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16.3 磁场对电流的作用 电动机,本节课学习目标,1.通过“自制简易电动机”知道电动机的最主要的组成部件，会理论分析出之所以能转动的原因 2.通过“探究磁场对通电直导线的作用”这一活动知道磁场对通电导体有力的作用且力的方向与电流方向和磁场方向有关； 3.通过“探究磁场对通电线圈的作用”这一活动，了解通电线圈不能持续转动的原因以及解决的办法 4.知道直流电动机的工作原理、伴随的能量转化以及换向器的作用,检查材料,1-3组实验,,4-6组实验,2、以小组为单位制作最简易电动机,3、电动机的主要部件并理论分析动起来的原因,电动机,,磁体,导线（线圈）, 周围存在磁场,电源,,通电导线（线圈）周围也存在磁场,,,力,,,可以动起来,洗衣机内部,电动机 （俗称马达）,电动机按电源类型可分为直流电动机和交流电动机,信息快递,,,,活动二磁场对通电直导线（电流）的作用,1、利用手中的实验器材以组为单位想办法让导体棒运动起来 2、想办法让导体棒反方向运动 3、总结磁场对电流或者说对通电导体的作用以及所受力的方向的影响因素,比较丙与乙，磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向也发生了改变。,接通电路，原来静止在磁场中的导体向右发生运动。,比较乙与甲电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向发生了改变。,实验现象的再分析同时完成活动二对应的同步练习,比较丙与甲，同时改变电流方向和磁场方向，导体运动方向不变。,直导线在导轨上水平运动，离开磁场后很快停止了。想一想能否永远不离开磁场，使其能长时间运动呢,你有什么好办法,值得思考,电风扇、剃须刀、电动车电机等供电时都能持续的转动，内部用的是直导线吗,看来把直导线绕成线圈问题得以解决。设法把直导线绕成线圈，使线圈绕固定轴转动，这样线圈就能始终处在磁场中，通电导体就再也不会受力运动到磁场之外而停止了。,提示,活动三磁场对通电线圈的作用 1、阅读课本45页活动16.8内容,通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场的作用力相互平衡，我们把这个位置称为平衡位置,信息快递,磁感线水平，线圈平面也水平，此时作为初始位置线圈平面开始转动，把线圈转动一周看成4个周，第一个周结束到了平衡位置，第三个周结束又到了一次平衡位置，所以线圈转动一圈经过两次平衡位置。,2、认真观察平衡位置的演示,实验现象分析分析不能持续转动的原因,3、磁场对通电线圈的作用演示实验,总结,线圈之所以停止，如图甲作为初始位置，电流方向和磁场方向不变的情况下，ab始终受力向上，cd始终受力向下，第一个周线圈作顺时针转动，第二个周却逆时针转动，故不能持续转动而停在第一个周和第二个周之间的平衡位置。,思考假如让线圈处在第三个周线圈如何转动第四个周呢,继续总结在不改变电流方向和磁场方向的情况下线圈在第一、四两个周受力方向与第二、三两个周受力方向相反。即假如第一、四两个周线圈顺时针转动，则第二三两个周线圈便逆时针转动。,问题怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动,方案一在磁场方向相同时，使一、四两个周与二、三两个周电流方向不同 方案二在电流相同时，使一、四两个周与二、三两个周磁场方向不同 方案三使一、四两个周通电，二、三两个周不通电，而是靠惯性完成转动,人为操作与自动完成,直流电动机的电刷、换向器的构造及作用,电刷 一般有两个，分别与电源的正负极相连 并与换向器摩擦接触的导体,换向器的构造,两个半圆铜环合在一起，中间绝缘且随着线圈一起转动；同时与电刷相摩擦而接触,换向器的作用,每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动,根据动画视频填空,1、线圈转动一圈， 第一个周，电流从 铜半环 铜半环；平衡位置，此时线圈中 电流通过； 第二个周，电流从 铜半环 铜半环； 第三个周，电流从 铜半环 铜半环；平衡位置， 此时线圈中仍 电流通过； 第四个周，电流从 铜半环 铜半环；,黄,蓝,蓝,蓝,蓝,黄,黄,黄,无,无,2、线圈每转动一圈，越过 次平衡位置，线圈中电流方向自动改变 次。,2,2,加装换向器线圈持续转动原因总结,平衡位置是个特殊的位置，此位置受平衡力；线圈靠惯性能越过去，从动画视频可以看出线圈刚到达第二个周电流方向立即发生了改变，然后经过第二个周、第三个周之后，又越过一次平衡位置刚到达第四个周电流方向又改变回去这样第二三两个周与一四两个周通电线圈转动方向始终相同；换句话说，转一圈共越过两次平衡位置，每越过去电流方向就发生改变（与方案一的分析完全一致，而且是自动完成）,把其中一端刮净另一端刮半周线圈在磁场中持续转动原因总结,线圈越过平衡位置刚到达第二个周立即断电然后经过第二个周、第三个周之后，又越过一次平衡位置刚到达第四个周又立即通电，这样第二三两个周靠惯性转动与一四两个周通电受力转动方向始终相同；则线圈也能持续的转动下去,活动三总结,通电线圈在磁场中会受力转动，通过加装换向器或者把其中一端刮净另一端刮半周均可以使线圈在磁场中持续转动,思考,1、直流电动机的原理是什么伴随的能量转化,2、通过加装换向器及把其中一端刮净另一端刮半周均可以使线圈在磁场中持续转动，这两种方案相比，假如你是生产厂家你会选择哪种方案为什么,你的目标是否达成,1.通过“自制简易电动机”知道电动机的最主要的组成部件，会理论分析出之所以能转动的原因 2.通过“磁场对通电直导线的作用”这一活动知道磁场对通电导体有力的作用且力的方向与电流方向和磁场方向有关； 3.通过“探究磁场对通电线圈的作用”这一活动，了解通电线圈不能持续转动的原因以及解决的办法 4.知道直流电动机的工作原理、伴随的能量转化以及换向器的作用,练习巩固,针对本节课堂内容模棱两可、似是而非的问题提出质疑,洗衣机、雨刮器每次都是来来回回转，电机也是这样来回转的吗,
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