1、第 4 节 电动机 导学案【学习目标】（1）了解通电导体在磁场中会受到力的作用。（2）知道力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。（3）了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。【自主学习】回顾思考1.奥斯特实验说明通电导体周围存在着_，磁场的方向与_的方向有关。2.力的作用效果：一是可以_，二是可以_.3.磁场对放入其中的磁体能够产生_的作用。4.力是使物体_发生改变的原因，物体的运动状态改变，一定是受到了_的作用。学习任务一：磁场对通电导线的作用实验观察：通电导线在磁场中受到力1.演示实验：把一段导线 ab 放在磁场里，接通电源，让电流通过导线，观察它的情况。实验表明： 。2.演示实验：只
2、改变刚才实验中的电流的方向，再做一次实验，观察导线的运动方向。实验表明： 。3.演示实验：保持刚才的实验中的电流的方向不变，但把蹄形磁体两极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线的运动方向。实验表明： 。4.演示实验：同时改变电流方向和磁场方向，再做一次实验，观察导线的运动方向. 实验表明：_。总结得出：通电导线在磁场中要 ，受力的方向跟 、 有关。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 。如果电流和磁感线的方向同时都变得相反时，通电导线受力的方向_，该现象中把 能转化成了 能。学习任务二：电动机的基本构造1.电动机的基本构造：主要由能够 的 和 的 。能够转动的部分叫
3、做 ，固定不动的叫做 。电动机工作时，转子在定子中飞快的转动。2.通电线圈在磁场里的运动情况：甲 乙 丙(1)甲图表示通电线圈在磁场中受到力使它顺时针 。(2)乙图表示当线圈转到与磁场方向垂直的位置时，它的两个边受力大小 、方向_，是一对_力，所以不能转动，这个位置是线圈的 。(3)丙图表示线圈靠惯性转过了平衡位置，但此时所受到的磁力与它的运动方向相 ，阻碍线圈继续做顺时针转动。你有什么办法能使线圈持续做顺时针转动吗？方法一： ；方法二： 。3.换向器作用：每当线圈转过 时，自动改变线圈中的 ，使线圈连续转动。4.电动机的工作原理：电动机是根据通电线圈在磁场中受力_的原理制成的。5.电动机工作
4、时是将_能转化为_能。学习任务三：扬声器的发声原理扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，如图所示是扬声器构造示意图。当线圈中通过变化电流时，线圈受到_力作用，从而带动与线圈相连的纸盆_，于是扬声器就发出了声音。【合作探究】1.力不但有大小，而且有方向，我们已经知道，磁场的方向和电流的方向影响着通电导体的受力方向，那么磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关呢？请同学们提出自己的猜想，然后设计一个实验，验证通电导体在磁场中受力的大小与通电导线中电流的大小有关。2.请你设计一个电动机电路，在人的操作下既能控制它转动的快慢，又能控制它正转和倒转，电动机的符号用 表示。 M参考答案1.猜想：（1）
5、“可能跟磁铁的磁性强弱有关。 ”（2）小李猜想：“可能跟导线 AB 在磁场中的位置有关。 ”（3） “可能跟通过导线 AB 的电流大小有关。设计的实验装置如图 所示NABPS判断方法：磁铁的磁性强弱、导线 AB 在磁铁中的位置不变，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中电流的大小，观察两次导线 AB 的运动速度的变化快慢，若快慢不同则说明磁场对通电导线作用力的大小与电流大小有关。2.如图 所示滑动变阻器左右移动，可以控制电动机转动的快慢，假设闭合 S1 断开 S2 电动机正转，那么断开 S1 闭合 S2 电动机就会倒转。【盘点收获】这一节你学到了哪些知识磁场对通电导线的作用通电导体在磁场中要的作用，
6、它受力的方向跟方向和方向有关。电动机的构造 电动机主要由和组成电动机的工作原理 电动机是利用线圈在里受力而转动的原理制成的。换向器的作用 当线圈刚转过 ，就能自动改变线圈中的_，从而达到使线圈连续转动的目的电动机工作时的能量转化电动机工作时把 能转化为 能【当堂达标】【 课 堂 练 习 】1.（2013 常州） 1.小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示。闭合开关 S 后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动。为使线圈持续转动，下列措施中可行的是SA换用电压更大的电源B换用磁性更强的磁体C重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去D在线圈的一端重抹油漆，干后在
7、适当位置刮去半圈2.（2013 本溪） 2.如图所示，把一个接在家庭电路中正在发光的灯泡放到蹄形磁体中间，发现灯丝晃动。关于这种现象，下列说法正确的是A灯丝晃动是因为灯丝是钨制成的，能够被磁体吸引B该现象中，内能转化为机械能C灯丝晃动是因为磁场对通电导体的作用D利用该现象原理可以制成发电机3.2013分 类 全 解 P127 T22如图所示，用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒水平处于磁场中当棒中通以由 AB 向的电流时，金属棒静止，橡皮筋刚好处于松弛状态(导线对金属棒的作用力忽略不计)，此时金属棒受到的磁场力方向为 若要使橡皮筋处于拉伸状态，在不人为对棒施力的条件下，请提出一项可行的措施：_.4.（
8、2013 泰州） 3.将一根直导线放在静止的小磁针上方，通电后小磁针发生偏转，这表明通电直导线周围存在如图所示装置，通电瞬间直导线向左摆动，这表明对电流有力的作用直导线5.（2013 宜宾） 4.扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，如图所示是扬声器构造示意图。当线圈中通过变化电流时，线圈受到_力作用，从而带动与线圈相连的纸盆_，于是扬声器就发出了声音。线圈锥形纸盆永久磁铁6.（2013 内江） 5.如图所示，是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置当闭合开关 S时，导线 AB 中自由电子定向移动的方向是（选填“从 A 到 B”， “从 B 到 A”或“垂直 AB 方向” ） ，导线 AB
9、受到磁场力的作用而向左运动；现在，如果只将磁场方向变为与原来方向相反，那么导线 AB 将向运动，如果同时将电流方向和磁场方向变为与原来方向相反，那么导线 AB 将向运动。+N SAB7.（2013 宁德） 6.学习“电动机”内容时，老师用如图实验装置演示“磁场对通电导线作用力的方向与什么因素有关”的实验后，同学们自然想到力既有方向又有大小，那么磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关呢？以下是小丽、小李与小明的猜想：小丽猜想：“可能跟磁铁的磁性强弱有关。 ”小李猜想：“可能跟导线 AB 在磁场中的位置有关。 ”小明猜想：“可能跟通过导线 AB 的电流大小有关。 ”请你根据如图所示的实验装置，帮
10、助小明设计实验来验证他的猜想，简述你的实验方案：_。NABPS【快乐拓展】小制作：制作一个线圈，让线圈在磁场中转起来。（1）阅读制作参考，动手制作一个线圈，通过细致耐心的调试，使自己的线圈在磁场中转动起来。（2）学生分组制作一个能在磁场中转动的线圈。制作参考实验器材：圆柱磁铁、铜导线33cm、五号电池一节。器材说明：圆柱磁铁：高度大于5mm，磁性要强。可将几个相同的磁铁叠加起来，也可将圆柱磁铁置于其他形状的强磁铁之上。铜导线：直径0.51mm。步 骤：1. 制作转子（1）用小刀、或砂纸除去铜导线的中部6cm 及两端各3cm 的绝缘漆（图1） 。使用裸铜丝则可省去这个步骤。（2）将导线弯曲两端并
11、齐（图2） ，在2.5cm 处将导线两端拧在一起；在导线中部弯曲处拧3匝，形成一个直径略大于圆柱磁铁直径的圆环（图3） 。（3）将小圆环与两端拧结之间的两股导线向外拉，形成一个大圆环（图4） 。将一支导线头向下弯折（图5） ，把小圆环折向与大圆环相垂直的位置（图6） 。 2. 组装（1）把电池负极竖直吸在磁铁上，再把线圈的小圆环套在磁铁外，导线头支在电池正极处（图7） 。（2）调整大圆环的高度和倾斜度，使小圆环能与磁铁接触，线圈就能转动起来。图1图2 图3图4 图5这个线圈为什么会不停的转起来？比一比谁的线圈转的又稳又快。参考答案：当堂达标1.D 2.C 3.竖直向上 改变 AB 棒中的电流方向（或改变磁场方向、减小电流、减弱磁场等）4.磁场 磁场5.磁场 来回振动6.从 B 到 A 右 左7.磁铁的磁性强弱、导线 AB 在磁铁中的位置不变，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中电流的大小，观察两次导线 AB 的运动速度的变化快慢，若快慢不同则说明磁场对通电导线作用力的大小与电流大小有关。快乐拓展
