初二物理电动机那一章我没听懂,希望各位帮忙

非常有用的:

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目 标

1.知识与技能

·了解磁场对通电导线的作用。

·初步认识科学与技术之间的关系。

2.过程和方法

·经历制作模拟电动机的过程,了解直流电动机的结构和工作原理。

3.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,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。

说明与建议

磁场对通电的导线作用

绝大多数用电作动力的机器,都要用到电动机。演示电动机的工作过程,提出问题,即教材开头的问题引入新课。

可再次演示奥斯特实验,或者是让学生表述奥斯特实验结果,启发学生逆向思考,电流对磁体有力的作用,反过来,磁体对电流有无力的作用呢?

演示

本节课的教学,首先要做好演示实验,要对演示实验的观察进行引导,教学时应针对实验现象编制好启发性的问题。因此,有以下几点建议供参考:

1.实验研究的引导和指导。实验研究,总是离不开视察,操作和思考。首先思考的是怎样安排实验,当然是从所要研究的问题出发,再介绍实验装置,学生会觉得合情合理。在这情理之中已经渗透了与实验设计方法有关的因素了。其次是要让学生明确实验研究的对象是通电导线和通电方框线圈。因此,集中注意力观察的目标也就明确了,观察目标的变化便容易发现。

2.再思考观察目标发生变化的原因,并归纳、概括变化的某些规律性,从而得出结论。显然,本节课的教学用演示直观为主的综合启发方式进行比较好。其目的是不仅让学生主动获取知识,而且让学生学习获取知识的方法。

3.在教学环节的处理上,应在课本两个演示实验事实的归纳、概括,并得出结论的基础上,启发学生思考,提出问题。即把一个通电的线圈放在磁场里,线圈会怎样运动?指导学生做好“小小电动机”。

探究 让线圈转起来

这一探究的提出有两个目的。一是检查学生对刚刚学到的知识用于解决实际问题的能力;二是用实验来验证学生的判断,从而让学生明白,一个正确的判断,不仅要有理论依据,而且还要有实验事实来证明。这样处理,能收到寓思想、观点、方法于引导学生探索物理知识的教学之中。

线圈的制作比较简单:用漆包线在火柴盒等模子上绕3-4圈,不必绕得太多。把两个引出端固定在线圈上,使两端引线在一条直线上(课本图8.4-3)。用小刀刮去两端引线的漆皮时,注意一端全部刮掉(可以用砂纸打),另一端只刮去半周。这样线圈就做成了。

支架的制作要点是:剪两段直径约lmm,长度约100mm的相同的铜丝,上端弯成Z字型,下端与导线相连并用图钉固定在硬纸板(或木板)上,与线圈相连的端点要大致保持在同一水平面上(课本图8.4-4)。如果时间太紧,可以让学生只制作线圈部分,把线圈放在老师制作的支架上转动。

把线圈放在支架上,磁铁放在线圈下方。调整磁铁位置,使磁铁与线圈尽量靠近,但又不能相互接触。给线圈通电并用手轻推,线圈就会不停地转下去。改变电流的方向或改变磁铁极性,线圈的转动方向就会改变。

电动机的基本构造

观察直流电动机,可以看到它由两部分组成:能够转动的线圈和固定不动的磁体,相当于前面所做的“小小电动机”的线圈和磁铁。直流电动机的教学,重点应放在电能转化成机械能的实际利用以及换向器上。

在“小小电动机”中,为什么通电线圈在磁场中能不停地转动,从而实现电能转化成机械能的实际利用呢?让学生明白,从实践到理论,需要走一段艰难而又曲折的路,同样,从理论到实践,仍然需要付出艰苦的劳动,这种劳动包含了人类的创造与发明。

演示

如果把“小小电动机”线圈两端引线的漆皮全都刮掉,线圈又会怎样运动呢?

我们看到,接通电源,线圈在磁场里发生转动,但转动不能持续下去,摆几下便停在课本图8.4-5乙的位置上。

怎样解释这个现象呢?可以利用直观(模型)方式,结合图示,引导学生分析线圈达到平衡位置和由于惯性转过平衡位置时的受力情况。当学生弄清三个瞬时位置的线圈受力情况之后,再让学生想办法解决这一问题,那么,及时改变电流方向或者是及时改变磁场方向等想法,均有可能被学生提出来。于是,换向器的出现,便合乎清理地进入学生的认识结构中。

这里要联系“小小电动机”,结合图示方法向学生解释清楚为什么“小小电动机”会不停地转动。

在“小小电动机”中,我们只利用了一半的电力。实际的直流电动机是利用换向器使它连续转动的。直流电动机的结构,可以通过挂图说明,也可以通过拆卸实物说明,还可以制作电脑课件模拟换向器是怎样改变电流方向的,进行辅助说明。

生活中的电动机

随着科技的发展,电动机的应用已越来越广泛。除了我们已经学过的直流电动机外,生活中还经常用到交流电动机,交流电动机也是利用通电导体在磁场中受力来运转的。可以让学生举例说明生活中哪些地方用到了电动机,并引导学生总结电动机的优点。

动手动脑学物理

1.这个问题对初中学生来说可能比较难,只要能说出改变电流方向使电动机反转就可以了。电路如图8-3所示。
电动机

知识要点

1.通电导线在磁场中受力运动
通电导线在磁场中受到力的作用的条件是电流方向和磁感线方向不平行.通电导线在磁场中的受力方向跟电流的方向垂直,也跟磁感线的方向垂直.

2.通电线圈在磁场中的转动
把矩形线圈放在磁场中,开始时使线圈平面和磁感线平行,接通电路后,由于通电线圈的两条对边中的电流方向相反,它们受到磁场的作用力的方向相反,但不在一条直线上,通电线圈在这两个力的作用下便发生转动.当线圈转到线圈平面垂直磁感线的位置时,线圈的两条对边受到的力恰好在同一直线上,且大小相等,方向相反.线圈此时受平衡力处于平衡状态,所处的位置叫做平衡位置,线圈靠惯性越过平衡位置后所受的磁场力又迫使线圈回到平衡位置.线圈只能在平衡位置附近来回摆动,不能沿一个方向持续转动。要使通电线圈在磁场中沿一个方向持续转动,必须在通电线圈转过平衡位置的瞬间,及时改变线圈中的电流方向或线圈所在处的磁感线的方向.直流电动机中的换向器就是当线圈刚转过平衡位置就自动改变线圈中电流方向的装置.

3.学法指导
本节内容具有很强的实践性,同学们可以自己制作一个小电动机,可以解剖一个旧的直流电动机,在观察、思考、实验、体验的基础之上学习,知道电动机的组成及各部分的作用、知道电动机的转动原理、知道电动机转动方向与什么有关、电动机转动的快慢与什么有关等等,寻找电动机设计的精妙之处,找一找不足之处,说不定你还能针对手中的电动机的不足设计出更好的电动机呢。归纳起来,从这些方面来学习电动机:
(1)原理:通电线圈在磁场中受力转动;
(2)能量转化:电能转化为机械能;
(3)直流电动机的构造及电动机转动过程中换向器的作用;
(4)电动机的优点;

典型例题

例1、要改变直流电动机的转向,下列哪些方法是可行的( )。
A.改变线圈中的电流方向
B.改变磁场方向
C.将电源的正负极和两个磁极同时调换
D.电源的正负极或两个磁极调换
解:
线圈的转动方向与线圈受的磁力方向有关,而磁力方向同电流方向以及磁感线方向都有关。A:只改变线圈中的电流方向时线圈受的磁力方向也随之反向;同理B情况下线圈受的磁力方向也反向;C:电源的正负极和两个磁极同时调换时线圈受的磁力方向不改变;D情况分别与A或B完全相同。故可行的是A、B、D三种方法。

例2、如图所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置.当导线ab中有某方向电流通过时,它受到磁场的作用力向上.

(1)如果仅将两磁极对调位置,导线ab受力向___________;
(2)如果磁极位置不变,仅改变ab中的电流方向,导线ab受力向__________;
(3)如果同时对调磁极位置和改变电流方向,导线ab受力向____________。
解:
通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系.当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反.如果电流的方向和磁感线的方向都变得相反,通电导线受力的方向不变.
由以上分析可知:(1)如果仅将两磁极对调位置,导线ab受力向下;(2)如果仅改变ab中的电流方向,导线ab受力向下;(3)如果同时对调磁极位置和改变电流方向,导线ab受力向上.

巩固练习:
1、直流电动机的主要组成部分是________、________、________和________。

2、要改变电动机转向,只需把________对调一下,或把________对调一下,要增大电动机转速,则应将变阻器滑片移到________的位置。

3、观察直流电动机模型的两个电刷,它们分别与换向器的________相接触,使电源和线圈组成________电路,又能使线圈由于惯性经过平衡位置时能________地改变电流的方向。

4、从能量的角度来思考,通电导体在磁场中的运动时,________能变成________能。

5、实际的电动机内部线圈总是有电阻的,电流通过时会发热,一部分电能转化成________能,使电动机的温度升高,这就是说,电动机工作时,并没有将电能全部转化成________能。

6、在安装直流电动机模型的实验中,要减小电动机的转速,正确的措施是( )
A、增大电源电压 B、调换磁铁的磁极
C、改变线圈中电流方向 D、减小线圈中的电流

7、一个能自由转动的矩形线圈悬挂在磁场中,通电后,线圈不动,这可能是( )
A、线圈中电流方向接反了 B、线圈中通的是交流电
C、线圈此时正好处在“平衡位置” D、以上说法均不对

8、下列电器中根据通电导体在磁场中要受力的作用原理制成的有( )
A、电磁铁 B、发电机 C、电动机 D、电磁继电器

9、如图所示,是________的示意图,其中能够自动改变线圈中电流方向的装置叫做________。

答案:
1、线圈,磁体,电刷,换向器

2、磁极,电源正负极,电阻较小

3、两个铜半环,闭合,及时

4、电,机械

5、热(内),机械

6、D 分析:A是加快转速,B、C只能改变转动方向。

7、C 分析:只有线圈转到平衡位置时,所受两个力恰好在一条直线上,而且大小相等,方向相反,相互平衡,不能转动。

8、C 分析:A、D是利用电磁铁;B是利用电磁感应.

9、电动机,换向器