　　【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】這表明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)方向與磁感線方向有關(guān)。

　　實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁感線的方向都有關(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)線受力的方向也變得相反。

　　【師】那么剛剛這個(gè)小實(shí)驗(yàn)，充分表現(xiàn)了通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，這個(gè)就是電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的工作原理。

　　6.2 新知介紹

　　1、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

　　通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受到力的作用,所受力的方向跟磁感線的方向和電流的方向有關(guān),它們之間的關(guān)系可用左手定則來(lái)判定。

　　左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直,并且都根手掌在一個(gè)平面內(nèi),讓磁感線垂直進(jìn)入手心,并使四指指向電流方向,這時(shí)手掌所在的平面跟磁感線垂直,拇指所指方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向。

　　如上圖所示，電流從電池正極出，流過(guò)金屬棒，根據(jù)上述的左手定則，張開左手,使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直,并且都根手掌在一個(gè)平面內(nèi),讓磁感線垂直進(jìn)入手心,并使四指指向電流方向,這時(shí)手掌所在的平面跟磁感線垂直,拇指所指方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向。(詳見(jiàn)下圖)。

　　所以拇指指向右邊，也就是金屬棒的移動(dòng)方向。

　　【例題】如圖所示的裝置中，當(dāng)閉合開關(guān)、導(dǎo)體ab中有電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)體ab就會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，關(guān)于這一現(xiàn)象的說(shuō)法，正確的是(　　)

　　A.此現(xiàn)象說(shuō)明磁可以生電

　　B.導(dǎo)體ab運(yùn)動(dòng)方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)

　　C.發(fā)電機(jī)是利用這一現(xiàn)象來(lái)工作的

　　D.在該現(xiàn)象中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

　　【分析】

　　A、當(dāng)閉合開關(guān)、導(dǎo)體ab中有電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)體ab就會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，此現(xiàn)象說(shuō)明電能生磁，故A錯(cuò)誤;

　　B、當(dāng)電流方向和磁場(chǎng)方向有一個(gè)方向發(fā)生改變時(shí)，導(dǎo)體ab的運(yùn)動(dòng)方向就發(fā)生改變，說(shuō)明導(dǎo)體ab運(yùn)動(dòng)方向與兩者方向有關(guān)，故B正確;

　　C、力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，物體運(yùn)動(dòng)說(shuō)明它受到了力，而這力只能是磁場(chǎng)提供，因?yàn)閷?dǎo)體棒受到力的作用，我們可以讓線圈不停地轉(zhuǎn)下去，這就是電動(dòng)機(jī)原理，故C錯(cuò)誤;

　　D、在該現(xiàn)象中是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D錯(cuò)誤.

　　故答案選B

　　【例題】如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合，原本靜止的輕質(zhì)硬直導(dǎo)線AB會(huì)水平向右運(yùn)動(dòng).要使AB水平向左運(yùn)動(dòng)，下列措施中可行的是(　　)

　　A.將導(dǎo)線A、B兩端對(duì)調(diào)

　　B.將蹄形磁體的N、S極對(duì)調(diào)

　　C.換用磁性更強(qiáng)的蹄形磁體

　　D.將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)

　　【分析】

　　知識(shí)點(diǎn)：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，受力方向與兩個(gè)因素有關(guān)：一個(gè)是磁場(chǎng)方向，另一個(gè)是電流方向.如果只改變一個(gè)因素，則導(dǎo)體受力方向改變，如果同時(shí)改變兩個(gè)因素，則導(dǎo)體受力方向不變.此實(shí)驗(yàn)是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

　　A、將A、B兩端對(duì)調(diào)，受力運(yùn)動(dòng)方向不變，故A錯(cuò).

　　B、將蹄形磁體的N、S極對(duì)調(diào)，只改變一個(gè)影響因素(磁場(chǎng)方向)，受力運(yùn)動(dòng)方向改變，故B正確;

　　C、換用磁性更強(qiáng)的蹄形磁體，將增大導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)速度，不會(huì)改變運(yùn)動(dòng)方向，故C錯(cuò);

　　D、將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)，增大電路中的電流，增大導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)速度，不會(huì)改變運(yùn)動(dòng)方向，故D錯(cuò);

　　故選B。

　　2、電動(dòng)機(jī)

　　電動(dòng)機(jī)的原理:通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)(磁場(chǎng)對(duì)電流的作用);

　　導(dǎo)體受力方向隨磁感線方向和電流方向的變化而變化;

　　【電動(dòng)機(jī)組成】

　　電動(dòng)機(jī)由兩部分組成：轉(zhuǎn)子和定子。電動(dòng)機(jī)里，能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，固定不動(dòng)的部分叫定子;

　　【電動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化】

　　電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)消耗了電能，得到了機(jī)械能。

　　【電動(dòng)機(jī)的工作原理】

　　上圖，根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，左上圖，線圈開始順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　上2圖，線圈達(dá)到如圖所示位置，受力通過(guò)左手判斷，上端鐵棒受力向上，下端鐵棒受力向下，所以處于平衡位置，線圈由于受到慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)平衡位置后，兩電刷恰好接觸半環(huán)間絕緣部分，在換向器作用下，電流改變方向。

　　下左圖，電流方向改變后，通過(guò)判斷，線圈仍順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　下右圖，線圈又到平衡位置，換向器自動(dòng)改變電流方向。

　　上述就是電動(dòng)機(jī)的整個(gè)工作過(guò)程及原理。

　　電流是因,運(yùn)動(dòng)是果(因?yàn)橛须娏鞫\(yùn)動(dòng))?;

　　通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。

　　【例題】線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)圖甲、乙位置時(shí)，導(dǎo)線ab所受磁場(chǎng)力的方向(　　)

　　A.相同，是由于磁場(chǎng)方向、流過(guò)ab的電流方向都沒(méi)改變

　　B.相同，是由于磁場(chǎng)方向、流過(guò)ab的電流方向都改變了

　　C.相反，是由于流過(guò)ab的電流方向相反了

　　D.相反，是由于磁場(chǎng)方向相反了

　　【分析】

　　電動(dòng)機(jī)的原理是：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用，其受力的方向與電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)，即只要改變一個(gè)量，其受力的方向就會(huì)改變一次。

　　由于電流從電源的正極出發(fā)，故此時(shí)圖甲中ab的電流方向是由b到a;在圖乙中，由于磁場(chǎng)的方向沒(méi)有改變，電流的方向是由a到b，故此時(shí)線圈受力的方向改變。

　　故選C。

　　【例題】小明用漆包線繞成線圈，將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁場(chǎng)，如圖所示，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)線圈只能偏轉(zhuǎn)至水平位置、不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng).為使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，下列措施中可行的是(　　)

　　A.換用電壓更大的電源

　　B.換用磁性更強(qiáng)的磁體

　　C.重新制作匝數(shù)更多的線圈，將線圈兩端的漆全部刮去

　　D.在線圈的一端重抹油漆，干后在適當(dāng)位置刮去半圈

　　【分析】

　　知識(shí)點(diǎn)：直流電動(dòng)機(jī)中的換向器可以在線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中的電流方向，改變線圈的受力方向，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。將線圈兩端的漆全部刮去后，沒(méi)有了換向器，不能改變線圈中的電流方向，就不能改變線的受力方向，所以閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)線圈只能偏轉(zhuǎn)至水平位置、不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，要想讓線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，需增加換向器，即在線圈的一端重抹油漆，干后在適當(dāng)位置刮去半圈，相當(dāng)于添加一個(gè)換向器，使線圈能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，故D符合要求;換用電壓更大的電源、換用磁性更強(qiáng)的磁體、重新制作匝數(shù)更多的線圈不能改變線圈的受力方向，仍然不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，故ABC不符合要求. 故選D。