資源簡介

第二課時　裝配直流電動機模型
教學目標
【知識與技能】
(1)進一步了解直流電動機的構造和工作原理。
(2)練習裝配直流電動機的模型。
【過程與方法】
通過動手操作裝配直流電動機模型，培養學生的動手能力。
【情感態度與價值觀】
通過動手操作裝配直流電動機模型提高學生學習科學知識的興趣。
教學重難點
【重點】
(1)直流電動機的結構。
(2)影響直流電動機的轉向和轉速的因素。
【難點】
影響直流電動機的轉向和轉速的因素。
教學過程
知識點　裝配直流電動機模型
【自主學習】
閱讀教材第18～19頁的有關內容，完成下列填空：
1．把直流電動機模型的各個部件安裝成整機。安裝時要注意：軸與軸之間的摩擦要盡量
減小
；電刷和換向器的接觸松緊要
適當
。
2．把直流電動機的模型接入電路，在閉合開關前，先弄清電流從哪一個電刷流入電動機線圈。閉合開關，觀察電動機線圈的轉動
方向
，把結果記錄下來。
3．影響電動機轉向和轉速的因素
實驗過程
實驗現象
轉向
轉速
只改變磁場方向
改變
不變
只改變電流方向
改變
不變
同時改變磁場方向和電流方向
不變
不變
只改變磁體磁性強弱
不變
磁性增強轉速變
快
，磁性減弱轉速變
慢
只改變電流大小
不變
電流
增大
轉速變快，電流
減小
轉速變慢
教師點撥
在裝配直流電動機模型實驗中，常見的故障是通電后電動機不轉動，主要原因有以下幾種。
(1)電流不通
①電刷與換向器接觸不好；
②開關處接觸不良或開關沒閉合；
③電源處接觸不良；
④滑動變阻器上的滑片沒放在電阻絲上。
(2)摩擦太大
①電刷與換向器接觸太緊；
②線圈軸與插孔之間的摩擦太大，或者線圈軸被卡住。
(3)電流太小
①電源電壓太低；
②使用的滑動變阻器的阻值太大。
(4)線圈的位置處于平衡位置。(只要將線圈輕輕轉動一下就可以了)
【跟進訓練】
1．關于直流電動機模型安裝實驗中，下列現象能發生的是
(　C　)
A．將電源兩極對調，線圈轉動方向不變
B．將磁鐵兩極對調，線圈轉動方向不變
C．將電源正、負極和磁鐵兩極都同時對調，線圈轉動方向不變
D．將電源正、負極和磁鐵兩極都同時對調，線圈會反方向轉動
2．如圖所示是直流電動機的模型，閉合開關后線圈順時針轉動?，F要使線圈逆時針轉動，下列方法中可行的是
(　B　)
A．只改變電流大小
B．只改變電流方向
C．對換磁極的同時改變電流方向
D．換用磁性更強的磁鐵
3．小明同學自己動手做了一個直流電動機模型，接通電路后發現電動機不轉動，可當他撥了一下線圈后，電動機就快速轉了起來，造成這一情況的原因可能是
(　D　)
A．電源電壓太低
B．電刷接觸不良
C．電源正、負極接反了
D．開始時，線圈處于平衡位置
練習設計
完成本課相應練習部分，并預習下一課的內容。第4節　電動機
第一課時　磁場對通電導體的作用　電動機
教學目標
【知識與技能】
(1)知道磁場對通電導體有力的作用，其作用力的方向與電流方向和磁場方向有關。
(2)知道矩形通電線圈在磁場中的轉動情況。
(3)了解直流電動機的構造和工作原理，理解換向器的結構和作用。
【過程與方法】
通過實驗活動進行操作、觀察、思考，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。
【情感態度與價值觀】
通過對直流電動機工作過程的分析以及內部構造的了解，體驗科學知識如何轉化成實際技術應用，培養學習科學知識的興趣。
教學重難點
【重點】
(1)磁場對通電導體的作用。
(2)直流電動機的工作原理。
【難點】
(1)矩形通電線圈在磁場中的轉動情況。
(2)直流電動機能持續轉動的原因。
教學過程
知識點一　磁場對通電導體的作用
【自主學習】
閱讀教材第16～17頁的有關內容，完成下列填空：
1．通電導體在磁場中會受到
力
的作用，其受力方向與
磁場方向
、導體中的
電流方向
有關。當兩者中任意一個的方向
改變
，導體的受力方向就會
改變
。
2．當通電線圈所在平面與磁場平行時，由于通電線圈的兩條對邊中電流方向相反，它們在磁場中受到磁力的方向
相反
且不在一條直線上，在這兩個力的作用下，線圈會發生
轉動
(如圖甲所示)。當線圈從其所在平面與磁場平行的位置轉過90°時，這兩個力恰好在同一直線上，而且
大小
相等、方向
相反
，是一對平衡力(如圖乙所示)。靜止的線圈在這對平衡力的作用下可以在該位置保持靜止。這一位置叫做
平衡位置
，此時線圈所在平面恰好與磁感線
垂直
。
3．通電線圈轉到平衡位置時，不會立即停下來，而是在此位置附近擺動幾下才停下來。這是因為通電線圈轉到
平衡位置
時具有一定的速度，由于
慣性
它會繼續運動，但線圈這時受到
磁力
的作用，它又會返回平衡位置，所以它會擺動幾下后再停下來。
【教師點撥】
1．沒有電流通過的導體，在磁場中不會受到力的作用。如果同時改變電流方向和磁場方向，則通電導線的受力方向不改變。
2．磁場對放入其中的磁體會產生磁力的作用，而通電導體周圍會產生磁場，通電導體也是磁體，將磁場中的磁體替換為通電導體，則磁場對放入其中的通電導體也會產生磁力的作用。這是等效替代法。
【跟進訓練】
1．如圖所示，小亮閉合開關后，發現導體ab開始運動，經過一系列探究后，他發現通過一定的操作可以讓導體的運動方向發生改變，則小亮可以采取的措施正確的是
(　A　)
A．改變磁場方向或電流方向
B．改變磁場強弱
C．同時改變磁場方向和電流方向
D．改變線圈的匝數
2．當圖中的線圈轉過平衡位置時，如果不改變電流方向，那么線圈將
(　C　)
A．按原方向一直轉下去
B．立即停止轉動
C．轉過一個角度后再反轉，回到平衡位置
D．立即反轉
知識點二　直流電動機
【自主學習】
閱讀教材第17～18頁的有關內容，完成下列填空：
1．直流電動機靠
直流
電源供電，利用通電線圈在磁場里受到力的作用而轉動的原理制成，是把
電
能轉化為
機械
能的裝置。
2．如圖所示，直流電動機主要由
定子(磁體)
、
轉子(線圈)
、
換向器
(圖中E、F)和
電刷
(圖中A、B)等構成。
3．換向器由兩個
銅質半環
構成，與
電刷
配合使用。當線圈剛轉過平衡位置時，能交換電刷與換向器銅質半環的接觸，從而改變線圈中的
電流
方向和
線圈
的受力方向。
4．電動機構造
簡單
、控制
方便
、
效率高
、
無污染
，廣泛地應用在日常生活和各種生產中。
【教師點撥】
普通的通電線圈在磁場中不能連續地轉動，直流電動機在電路中安裝了一個由兩個銅質半環組成的“換向器”，使線圈因慣性轉過平衡位置時，立即改變電流的方向，從而改變線圈的受力方向，使線圈仍然受到朝著運動方向的力的作用，這樣線圈就能連續地轉動。
【跟進訓練】
1．電動機是一種高效、無污染的動力設備，廣泛地應用在日常生活和生產實踐中。下列家用電器中應用到電動機的是
(　C　)
A．電熱水器
B．電飯鍋
C．洗衣機
D．電熱毯
2．要使直流電動機的線圈連續轉動，要加換向器，它的作用是
(　A　)
A．自動改變線圈里的電流方向
B．自動改變磁場方向
C．改變磁場方向和電流方向
D．改變電源的正、負極
練習設計
完成本課相應練習部分，并預習下一課的內容。

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