电动机为什么会转动学案

第一篇：电动机为什么会转动学案

学案

一、学习目标

1、通过亲自实验探究，体验科学研究的基本方法，即提出问题、观察实验、收集证据、分析和论证等。

2、通过学习能说出电动的原理

3、通过学习会安装和制作简单的电动机。

二、学法指导

1、通过实验探究，体验科学研究的基本方法，即提出问题，观察实验，收集证据，分析和论证等。知道电动机转动的原理。

2、通过观察、操作、了解电动机的构造，能安装和制作简单的电动机。

3、针对教材中“如何使金属杆在轨道上往复运动？”这一挑战性的问题，通过学生发散思维的基础上概括出两条途径：不断改变电流方向或磁场方向，并用比较的方法得出：改变电流方向比较容易。

4、通过阅读，交流认识换向器所起的关键作用。

三、释疑解难

1、为什么在实验中连接好电路，开关闭合后，电动机仍不转动？

电动机不转的因素有四种：一是安装错误；二是电路不通或电流过小；三是摩擦阻力太大；四是线圈处于平衡位置，对这四种因素应分别处理：（1）检查电路的正确性。（2）应检查线圈轴与支架之间以及电刷与换向器之间的情况。（3）电路不通或电流过小的因素较多，主要有：①电源电压太低；②滑动变阻器阻值过大；③电路未连接好；④线圈或电路中有断路现象。（4）线圈处于平衡位置时，拨动线圈，让它通过平衡位置，电动机即可转动。

2、理解换向器的作用

当线圈转到线圈平面与磁感线方向垂直时，两电刷刚好接触两半环间的绝缘部分，线圈由于惯性，还能稍微再转过一些。而线圈稍转过一定角度后，两半环接触的电刷就调换了，线圈中的电流方向也随之改变，从而保证了线圈能不停地转动下去。

四、自我检测

1、直流电动机是根据 制成的，它是把 能转化为 能的装置。

2、通过导体在磁场里受力的方向与 方向和 方向有关。

3、在下列家用电器中，应用的是直流电动机的是（）A.录音机 B.电动剃须刀 C.电吹风 D.电风扇

4、直流电动机的线圈能够持续转动，是通过（）A.改变磁极的极性 B.改变线圈中的电流方向

C.同时改变磁极的极性和线圈中的电流方向 D.不改变磁极的磁性，也不改变线圈中的电流方向

五、交流园地

六、课外空间

电动机

电动机分直流和交流两大类。后者又分异步电动机和同步电动机两种。异步电动机的定子铁芯由许多硅钢片相互绝缘叠压成筒形结构，内表面有凹槽，定子线圈绕组就放在这些槽里。转子也用硅钢片叠压而成，固定在机轴上。若异步电动机的定子线圈通过交流电，就形成旋转磁场。处在磁场里的转子产生感应电流与磁场相互作用，使转子旋转。其转速总是小于旋转磁场的转速，故名异步电动机。同步电动机的定子与异步电动机相同，转子线圈通电时产生固定磁场，定子的旋转磁场以一定转速旋转，吸引转子和它同步旋转。直流电动机与直流发电机完全相同，可以互用。其定子产生固定磁场，转子通过换向器使线圈在各个位置上有固定的电流方向。通电的转子线圈在定子的磁场作用下磁转。直流电动机按激磁方式（磁极的激磁绕组与电枢绕组的连接方式）的不同可分为他激、并激、串激和复激等几种。

凡容量在100kW以下没有特殊要求的机械可都用某种异步电动机。对起动力较大而调速范围不大的设备（如吊车、绞车和升降机等）宜用同步电动机。直流电动机的主要特点是起动力矩较大并可在较大范围内连续调速，适合于某些刨床、铣床和轧钢机的控制设备，以及汽车、电气火车和市内电车等。按电动机的结构型式有防护式和封闭式等。防护式电动机用保护罩隐蔽通风孔，防止铁屑和雨水等进入内部；封闭式电动机没有通风孔，靠电动机自身表面散热，灰尘和水气不能进入内部，特别适用于工地、锅炉房、化工厂等灰尘、潮气和腐蚀性气体较多的地方。

拖“辫子”的电动机 在地壳与大气层的电离之间，竟存在着有3×10V电位差的大气电场，这大气电场虽然很高，但由于空气的电导很小，产生的电流非常微小。

大气电场虽然早被发现，但一直无法利用。人们发现了一种能长久保持带电状态的物质——驻极体以后，有人利用它的开缝效应制成一种新型电动机。这种电动机需要高电压（几千伏以上）和低电流（几毫安、甚至几微安）的电源才能工作，而大气电场恰好具备这些特点。于是一台既不用直流，又不用交流的特殊电动机在美国西弗吉尼亚大学问世了，它被称为“大气电场电动机”。

这台电动机拖着两根长长的“辫子”，一根与该大学一幢11层的大楼上的天线相接，另一根与地线相接。这样可从大气电场里获得上千伏的电压和1UA的电流，电动机每分钟可转几百次。大气电场电动机由三个圆盘组成，上、下两个圆盘用铝箔和云母胶合而成，并在铝箔中间开一道细缝，细缝两边的电极分别加上不同极性的电压时，中间的驻极体就会受到一个与两个电极平行的作用力，于是转动起来。电机的转轴是一根有机玻璃棒，两端用宝石轴承支持着。

目前，大气电场电动机的最大功率已超过100W，但如用作动力装置尚有一定距离。如果将来能设计出一种能获得较大电流的天线，使更大功率的大气电场电动机转动，那么，人类就能从大气电场这个天然发电厂里取得廉价电力了。

第二篇：电动机为什么会转动教学设计

第十六章 从指南针到磁悬浮列车

第三节 科学探究：电动机为什么会转动 教学设计

【教学目标】 知识与技能：

1、知道磁场对通电导体有作用力。知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。

2、知道通电线圈在磁场中转动的道理。知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。

3、学会安装和制作简单的电动机。

4、培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力 过程与方法：

1、探究磁场对电流的作用的过程。

2、分析直流电动机的主要结构和工作原理。情感态度与价值观：

1、让学生通过亲自的实验探究，体验科学的研究基本方法，培养学生科学探究的意识。

2、通过了解物理知识转化成为实际技术的过程,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。

3、初步培养创造发明意识。

【教学重点】

1．观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程； 2．电动机的工作原理 【教学难点】

理解电动机的工作原理。【教学准备】

电池组若干,开关若干, 直流电动机模型,电动机原理实验盒10套以及教学用幻灯片。

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第三篇：9.6电动机学案

八年级物理学案班级姓名

§9.6电动机学案

学习目标：

1、会通过现象分析出磁场对通电导体的作用及影响它的方向的因素。

2、会叙述自制电动机的过程。

3、会叙述电动机的基本构造。.4、会说出生活中的哪些电器有电动机和电动机的结构和工作特点。

学习重、难点：磁场对通电导体的作用及影响它的方向的因素。

学习过程：

一、探究：磁场对通电导体的作用

1.实验观察：通电导线在磁场中受到力（课本79页）

⑴ 把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察它的运动。

⑵ 把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。

⑶ 保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，研究导线ab的运动方向。

实验结论：通电导线在磁场中受到＿＿的作用，由⑴、⑵得出力的方向跟＿＿＿＿的方向有关系、由⑵、⑶得出力的方向跟＿＿＿＿的方向有关系、，当＿＿＿＿的方向或＿＿＿＿的方向变得相反时，通电导线受力方向也变得＿＿＿＿。由⑴、⑶得出当＿＿＿＿的方向和＿＿＿＿的方向同时变得相反时，通电导线在磁场中受到力的方向＿＿＿＿（改变/不改变）

2.小组合作探究：如果把一个通有电流的线框放到磁场中，它会怎样运动？⑴ 设计实验⑵ 观察现象

结论：线圈在磁场中＿＿＿＿＿＿＿＿；

二、探究：电动机的基本构造

1.自主探究：观察电动机

⑴ 直流电动机：利用＿＿＿＿电源供电的电动机叫做直流电动机；

⑵ 基本构造：能够转动的部分，叫做＿＿＿＿；固定不动的部分，叫做＿＿＿＿； ⑶ 原理：利用＿＿＿＿线圈在＿＿＿＿里受力而转动；

2.合作探究：观看演示实验：“线圈不能连续转动”

⑴ 试着描述线圈的平衡位置

⑵说一说线圈不能连续转动的原因

3.实际的直流电动机是通过＿＿＿＿来实现的；

换向器作用：每当线圈转过＿＿＿＿时，自动改变通入线圈的＿＿＿＿，使线圈连续转动。

八年级物理学案班级姓名

三、探究：生活中的电动机

1.电动机通电时转子转动，＿＿＿＿能转化为＿＿＿＿能；

2.家用电器中的电动机，多数是＿＿＿＿电动机，也是靠着＿＿＿＿＿来运转的；

3.优点：⑴＿＿＿＿＿＿＿＿；⑵＿＿＿＿＿＿＿＿；

4.应用：机床、电车、电力机车等

课堂达标：

1.通电导体在磁场中要＿＿＿＿的作用，它受力的方向跟＿＿＿＿方向和＿＿＿＿方向有关。电动机主要主要由＿＿＿＿和＿＿＿＿组成，是利用＿＿＿＿线圈在＿＿＿＿里受力而转动的原理制成的。

2.电动机工作时是＿＿能转化为＿＿＿＿能，用＿＿＿＿电源供电的叫直流电动机，它是利用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿原理制成的。

3.不会影响磁场对通电直导线的作用力方向的因素是（）

A导体的电阻B磁场方向

C导体中电流方向D把电源两极对调

4.可以改变直流电动机转动方向的方法是()

A用较强的交流电当电源

B改变电流方向，同时改变电动机的磁场方向

C对调电动机磁铁的磁极，不改变通入线圈的电流方向

D升高或降低供电电源的电压实验探究题

在“探究通电导体在磁场中的受力情况”实验时，有以下步骤，请填写完整；

⑴ 为了探究通电导体受力方向与电流方向的关系，作法是：＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

⑵ 为了探究通电导体受力方向与磁感线方向的关系，作法是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

⑶ 实验表明：通电导体在磁场中的受力方向跟＿＿＿＿的方向和＿＿＿＿的方向都有关。

第四篇：物理沪科版课件│九下│17.3 科学探究：电动机为什么会转动

17.3 科学探究：电动机为什么会转动

教学目标

【知识与能力】

1.知道磁场对通电导体有作用力。知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。

2.知道通电线圈在磁场中转动的道理。知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。

3.学会安装和制作简单的电动机。

4.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。

教学重难点

【教学重点】

观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程。【教学难点】

电动机的工作原理。

课前准备

电池组一只,开关一只,导线托架两个, 直流电动机模型一个,直导体(金属杆),蹄形磁体一个,环行磁体一个,自绕线圈一个,铁架台一个, 方框线圈在磁场中的直观模型, 电刷和换向器模型。

教学过程

一、情境引入

1.奥斯特实验证明了什么？

通电导体周围存在磁场，并通过磁场使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用．奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁。2.电动机为什么会转动呢？

出示电动机，给它通电，学生看到电动机转动，提高了学习兴趣。提问：电动机是根据什么原理工作的呢？

讲述：要回答这个问题，还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现--电流周围存在磁场，电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。进一步启发学生：

再让我们逆向思索，磁体对电流有无力的作用呢？即磁体对通过其磁场电流有无力的作用呢？

引导学生思考并用以前学习过的知识。通过讨论交流得到：

根据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。

二、新课教学

探究点一 电动机的结构

现在让同学们把你自己手上的电动机小心的拆开，仔细观察它的组成也就是结构。

学生能将重要的几个部件找出，教师让学生猜想：

为什么电动机能够持续的旋转。（激发学生兴趣）

学生观察总结：直流电动机主要由磁铁、线圈、换向器和电刷等构成。探究点二 转动的原理

教师演示书本上的磁场对电流的作用的实验：先介绍实验装置，将金属杆两端放在光滑的支架上，连接好电路，使金属杆静止在磁铁的磁场中。

注意：要用很轻的金属杆作通电导体（因为很轻的金属杆轻，受力后容易运动，以便我们观察）。

用电源给很轻的金属杆通电(瞬时短路)，让学生观察很轻的金属杆的运动情况，并回答小黑板上的题1：给静止在磁场中的很轻的金属杆通电时，很轻的金属杆会_____，这说明_____。

学生观察后得到：通电导体在磁场中受到力的作用要运动。教师进一步启发：金属杆运动有个方向的问题，能否让很轻的金属杆向相反的方向运动呢？ 学生交流讨论、猜想。不要否决学生的各种猜想，然后教师和同学们共同进行实验，来验证同学们提出的各种猜想。排除各种错误的猜想。最后让学生总结磁场对电流产生的力的方向与哪些因素有关。

1.当保持磁场方向不变时，改变电流方向时，金属杆会向 运动。2.当保持电流方向不变时，改变磁场方向时，金属杆会向 运动。3.当将磁场方向、电流方向都改变时，金属杆会向 运动。

教师演示实验结束后，通过学生观察说明：磁场对通电导体具有力的作用，其作用的方向与电流的方向和磁感线的方向有关。探究点三 电动机怎样转动

教师提问：你们想想看，线圈会怎样运动呢？ 学生思考并猜想。

教师再演示实验：将电动机上的电刷、换向器拆下，实质是线圈通电，让学生观察线圈的运动情况。

学生观察到线圈转动，教师讲授并指明：线圈转动正是因为两条边的导线受力方向相反，边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。

提问：线圈为什么会停下来呢？

利用模型和挂图让学生分析：在甲图位置时，两边受力方向相反，但不在同一条直线上，所以线圈会转动。当转动到乙图位置时，两边受力方向相反，且在同一直线上，线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。得到结论：通电线圈在磁场中受力转动，到平衡位置时静止。

教师提问：那有什么方法能够让电动机持续的旋转呢？

让学生回顾刚才做的磁场对电流的作用的实验后教师启发提问：刚才的实验同学们能否想个办法让金属杆在轨道上往复运动呢？ 学生讨论后回答出有两条途径：不断改变电流的方向或不断改变磁场的方向。然后让同学们思考和比较两种方法。哪种更容易些。学生自然看得出是不断改变电流的方向比较容易。教师再把磁场对电流的作用的实验启发学生转到电动机上来，让学生思考：要怎样才能够不断改变电路中的电流。

现在让学生在电动机上安装上电动机上的电刷、换向器，再接通电源。学生观察到电动机持续地转了。在让学生仔细观察刚才没有电刷、换向器和现在有了电刷、换向器线圈的转动情况，让学生思考和猜想换向器的作用。并小心的拆开电动机，用实验观察换向器的作用。（如下图）

学生观察后得到：换向器的作用就是能不断改变电流。

三、板书设计

第三节 科学探究：电动机为什么会转动 1.电动机的结构。2.转动的原理。

磁场对通电导体有力的作用，其作用的方向与电流的方 向、磁感线的方向有关。3.电动机怎样转动。

电动机持续转动的原理及换向器的作用。

四、教学反思

本节课我先通过出示电动机，给它通电，使学生看到电动机转动，提高学生的学习兴趣。然后让学生自己动手将小电动机小心的拆开，并看里面的结构。使学生能初步的了解电动机。通过做磁场对电流的作用的实验，使学生掌握电动机转动的原理。并通过分析转动原理，提出一系列问题，进而加深对换向器的认识。

五、布置作业

要求学生完成《学练优》对应练习部分，并提醒学生预习下一节的内容。

第五篇：17.2《探究电动机转动的原理》研究课教学设计及反思

《探究电动机转动的原理》

课题组研究课、学期公开课教学概述

讲授：罗英俊

时间：2016年1月4日

一、教学设想：本节课是初中物理中比较难以讲好、学好的一节课，即使在高二，教师讲好这一节课依然有很大的难度。尽管高二教学中有左手定则来帮助判断推理，学生听完课想顺利掌握电动机的工作原理也还有困难。所以本节课我想调动更多有用的感性的手段来协助，增加操作性，降低理性要求，减小难度，使学生更顺利的掌握电动机的工作原理。

第一，要紧紧地顺着《磁场对电流的作用》实验现象，得出磁场对电流作用力的方向与两个有关因素来判断。

第二，着力点在于认识通电线圈在磁场中只能摆动，不能顺利转动的冲突，发现摆动原因，并找到顺利转动的改进方法。

第三，利用作简图方法让学生自己体会理解线圈中的电流方向是如何在换向器的作用下变换的。

二、教学思路：

①实验：通入直流电的导线（简单线圈组）在U形磁铁中受到一个力的作用不同作用；

②总结结论：磁场对电流的作用力方向跟电流方向和磁场方向有关； ③练习巩固；

④模拟电动机的工作转动半周后摆动，找原因，想方法； ⑤换向器变换线圈内电流方向，使线圈持续转动下去；

⑥真实电动机的结构，换向器的作用，电动转动快慢、方向，如何改变。及常见故障。

三、教学过程：

1、演示实验：（通电导体在磁场中受到力的作用）

从最简单的通入直流电的导线（简单线圈组）在U形磁铁中受到一个力的作用开始，让学生认识到，通电导体在磁场中受到力的作用，实际上是磁场对电流的作用力，而不是对线圈的作用；

改变电源两极接线，变换导线（简单线圈组）电流方向，则它们在U形磁铁中受到相反方向的作用；

调换磁极方向，导线（简单线圈组）在U形磁铁中受到另一个力的作用。而这个力跟第一个力的方向一样。由此总结出结论如2。

2、结论：磁场对电流的作用力方向跟电流方向和磁场方向两个因素有关。两个因素只改变一个，力的方向必然改变；两个因素全部改变，方向则必然不变。

接着介绍简图法，让学会用简图表示通电导线的剖面图，即电流流入和流出的剖面图。并利用它们来表示刚才实验中的各个现象，受力的对应情况。结合已经总结的两个因素，进行下列练习。

练习1：如何判断磁场对电流作用力的方向，从而能够推断通电导体或线圈的各段在不同条件下在磁场中受到的力的方向如何改变。

（1）

（2）

练习中的磁场、导线通电情况与后面的电动机剖面图情况一致，为认识电动机做准备。并指出（2）是电动机转动中重要位置：平衡位置――受到一对平衡力的作用。而（1）的受力情况很有利于转动称为启动位置。

3、利用课件展示模拟电动机。

先根据磁场、导线通电情况剖面图判断电动机的转向，接着进行模拟演示，认学生了解这样的电动机只能摆动而不能转动。如下图：

课件：

版图：

结合课本插图

将这个线圈在启动位置、平衡位置、以及再转过大约90度的三个位置画出来，与学生一起分析线圈的受力与速度的关系，找出摆动的原因：前半周能转动是受到一对动力作用而不断加速，后半周减速并回摆是受到一对阻力的作用。

这种电动机的优点：①能在一定的范围内来回摆动；②摆动范围可以控制；缺点：不能持续转动。

应用：①电流表的表头。②音乐教师教学中的节拍器。③各种摆动玩具。要想制成一个能持续转动的电动机，就要去除助力，或变阻力为动力。如何实现？大家展开讨论。

有同学就联想到前几天布置的作业――自已制作的自制电动机，一端转轴油漆全部刮去，而另一端，只刮半周的情况。如果不留半周，电动机将一直通电，前半周动力，后半周阻力而来回摆动。留半周就让线圈自动在后半周断电，去除阻力，线圈由于惯性自动转过去。因此，可以用第一种方法是：①后半周断电。

当然，根据磁场对电流的作用力的有关因素，还可以用第二种方法是：②只变换线圈内电流方向；第三种方法是：③只变换磁极。

以上的三种方法中最好的是③，这需要一个特殊的装置：换向器，它的结构是两个金属半环，中间留有间隙，彼此绝缘；还需要两个电刷与之配合。但是，换向器是随线圈转动的，而电刷是和定子固定的。工作原理是：换向器随线圈转动。主动在越过平衡位置后切换电刷，使线圈内电流方向改变，阻力就变成了动力。同时与学生一起用简图分析换向器如何进行变换线圈内电流方向的练习。如下：

结合课本插图

总结直流电动机的工作原理：通入直流电的线圈在磁场中受到磁场力的作用而转动，线圈在越过平衡位置时，换向器切换线圈中的电流方向，阻力变成动力，使线圈持续转动。

真实电动机的结构，换向器的作用，电动转动快慢、方向，如何改变。对直流电动工作中的常见故障有初步的认识。

4、电动机模型的工作

展示实物电动机模型，展示部件与构件。

结构：部件：定子、转子。主要构件：线圈、换向器、磁体、电刷 演示电动机变快的方法：调节电源电压，电压增大时，电动机转动加快；换用强磁场，电动机转动加快。除此以外，更多匝数的线圈、加轴承等。改变电源方向，电动机的转向变化；改变磁场方向，电动机的转向也变化。

影响快慢的因素有：电压；磁场强弱；线圈匝数；阻力大小等。影响转动方向的因素有：电流方向；磁场方向。作业：报纸－【周报】第三版

四、板书设计

16.2探究电动机转动的原理

一、磁场对电流的作用

1、实验：（1）

（2）

（3）

2、结论：磁场对电流的作用力方向跟电流方向和磁场方向两个因素有关。两个因素只改变一个，力的方向必然改变；两个因素全部改变，方向则必然不变。

（1）

（2）

二、模拟电动机的工作

1、来回摆动的电动机

2、持续转动的电动机

方法：①断电 ②换电流方向 ③换磁场方向

3、换向器的结构与作用

结构：两个金属半环，中间留有间隙，彼此绝缘。

作用：换向器随线圈转动。主动在越过平衡位置后切换电刷，使线圈内电流方向改变，阻力就变成了动力。

三、直流电动机

1、直流电动机的工作原理：通入直流电的线圈在磁场中受到磁场力的作用而转动，线圈在越过平衡位置时，换向器切换线圈中的电流方向，阻力变成动力，使线圈持续转动。

2、结构：两个金属半环，中间留有间隙，彼此绝缘；还需要两个电刷与之配合。

3、影响快慢的因素有：电压；磁场强弱；线圈匝数；阻力大小等。影响转动方向的因素有：电流方向；磁场方向。

五、评价也反思 组内评价：

优点：教学过程设计合理，思路清晰，通过实验和草图结合解决难点和重点的方法很成功。也很有特点。

建议：板书比较多，必要时将板书减少。黑板显得太挤。本人反思：

我觉得这一节课能较好体现我的教学设想，通过演示实验和作图来解决电动机持续转动的冲突，引导学生对冲突的思考，得出解决电动机转动的方法。并通过画草图成功与学生一起学习换向器的转动过程和原理。

本节课的不足和遗憾后面的直流电动机的转动实验电源旋钮接触不好没有顺利进行下去。