16.3 磁場對電流的作用 電動機,本節課學習目標,1.通過“自制簡易電動機”知道電動機的最主要的組成部件，會理論分析出之所以能轉動的原因 2.通過“探究磁場對通電直導線的作用”這一活動知道磁場對通電導體有力的作用且力的方向與電流方向和磁場方向有關； 3.通過“探究磁場對通電線圈的作用”這一活動，了解通電線圈不能持續轉動的原因以及解決的辦法 4.知道直流電動機的工作原理、伴隨的能量轉化以及換向器的作用,檢查材料,1-3組實驗,4-6組實驗,2、以小組為單位制作最簡易電動機,3、電動機的主要部件并理論分析動起來的原因,電動機,磁體,導線（線圈）, 周圍存在磁場,電源,通電導線（線圈）周圍也存在磁場,力,可以動起來,洗衣機內部,電動機 （俗稱馬達）,電動機按電源類型可分為：直流電動機和交流電動機,信息快遞,活動二：磁場對通電直導線（電流）的作用,1、利用手中的實驗器材以組為單位想辦法讓導體棒運動起來 2、想辦法讓導體棒反方向運動 3、總結磁場對電流或者說對通電導體的作用以及所受力的方向的影響因素,比較丙與乙，磁場方向不變，改變電流方向，磁場中導體運動方向也發生了改變。,接通電路，原來靜止在磁場中的導體向右發生運動。,比較乙與甲電流方向不變，改變磁場方向，磁場中導體運動方向發生了改變。,實驗現象的再分析同時完成活動二對應的同步練習,比較丙與甲，同時改變電流方向和磁場方向，導體運動方向不變。,直導線在導軌上水平運動，離開磁場后很快停止了。想一想能否永遠不離開磁場，使其能長時間運動呢？,你有什么好辦法？,值得思考,電風扇、剃須刀、電動車電機等供電時都能持續的轉動，內部用的是直導線嗎？,看來把直導線繞成線圈問題得以解決。設法把直導線繞成線圈，使線圈繞固定軸轉動，這樣線圈就能始終處在磁場中，通電導體就再也不會受力運動到磁場之外而停止了。,提示,活動三：磁場對通電線圈的作用 1、閱讀課本45頁活動16.8內容,通電線圈的平面與磁感線垂直時，線圈受到磁場的作用力相互平衡，我們把這個位置稱為平衡位置,信息快遞,磁感線水平，線圈平面也水平，此時作為初始位置線圈平面開始轉動，把線圈轉動一周看成4個周，第一個周結束到了平衡位置，第三個周結束又到了一次平衡位置，所以線圈轉動一圈經過兩次平衡位置。,2、認真觀察平衡位置的演示,實驗現象分析：分析不能持續轉動的原因,3、磁場對通電線圈的作用演示實驗,總結,線圈之所以停止，如圖甲作為初始位置，電流方向和磁場方向不變的情況下，ab始終受力向上，cd始終受力向下，第一個周線圈作順時針轉動，第二個周卻逆時針轉動，故不能持續轉動而停在第一個周和第二個周之間的平衡位置。,思考：假如讓線圈處在第三個周線圈如何轉動？第四個周呢？,繼續總結：在不改變電流方向和磁場方向的情況下線圈在第一、四兩個周受力方向與第二、三兩個周受力方向相反。即假如第一、四兩個周線圈順時針轉動，則第二三兩個周線圈便逆時針轉動。,問題：怎樣才能使通電線圈在磁場中持續轉動？,方案一：在磁場方向相同時，使一、四兩個周與二、三兩個周電流方向不同 方案二：在電流相同時，使一、四兩個周與二、三兩個周磁場方向不同 方案三：使一、四兩個周通電，二、三兩個周不通電，而是靠慣性完成轉動,人為操作與自動完成,直流電動機的電刷、換向器的構造及作用,電刷 一般有兩個，分別與電源的正負極相連 并與換向器摩擦接觸的導體,換向器的構造,兩個半圓銅環合在一起，中間絕緣且隨著線圈一起轉動；同時與電刷相摩擦而接觸,換向器的作用,每當線圈剛轉過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向，從而使線圈持續轉動,根據動畫視頻填空,1、線圈轉動一圈， 第一個周，電流從 銅半環 銅半環；平衡位置，此時線圈中 電流通過； 第二個周，電流從 銅半環 銅半環； 第三個周，電流從 銅半環 銅半環；平衡位置， 此時線圈中仍 電流通過； 第四個周，電流從 銅半環 銅半環；,黃,藍,藍,藍,藍,黃,黃,黃,無,無,2、線圈每轉動一圈，越過 次平衡位置，線圈中電流方向自動改變 次。,2,2,加裝換向器線圈持續轉動原因總結,平衡位置是個特殊的位置，此位置受平衡力；線圈靠慣性能越過去，從動畫視頻可以看出線圈剛到達第二個周電流方向立即發生了改變，然后經過第二個周、第三個周之后，又越過一次平衡位置剛到達第四個周電流方向又改變回去這樣第二三兩個周與一四兩個周通電線圈轉動方向始終相同；換句話說，轉一圈共越過兩次平衡位置，每越過去電流方向就發生改變（與方案一的分析完全一致，而且是自動完成）,把其中一端刮凈另一端刮半周線圈在磁場中持續轉動原因總結,線圈越過平衡位置剛到達第二個周立即斷電然后經過第二個周、第三個周之后，又越過一次平衡位置剛到達第四個周又立即通電，這樣第二三兩個周靠慣性轉動與一四兩個周通電受力轉動方向始終相同；則線圈也能持續的轉動下去,活動三總結,通電線圈在磁場中會受力轉動，通過加裝換向器或者把其中一端刮凈另一端刮半周均可以使線圈在磁場中持續轉動,思考,1、直流電動機的原理是什么？伴隨的能量轉化?,2、通過加裝換向器及把其中一端刮凈另一端刮半周均可以使線圈在磁場中持續轉動，這兩種方案相比，假如你是生產廠家你會選擇哪種方案？為什么？,你的目標是否達成？,1.通過“自制簡易電動機”知道電動機的最主要的組成部件，會理論分析出之所以能轉動的原因 2.通過“磁場對通電直導線的作用”這一活動知道磁場對通電導體有力的作用且力的方向與電流方向和磁場方向有關； 3.通過“探究磁場對通電線圈的作用”這一活動，了解通電線圈不能持續轉動的原因以及解決的辦法 4.知道直流電動機的工作原理、伴隨的能量轉化以及換向器的作用,練習鞏固,針對本節課堂內容模棱兩可、似是而非的問題提出質疑,洗衣機、雨刮器每次都是來來回回轉，電機也是這樣來回轉的嗎