2019-2020年九年级物理下册16.3磁场对电流的作用电动机导学案苏科版⑴【学习目标】1、知道磁场对通电导体有力的作用,知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关;2、通过“探究磁场对通电线圈的作用”这一活动,了解电动机的工作原理和能量转化;3、了解直流电动机的构造,了解电动机在电器中的应用,亲历探究过程,培养学生的观察能力。
【学习过程】一. 活动16.7 观察玩具上的小电动机(1)_______________________________________________________ 怎样使小电动机转动起来?(2)___________________________________________________________ 小电动机由哪些部件组成?(3)_______________________________________________________________ 想一想,小电动机为什么会转动?二. 活动16.8 观察磁场对通电直导线的作用(1)注意直导线方向与磁场方向垂直,当给直导线通电,现象:___________________ ,结论:______________________________ 。
(2)_____________________________________________ 改变导线中的电流,现象:_________________________________ ,结论:______________________________ 。
(3)改变磁场方向,现象: __________________ ,结论:__________________________________ 。
(4)___________________________________________________________________ 如何改变直导线的运动方向?___________________________________________________________________三. 直流电动机的原理1、活动16.8观察磁场对通电线圈的作用观察与思考:用漆包线绕成线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,闭合开关,观察到的现象是:通电线圈____ (能/不能)在磁场中转动;通电线圈____ (能/不能)在磁场中持续转动下去。
2. 问题:怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动?分析:当线圈刚转过平衡位置时,如果立即改变 ______________________ ,那么通电线圈就能在磁场力的作用下继续转动下去。
完成这一任务的装置就是 _______________________________________ 。
它的作用直流电动机的工作原理是______________________________________________ ,它工作时将______ 能转化为_________ 能。
应用:直流电动机--电动玩具、电动自行车等;交流电动机--洗衣机、电风扇、电吹风等。
〖要点归纳〗1. 通电导体和通电线圈在磁场中都受到力的作用,其受力方向与电流方向和磁场方向有关。
改变其中一个方向,就可以改变受力方向,但不能同时改变。
2. 磁场对电流的作用导致了电动机的发明,其中关键核心是在线圈上装上换向器。
3. 注意区别“磁场对电流的作用”和“奥斯特实验”这两个实验的装置、现象、结论和应用。
〖当堂反馈〗1. 在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关系时,一位同学做了如图所示的a、b、c三个实验.图中AB表示闭合电路的一部分导线,导线上的箭头表示电流的方向,F表示导线受力的方向,S、N表示N S 蹄形磁铁的南、北极。
b.⑴通过实验a和b说明,通电导线在磁场中的受力方向与 _____________ 的方向有关。
⑵通过实验a和c说明,通电导线在磁场中的受力方向与 _____________ 的方向有关。
2. 如图所示为研究磁场对通电导线作用的实验装置,当接通电源,有电流由a至b通过导线ab时,它将受到磁场力作用而向左运动,则:()A. 当磁场方向相反时,ab将向右运动,电能转化为机械能B. 当电流方向相反时,ab将向右运动,机械能转化为电能C. 当电流和磁场方向同时改变时,ab将向右运动,电能转化为机械能D. 当电流和磁场方向同时改变时,ab将向左运动,机械能转化为电能3. 以下装置中利用磁场对电流的作用的原理制成的是()C 电饭锅A 、电磁铁B、电风扇中的电动机 、电铃4.要使直流电动机中线圈连续转动,必须使线圈一转到平衡位置时就能___________ 改变线圈中的 ______________ 。
能够完成这一任务的装置叫做 ________________ 。
5. 如图所示,是小明同学探究“磁场对通电导体的作用”的实验装置,导轨连接到电路中,闭合开关后,金属棒没有运动 下列措施不可行的是()A. 将蹄形磁体的 N 、S 极对调B. 换用磁性强一些的蹄形磁体C. 换用能提供较大电流的直流电源D. 使用轻质金属棒,减小金属棒与导轨之间的摩擦力 6.如下图所示,把一个线圈放在磁场里,接通电源, 线圈的运动情况的说法正确的是 ()A .线圈将向上平移B •线圈将向右平移C .线圈将持续转动D .线圈将转动,但不能持续,最后停在某一位置2019-2020年九年级物理下册16.3磁场对电流的作用 电动机导学案苏科版【学习过程】(一) 复习1. 通电直导线周围的磁场(1) ________________________ 通电导线周围存在 ,其方向与 方向有关。
(2 )电流周围存在磁场的现象称为电流的___________ 效应,这是丹麦物理学家在1820年首先发现的。
后来,人们把这个实验称为 ____________ 实验。
(3)通电直导线周围的磁感线是以电流为中心的一系列 _。
2. 通电螺线管周围的磁场(1) _____________________________ 通电螺线管外部的磁场与 磁体周围的磁场相似。
ab 是一根金属棒,通过金属(仪器、电路都完好(2)____________________________________________ 通电螺线管磁极的极性跟通电螺线管中的_____________________________________________ 方向有关。
(3)_________________________________ 通电螺线管磁极的极性可以用定则来判断。
(二)新授活动16.6 观察玩具中的小电动机电动玩具通常是由小电动机驱动的试一试,怎样使小电动机转动起来?看一看,小电动机是由哪些部件组成的?想一想,小电动机为什么会转动?小电动机中有 ________ 和小电动机在通电时才会转动,这说明什么?这可能说明________ 的导线在________ 中会受到力的作用.1. 磁场对电流的作用活动16.7 观察磁场对通电直导线的作用(1)按照图16-26组装实验器材.(2)给直导线(铝棒)通电,观察它的运动情况.(3)改变直导线中的电流方向,观察直导线的运动情况(4)将磁极对调,改变磁场的方向,观察直导线的运动情况通过实验,你看到了什么现象?看到的现象有:给直导线(铝棒)通电,观察到它___________________________ ;改变直导线中的电流方向,观察到直导线 __________________________ ;将磁极对调,改变磁场的方向,观察到直导线 _____________ . __________通过这些实验现象,从中可以发现:磁场对通电导体(电流)有力的作用,力的方向与________ 方向和_________ 方向有关。
2. 直流电动机的原理活动16.8 观察磁场对通电线圈的作用观察与思考:如图16-27所示.闭合开关,线圈将会怎样运动?你观察到什么现象?想一想:磁场中的通电线圈为什么会这样运动?可以观察到,磁场中的通电线圈__________ (会/不会)转动,_________ (会/不会)持续转动.分析:观察课本P46图16-28所示的过程,说明原因.问题:怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动?由上述分析可知,当线圈刚转过___________ 位置时,如果立即改变其中的________ 方向,那么通电线圈就能在磁场__________ 的作用下继续转动.为此,在通电线圈的两端各连有一个半圆铜环(如图16-29所示的C D),称为换向器其作用是每当线圈刚_______________ 位置时,换向器就能自动改变_________ 中________ 的方向。
电动机就是利用 ________________________________ 的原理工作的•电动机工作时是把能转化为____________ 能•生活•物理•社会磁悬浮列车:磁悬浮列车是利用磁极间 _________________ 的原理设计的•通以强大电流的产生巨大的磁场力使列车浮起,从而大大减小了运行阻力,列车在___________ 的牵引下高速运行,速度可达km/h.3 •安装直流电动机模型(1)电动机的转动方向与______ 方向和_________ 方向有关。
(2)电动机的转速可以通过改变通过线圈的_________ 大小来改变。
例题1・实验装置如图18所示,闭合开关,观察到金属杆向左运动起来,实验现象说明磁场对________ 有力的作用,利用这种现象可以制成_____ 机;断开开关,对调电源正、负两极,重新接入电路,再次闭合开关,观察到金属杆向______ 运动起来。
例题2・利用如图所示的实验装置,小超探究了“磁场对通电直导线的作用” •闭合开关S o,原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动.要使AB水平向左运动,下列措施中可行的是()A. 将导线A B两端对调B. 将滑动变阻器的滑片P向右移动C. 换用磁性更强的蹄形磁铁D. 将蹄形磁铁的N、S两极对调【巩固练习】1. 下图是“研究通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关”的实验.比较(a)、(b)两图可知,通电导体在磁场中的受力方向跟__________ 有关;比较(a)、(c)两图可知,通电导体在磁场中的受力方向还跟有关.2. _________________________ 如图所示,在图(a)中,通电线圈的ab边和cd边在磁场里受到___________________________ 的作用,因两边中的电流方向相反,所以两个力方向,但同一条直线上,N PB■所以线圈就转动起来.当转到图(b)所示的位置(线圈平面与磁感线垂直)时,这两个力同一直线上,而且大小_______ 、方向相反,是__________ 力•最终线圈在这个位置保持平衡,这个位置叫做平衡位置.3 •下列哪个设备是根据磁场对电流作用的原理制成的()A .电磁铁B .电扇的电动机C .电铃D .电水壶4•电动机是一种效率高、污染低的动力设备,它被广泛地应用于日常生活和生产实践中.下列家用电器中没有利用电动机的是()A .洗衣机B .热风干手器C .电冰箱D .电饭锅5. 直流电动机中换向器的作用是()A. 当线圈刚转到平衡位置时,换向器改变其中的电流方向B. 当线圈刚转过平衡位置时,换向器改变其中的电流方向C. 当线圈刚转过平衡位置时,换向器改变线圈的转动方向D. 当线圈刚转到平衡位置时,换向器改变线圈的转动速度6. 下列说法中错误的是()A. 将磁体靠近通电的灯泡,发现灯丝抖动,说明通电导体在磁场中受到力的作用B. 磁悬浮列车是利用电流和磁场间的相互作用原理来设计的C. 磁悬浮列车利用了通以强大电流的电磁铁产生巨大的磁场力,使列车浮起D. 奥斯特实验表明磁场对通电导体有力的作用7. 通电线圈在磁场中 _________________ ,人们利用这个原理制成了__________ 机,在这种现象中,消耗了____________ 能得到了 ___________ 能。