2022年电动机教案.pdf

20.4 电动机一、教学目标1掌握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了解换向器的作用二、教学重点1磁场对通电导线的作用2电动机的结构和工作原理3第一课时讲基本知识点，第二节课时重点讲换向器的作用三、教学难点1换向器的作用四、教具马蹄型磁体、线圈、电源、开关、导线、直流电动机等。五、教学教程设计第一课时（一）导入新课 1复习：奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，并且磁场方向和电流方向有关，改变了电流方向也就改变了磁场方向。小磁针可以偏转说明了小磁针受到了力的作用，而这个力的作用是通过磁场来实现。原因是：通电导线周围存在磁场，小磁针周围也存在磁场，因此有力的作用。2逆向思考：磁场对通电导线有没有力的作用呢？（二）磁场对通电导线的作用1提问：要做这个实验需要那些器材呢？马蹄型磁体、线圈、电源、开关、导线、直流电动机等2演示：（1）磁场对通电线有力的作用；（2）改变电流方向、磁感线的方向可以改变受力方向；（3）当两者都改变时则受力方向不变。结论：（1）通电导线在磁场中受到力的作用；（2）力的方向与电流方向、磁感线的方向有关。强调：（1）只要一个改变，受力方向改变；（2）是否存在能量转化？（3）通电导体在磁场里不一定受到磁场力的作用。（三）电动机引入：通电导体在磁场中受力而运动，在生活中有没有什么装置通入电流后在磁场中受力而运动呢？1讲解：通电导线在磁场中受力的作用，运用最多的就是将线圈做成矩形状，并且有力的作用下持续的转动， 就是我们常见的电动机。 1834年德国人雅可比发明直流发动机， 1888年南斯拉夫裔美国人特斯拉发明了交流电动机。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 2基本构造：（1）演示：电动机在通电时转动（2）构造：定子：固定不动的磁体；转子：能够转动的线圈。3工作原理问题 1：电动机的线圈为什么能够转动？通电导线在磁场中受力的作用。4能量转化问题 2：电动机在工作时将什么能转化为什么能？将电能转化为机械能。5转速问题 3：如果要让电动机转动更快，可以怎么办？因电动机是受力而转动，因此受力越大，转动就越快，也就是说电流越大，磁场越强转动越快。6转向问题 4：可以如何改变线圈转动方向？受电流方向和磁场方向影响。第二课时（一）复习1磁场对通电导线的作用；2电动机的基本知识。（二）换向器的作用1演示实验演示 1：磁场对通电导线的作用总结：通电线圈在磁场中受力时，磁场方向、电流方向、受力方向三者刚好够成了一个立体角，两两相互垂直。演示 2：通电线圈在磁场中受力转动问题 5：为什么线圈可以转动？步骤 1：在上面知识的基础上， 分析线圈中 ab 受力向上（让学生知道三者构成两两直角） ；步骤 2：根据电流方向不同分析出ab、cd 受力方向刚好相反但没有在同一直线上，因此线圈刚好可以转动；问题 5：为什么线圈不能一直转动下去？步骤 3：当线圈所在平面和磁感线方向垂直时，线圈中 ab、cd 受力方向刚好相反且在同一直线上，我们称此位置为平衡位置。但是线圈转到平衡位置时有一定速度，所以线圈会在惯性作用下继续转过平衡位置；步骤 4：但是在转过平衡位置后，ab、cd 受到的力阻碍线圈的转动，线圈就不能继续转动下去；问题 6：如何让线圈可以一直转动下去？方法 1：让后半圈线圈中没有电流讲解：如课本 134页所示，将线圈一端全部刮去，一端只刮一半，当线圈刚好经过平衡位置后切断电源从而依靠惯性转动后半圈，再次经过平衡位置时接通电路获得动力继续转动下去。缺点：只有一半供电线圈转速不会太快。方法二：改变后半圈电路中电流方向讲解：当线圈转过平衡位置后马上改变线圈中电流的方向，从而改变ab、cd 受力方向，这样就可以持续的转动下去。2换向器：每当线圈转过平衡位置时，换向器会自动改变线圈中电流的方向，从精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 而受力方向改变，使线圈一直转动下去。讲解：步骤 1：刚开始的时候，电刷A和铜半环 E接触，电刷 B和铜半环 F接触，线圈中电流方向是从 a 到 b，从 c 到 d，线圈受力做顺时针转动；步骤 2：当线圈刚好转过平衡位置后，电刷A和铜半环 F 接触，电刷 B和铜半环 E接触，线圈中电流方向是从b 到 a，从 d 到 c，线圈 ab、cd 受力方向改变继续做顺时针转动，从而持续的转动下去。3接通电源后，线圈不转动的原因有那些？（1）电流太小；（2）磁性太弱；（3）轴和轴架摩擦力太大；（4）换向器和电刷接触不良；（5）当线圈启动时刚好在平衡位置时，可能导致电动机在启动进不转动。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 六、板书设计20.4 电动机一、磁场对通电导线作用1磁场对通电导线有力的作用2受力方向和电流方向、磁感线的方向有关即：只要一个因素改变，则受力方向改变二、电动机1工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动2能量转化：将电能转化为机械能3构造：（1）定子：固定不动的磁体（2）转子：能够转动的线圈（3）换向器：每当线圈转过平衡位置时，换向器会自动改变线圈中电流的方向，从而受力方向改变，使线圈一直转动下去4电流越大，磁场越强，转速越快5电流方向或磁感线的方向改变则转向改变精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - - -