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《探究電動機的轉動原理》教案設計
教學目標
知識與技能：了解通電導線在磁場中受力的作用，并且受力的方向與電流方向、磁場的方向有關；了解電動機的 構造和原理。
過程與方法：經(jīng)歷制作簡單電動機的過程，探究電動機連續(xù)轉動的原理。
情感、態(tài)度與價值觀：了解科學知識轉化成應用技術的過程，提高學習科學技術的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)造發(fā)明的意識。
重點：直流電動機的工作原理。
難點：直流電動機工作過程中的特點。
教學方法：演示實驗法，講授法
歸納總結法
教具準備：掛圖，直流電動機模型
一、復習引入，實 驗激趣。
磁 場對電流的作用
1. 通電導體在磁場里受到力的作用
我們可以做這樣的實驗，如圖所示，把一根直 導體AB放在蹄形磁體的磁場里，并與電源、開關、滑動變阻器組成一閉合電路。
�。�1）合上開關，接通電路，導體AB中產(chǎn)生由A向B流動的電流，這時導體AB向左運動起來。
�。�2）將電源上的正、負極接線對換，合上開關，導體AB中產(chǎn)生由B向A流動的電流，這時導體AB向右運動起來。
�。�3）將蹄形磁體的磁極上下翻轉，導體AB的運動方向也發(fā)生變化。
通過上面的實驗我們可以得出這樣的結論：
�、偻妼w在磁場里受到力的作用。
②通電導體在磁場里受力的方向，跟電流 方向和磁場方向有關。
二、進行新課
1、磁場對通電線圈的作用
如圖所示，在圖甲中，通電線圈的ab邊和cd邊在磁場里受到力的作用，因兩邊中電流方向相反，所以兩力方向相反且不在同一條直線上，所以線圈就轉動起來。當轉到圖乙所示位置時，這兩個力恰好在同一直線上，而且大小相等，方向相反，線圈保持平衡。我們把這個位置叫做平衡位置。通過這個實驗我們發(fā)現(xiàn)，通電的線圈在 磁場中要受力而轉動。
換向器的作用：當線圈剛轉過平衡位置時，換向器能自動改變線圈中電流的方向，從而改變線圈受力方向，使線圈連續(xù)轉動 。
如甲圖所示：電刷B和半環(huán)E接觸，電刷A和半環(huán)F接觸，此時線圈中電流方向是a→b→c→d，受力方向是ab邊受力向上，cd邊受力向下，線圈的轉動方向是順時針。
如圖乙所示：當線圈轉到平衡位置時，此時電刷正好接觸了兩個金屬半環(huán)中間的絕緣部分，所以線圈中沒有電流流過，此時線圈在磁場中也不受力的作用。
如丙圖所示：當線圈由于慣性剛剛轉過平衡位置時，電刷B和半環(huán)F接觸，電刷A和半環(huán)E接觸，此時線圈中電流方向是d→c→b→a，受力方向是ab邊受力向下，cd邊受力向上，轉動方向是順時針。
如圖丁所示：當線圈轉到平衡位置時，此時電刷正好接觸了兩個金屬半環(huán)中間的絕緣部分，所以線圈中沒有電流流過，此時線圈在磁場中也不受力的作用。由于線圈的慣性，當其剛轉過平衡位置時，就又返回到了如圖甲所示的情況了，這樣這個直流電動機就能連續(xù)不斷的轉動下去了。
通過上面的直流電動機模型我們可以發(fā)現(xiàn)直流電動機的構造主要有：磁極、線圈、換向器、電刷。
3、展示直流電動機模型
1、介紹構造：支架→線圈轉子→電刷→定子（磁極）
2、直流電動機的轉動方 向與轉 速。
通電導體在磁場中受力方向（轉動方向）與電流方向和磁感線方向有關。現(xiàn)在要使電動機模型中的線圈轉動方向發(fā)生改變，應該將電源兩極對調(diào)或將磁鐵的兩極對調(diào)。改變轉速的方法：改 變線圈中電流的大小。電流越大，直流電動機的轉速 越快。
3、跟熱機相比，電動機具有啟動、停止方便、構造簡單、體積小、效率高、對環(huán)境污染少等優(yōu)點。
三、學生小結
四、作業(yè)
《九年級同步提速訓練》P90-92
板書：＆16.3科學探究：電動機為什么樣會轉動
磁場對電流的作用
1. 通電導體在磁場里受到力的作用
�、偻妼w在磁場里受到力的作用。
�、谕妼w在磁場里受力 的方向，跟電流方向和磁場方向有關。
2. 磁場對通電線圈的作用
2）換向器的作用：當線圈剛轉過平衡位置時，換向器能自動改變線圈中電 流的方向，從而改變線圈受力方向，使線圈連續(xù)轉動。
直流電動機的構造主要有：磁極、線圈、換向器、電刷。
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