【精选】人教版物理九年第20章第4节《电动机》教案-物理知识点总结

第四节电动机

教学目标：

（一）知识与技能：

1、了解磁场对通电导线的作用；

2、了解直流电动机的结构和工作原理；

3、初步认识科学与技术、社会之间的关系。

（二）过程与方法：

经历探究的过程，提高实验观察能力、分析归纳能力。

（三）情感、态度与价值观

通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。

教学重点：

1、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；

2、直流电动机的能量转化

教学难点：

电动机能够继续转动的原因，换向器的作用

教学方法：

实验探究与师生互动相结合。

教学用具：

教师：U形磁铁、电源、导线、开关、线圈和电动机演示模型、教学挂图。

学生：U形磁铁、小小电动机线圈、5号电池（2节）、金属支架、硬纸板和电动机模型。

教学过程：

（一）引入新课

引入课题：同学们，我们来欣赏一段短片（用多媒体展示机床、电梯、电扇、电动玩具、冰箱等使用电动机的电器，并播放它们由停止到运转的状态）。提问、讨论得出它们的共性是都是由电动机带动工作的。从而引出课题——电动机（二）新课教学

1、磁场对通电导线的作用

演示：给电动机模型通电后，模型转动。提出问题：电动机为什么会转动？它是根据什么原理制成的？

让学生回忆奥斯特实验，提问其结果。启发学生逆向思考：假如通电导线放在磁场中会不会也受到磁场的作用力呢？

让学生思考讨论：猜想出磁场对电流有力的作用。

然后设计实验、验证猜想。利用老师的演示器材，应用课本的装置，可按照课本的探究步骤，来进行探究和观察。先给导线通电，观察到它发生了运动。再分别改变电流方向和磁场方向（对调电源正负极或对调磁体磁极），导体运动方向发生改变；改变电流大小，发现运动速度发生变化，但运动方向不变；最后同时改变磁场和电流方向，导体运动方向却保持不变。

根据探究的结果，总结得出以下两条结论：①通电导线在磁场中受到力的作用。②通电导体所受力的方向跟电流方向、磁感线方向都有关。当电流方向或磁感线方向变得相反时，通电导线受力方向也变得相反。

2、磁场对通电线圈的作用

刚才我们是把一根通电导线放在磁场中发现它会受到力的作用。那么假如我们不是放一根导线，而是把整个线圈放到磁场中，又会怎么样呢？

演示图9.6-2实验：把一个通电的线框放入磁场中，观察现象：通电线圈在磁场中转动起来，但不是连续转动，而是来回扭转。

师生讨论总结：由于导线两边的电流方向是不一样的，那么他们受到的力也就不一样了，就像一个框被相反的力扭动一样，所以只能是转动的。

结论：通电线圈在磁场中受力会发生转动，转动方向与电流方向和磁感线方向都有关，电流或磁感线方向变得相反后，线圈的转动方向也变得相反。

提出问题：如何让线圈实现持续转动呢？

学生讨论后，阅读课本的想想做做——让线圈转起来，亲自动手，制作小小电动机的线圈。

3、电动机的原理和基本构造

原理：电动机就是利用通电导线在磁场中受力会发生运动（或通电线圈在磁场中受力会发生转动）的原理制成的。

利用模型、挂图或幻灯片认识电动机的基本构造：定子和转子。

提出问题：怎样实现电动机的持续转动，电动机又是怎样工作的呢？

演示课本的图9.6-5三个实验，边演示，边用多媒体放大后分析三个瞬间位置上线圈的受力情况，联系导体在磁场中的受力方向，分析归纳出以下几点：

（1）甲图线圈受力顺时针转动；乙图中线圈上、下两个边受力大小一样，方向相反，其转动最后要返回该平衡位置；丙图线圈受力使它逆时针转动。

（2）线圈不能连续转动，是因为线圈越过平衡位置后，它受到力要阻碍它的转动。

（3）只有半周线圈中有电可以持续地转动

那么如何实现线圈的持续转动呢？

引出直流电动机的换向器，说明它的结构和作用：换向器由两个彼此绝缘的半环组成，两个半环分别与线圈的两端接通。当线圈转动通过平衡位置后，半环从与一个电刷接触，改变为与另一电刷接触，从而改变线圈中电流的方向和磁场力方向，使线圈得以转动。让学生通过电动机模型，观察换向器。

电动机工作时的能量转化情况：把电能转化为机械能。

4、生活中的电动机

介绍电动机的分类：直流电动机和交流电动机

电动机的优点：构造简单、控制方便、体积小、功率可大可小。

此专题可通过学生自学课本来完成。

5、扬声器是怎样发声的

提出问题：扬声器是如何把电信号转变为声音信号呢？一端是电流，另一端是振动，通过什么把它们联结在一起呢？

学生活动：通过磁场之间的相互作用就可以把电先变成磁，再与另一个磁体相互作用而转弯为声音。

（1）作用：它是把电信号转变为声音信号的装置。

（2）结构：线圈(电磁铁部分)、永久性磁体(原来的磁场)、锥形纸盆(振动从而产生声音)。

（3）原理：当线圈中通有变化的电流后，它也会产生变化的磁场，它与原来的永久性磁铁相互作用后就会产生大小不同的力，从而推动锥形纸盆振动，然后产生出声音来。

演示：将一节5号电池通过开关直接连到扬声器的输入端，电路通电和断电时，观察扬声器锥形纸盒的运动情况；改变电源的极性，再观察扬声器锥形纸盒的运动方向是否发生了改变。

扬声器的电磁铁非常不明显，它在纸盆内部，但也充当着最重要的角色，它能够把电流信号转变为磁信号，从而产生不同的作用力，再转换为纸盆的振动，产生声音。

（三）小结本堂课的主要内容

根据板书，总结本节内容，明确重、难点。

（四）布置作业

完成动手动脑学物理中的习题。

课后练习

1．下列家用电器中，应用了电动机的是（）