第一篇:第4节 电流的测量 教学设计 教案
教学准备
1.教学目标
1、知道电流的单位及单位换算。
2、知道电流表的用途和符号。
3、记住并理解电流表的使用方法及读数方法。
2.教学重点/难点
电流概念的建立、电流表的使用方法。
3.教学用具 4.标签
教学过程
一、引入新课
师:我们知道,小灯泡发光是因为有电流持续通过小灯泡。下面请同学看老师的实验,仔细观察现象。
教师演示实验:这是一个由电池、灯泡、开关、导线构成的电路,当闭合开关时,同学们看到了什么?说明了什么?(生:灯泡发光,电路中有了电流.)师:你看到电流了吗?你怎么知道电路中有了电流?(生:电流倒是没看见,但灯泡发光了.)教师增加干电池的节数,学生观察小灯泡的亮、暗。师:看到了什么现象?(生:灯泡的明亮程度不一样,学生讨论,为什么?)
教师小结:灯泡越亮表明电路中的电流越强,灯泡越暗表明电路中的电流越弱,即是说电流有强弱。
二、进行新课
(一)电流的强弱
师:同学们请翻开书P45,了解如何表示电流的强弱?电流的单位是什么?知道一些常见的用电器中的一些电流。(学生看书)学生回答:
1、电流的强弱用电流表示,其符号是I。
2、电流的基本单位是安培,简称“安”,符号是A;常用的单位还有mA和uA。换算关系:1mA=103A,1A=106uA。
学生练习:手电筒电流大约为200mA=______A。雷电电流可达2X105A=___mA=___uA
(二)电流的测量
师:给每个小组发一个电流表,学生观察。
1、认真观察,认识电流表。
学生观察电流表实物,教师提醒学生注意观察的顺序,记录有价值的信息准备交流。(学生讨论交流,教师引导总结。)
生:电流表上有一个标志符号A,电流表表盘上有一排均匀刻度。生:电流表的刻度有两种标度。
生:电流表上有三个接线柱。标有“-”、“0.6”和“3”三个接线柱。
师:哪位同学能告诉我,三个接线柱分别表示什么?电流表的刻度为什么会有两种标度?(生:“0.6”和“3”是“+”接线柱,因为电流有方向,“+”和“-”接线柱告诉我们,电流应该从“+”接线柱流进电流表,从“-”接线柱流出电流表。生:两种标度是因为电流表有两个量程。一个是“0—0.6A,分度值为0.02A。一个是0—3A,分度值是0.1A)
2、学生练习读数:当电流表所接的量程为0-0.6A时电流表的示数为_________A 当电流表所接的量程为0-3A时电流表的示数为_________A
3、电流表的正确使用:
师:学生看书P46,归纳出电流表的使用方法并进行实验,并量小灯泡的电流。1:电流表必须和被测的用电器串联;(串联接入)2:电流必须从“+”接线柱流进去;“-”接线柱流出来;(“+”进“—”出)
3:不要超过电流表的量程;(在无法知道电流的强度时,要采用“试触”的办法)(不超量程)
4:任何情况下都不能使电流表直接连到电源的两极上。(勿接电源)
4、实验:
演示实验:用电流表测一测前面电路中电流的大小。学生实验:物理课本47页:
(1)按照图15.4-5甲所示的电路图连接电路,测量这种情况下电路中的电流。(2)如图15.4-5乙所示,改变电流表在电流中的位置,测量这种情况下电路中的电流。(3)比较电流表两次示数是否有变化。
课堂小结
1、电流的强弱用电流表示,其符号是I。
2、电流的基本单位是安培,简称“安”,符号是A;常用的单位还有mA和uA。换算关系:1mA=103A,1A=106uA。
3、电流表的正确使用。
课后习题
1、某家用电器正常工作时,测得通过它的电流为4A,则可能是下列中的()A.家用空调机B.电视机C.家用洗衣机D.电风扇
2、能用电流表测量出通过灯L2的电流的是图12中的()
3、某同学在做“用电流表测量电流”实验中,闭合开关发现电流表指针反方向偏转,产生这一情况的可能是()A.电流表坏了B.电流表量程选大了
C.电流表量程选小了D.电流表正负接线柱接错了
4.如图2所示,某小组想用电流表测量L2的电流,以下说法正确的是()
A、电流表必须接在a处,电流先流过电流表再流过L2,这样测量结果才准确 B、电流表必须接在b处,这样测出的才流过L2的电流 C、a处或b处均可以,因为都是跟L2串联
D、应该先把L2拆出来,把电流表安在L2的位置进行测量
5、一位同学在使用电流表测较大电流时,应该使用“—”和“3”两个接线柱,但错误地使用了“—”和“0.6”两个接线柱接入了电路,其他操作正确,这样会出现()
A.指针不动B.指针反向偏转
C.指针摆动偏小D.指针摆动太大,电流表可能被烧坏
6、在使用电流表的过程中,关于量程的选用正确的是()A、为了提高测量的精确度,不管电流多大都可以选用小量程
B、在被测电流大小未知时,应用小量程的接线柱进行试触,若电流超过小量程则改用大量程
C、在被测电流大小未知时,应用大量程的接线柱进行试触,若电流未超过小量程则改用小量程
D、为了安全起见,无论被测电流多大都应选用大量程
7、现有如图所示的实验器材,要求:两灯并联,开关控制整个电路,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯L1的电流,画出电路图,并连接实物图(通过每个灯的电流大约为0.2A)
板书 第4节电流的测量
1、电流强度来表示电路中的电流的大小,并用字母I来表示。单位:安培(安)符号A其他单位:毫安(mA)微安(υA)
2、测量电流的大小——电流表
3、电流表的使用:
电流表与被测用电器要串联;(串联接入)
电流要从电流表的“+”接线柱进,“—“接线柱出;(“+”进“—”出)不要超过电流表的量程;(不超量程)
不要把电流表直接连到电源的两极上(勿接电源)
第二篇:第4节 电流的测量(教案)
第4节 电流的测量
【教学目标】
一、知识与技能
1.认识电流的大小,知道电流的单位、符号,关心生活中有关用电器工作的电流值.2.知道电流表的用途、符号,知道正确使用电流表的规则,并会将电流表正确接入电路,画出相应的电路图.3.能认识电流表的量程,正确读出电流表的示数.二、过程与方法
1.通过用电流的效应来研究电流的强弱,提高学生用间接研究问题的方法解决实际问题的能力.2.通过连接电路的实验活动,培养学生动手操作能力.3.通过电流表的读数,训练学生的观察能力和准确读数的技能.三、情感、态度与价值观
1.通过学生连接电路的实验活动,培养学生团结协作的精神.2.在学生对电流表读数的过程中,培养学生严谨的科学态度.【教学重点】
1.知道电流有强弱,知道如何表示电流的强弱.2.了解电流的单位及单位间的换算.【教学难点】
会在电路中接入电流表,能够读出电流表的示数.【教具准备】
手电筒、玩具小汽车、电池、开关、导线、小灯泡、电路示教板 【教学课时】 1.5课时 【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】 教师用电路示教板展示一个由电池、灯泡、开关、导线构成的电路,引导学生思考电路连接正确时,闭合开关后,将会出现什么现象?这说明了什么?
生:灯泡亮了,这说明电路中有电流.师 你看到电流了吗?你怎么知道电路中有了电流? 生:电流倒是没看见,但灯泡发光了.师 对.如果用手摸灯泡,还会感觉到热,这说明电路中通有电流时会产生各种效应,如给灯泡通电后,灯丝会发热,热到白炽状态就会发光,这叫电流的热效应,除此之外,电流还有磁效应和化学效应等.本来电流是看不见、闻不出、听不到的,但我们可以利用电流产生的效应来认识它、研究它.生:我们周围的空气也看不见、摸不着,只有刮风时才能感觉到它的存在,是不是一个道理?
师 很正确.你们的思维比老师还快.这实际上是一种间接研究问题的巧妙方法,下面我们就一起来学习电流吧!
【进行新课】 知识点1 电流的强弱 1.怎样表示电流的强弱
教师播放下雨天狂风暴雨和淅淅沥沥的小雨的视频对比,黑夜中闪电的光亮和街上彩灯的闪亮视频对比,引导学生进入讨论的话题:自然界中强与弱是普遍存在的,大雨与小雨,强光与弱光,那么水流的强弱如何表示呢?
生1:水流的强弱可以用相同时间通过管道横截面的水量来表示,通过的水量越多,水流越大.生2:还可以用相同的水量流过管道横截面的时间来表示,用的时间越短,水流就越大,例如:接满一脸盆水时,水流越大,时间就越短.师(教师分别用一节干电池和三节干电池给同一盏灯泡供电,学生观察现象)同学们观察到什么现象?说明了什么?大家讨论后回答.生:用三节干电池供电的灯泡比一节干电池供电的灯泡亮一些,这说明电流也有强弱.师 同学们回答得很好,水分子定向移动形成水流,电荷定向移动形成电流,与水流类比,怎样表示电流强弱呢?请大家讨论后回答.生1:可以用相同的时间内通过导体横截面的电荷多少表示.如:1s内通过的电荷数越多,电流就越强.生2:可以用通过导体横截面的电荷数相同时,所用时间长短表示,时间越短,电流越大.生3:可以用1s内通过导体横截面的电荷数来表示.教师鼓励学生的发言,并肯定生3的表述最好.2.电流的单位
师 那么用什么物理量表述电流的强弱呢?它的单位有哪些呢?单位之间的换算有什么关系呢?请同学们阅读教材后进行回答.学生交流讨论后积极发言,教师进行点评、总结,并板书.板书:(1)电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示.(2)电流的单位是安培,简称安,符号是A,常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA).(3)电流的单位换位换算关系是:
1A=1000mA,1mA=1000μA,即电流单位之间都是1000进率关系.教师总结:电流单位由大到小都是1000进率,换算时,找相邻的两个单位换算.跨单位换算一定要找准这两个单位的关系,才能进行换算.师 同学们一定很好奇为什么电流的单位是安培,安培是哪来的呢?下面我们简单了解安培:(可用多媒体播放)安培是法国的科学家,他在物理、化学、数学等方面都有很深的造诣,安培在电学方面的研究成果尤为突出,被后人称为“电学中的牛顿”,为了纪念他,物理学中用安培作为电流的单位,希望同学们能向安培学习,刻苦钻研,勇于开拓和创新.例题1(多媒体展示)如图所示是某型号电池外壳上的说明文字,其中的参数600mA·h是该电池储存的电荷量,可理解成:若电池以600mA的电流对外供电,可持续供电1h.若用该电池给一只工作电流为0.1A的收音机供电,则可供此收音机持续工作 h.图案打“们.解析:本题考查了电流通电时间与电荷量的关系.虽然电荷量是我们不熟悉的物理量,但根据题意,我们可以知道电荷量在大小上等于电流跟时间的乘积.如果设收音机持续工作的时间为t(h),则依题意有
t600mAh600mAh6h
0.1A100mA答案:6 用过的电池不能随意丢弃 课堂演练
完成本课时对应课堂练习.知识点2 电流的测量——电流表 1.认识电流表
教师展示电压表和电流表给学生看(如图).引导学生观察后思考这两个仪器中哪个电表是用于测电流大小的?
生:这个表上有一个“A”字母,它是电流的单位安培,它肯定是用来测电流大小的.师 同学们回答得很好,这个带有“A”字母的电表是“电流表”,这个带有“V”字母的电表是“电压表”(我们以后将学).下面请大家说说电流表由什么构件组成(指看见的外部)?有什么作用?请讨论后回答.生:(1)电流表有个外壳,外壳起保护作用.(2)电流表有个刻度盘,上面有两排数字,它表示有两个测量范围(即量程),一个是0~0.6A,另一个是0~3A.(3)刻度盘上有指针,当电流表接入电路时,会偏转,它能指示电流值.(4)它有3个接线柱,使用时要将接线柱连入电路中.师同学们回答得很好,值得注意的是,如果开始指针不对零,可以机械调零.(老师演示调零过程)
2.电流表的使用 教师用多媒体展示课件“电流表的使用”,然后出示电流表,一边讲解,一边演示使用方法,加深学生的印象.电流表的使用(多媒体课件)
可归纳为“四清”、“四会”、“三判断”.(1)认识电流表做到“四清”,即清楚量程、分度值、接线柱、调零器.(2)使用电流表做到“四会”: ①会连接:必须与被测电路串联,电流从“+”接线柱流进、“-”接线柱流出,不能直接接在电源正、负极;
②会选量程:所测电流不能超过电流表的量程;
③会试触:即使电流表的一接线柱接好,用导线瞬时碰接另一接线柱,通过试触达到选择电流表量程和判断正负接线柱是否连接正确的目的;
④会读数:先看清电流表所用量程,根据量程明确刻度盘上每大格和每小格所代表的量值,由指针所指的位置读取数值.(3)三判断:
①判断电路是否接通,若指针动,则电路接通,否则未接通;
②判断正负极接线柱是否接反,若顺时针偏转,则连接正确,否则接反; ③判断量程是否选对,先用大量程试触,若指针偏转角度小,则量程选大了,应改接小量程.板书:正确连接电流表: ①电流表必须和被测用电器串联.②电流必须从“+”接线柱流进去;“-”接线柱流出来.③不要超过电流表的量程.④任何情况下都不能使电流表直接连到电源的两极上.教师请三位同学上台演示用电流表测小灯泡电流的实验.(教师展示三块配电板电路,其中第一个电路中只有一个灯泡,第二个电路中有两个灯泡串联,第三个电路中有两个灯泡并联,每一块配电板都有一个灯泡被老师用烧坏的灯泡代换,当学生上台闭合开关时,每个电路中都至少有一个灯泡不亮)
实验活动1:三名学生上台按照正确的方法连接电流表(注意电流表要与小灯泡串联),演示使用电流表测量灯泡电流的实验.生1闭合开关时,灯泡不亮,电流表不偏转.(生1吓住了,反复检查自己电路的情况)
生2闭合开关时,灯泡不亮,电流表不偏转.(生2也很疑惑,无法找出原因)
生3闭合开关时,有一个灯泡亮,有一个灯泡不亮,电流表有示数.(教师鼓励生3摘掉不亮的灯泡,发现电流表无变化,然后给生3一个好的灯泡,帮助生3将灯泡用并联的方式接入电路,发现电流表偏转得更厉害了)
教师安慰3位同学,并告诉他们三个电路中都有一只灯泡是烧掉的,所以才会有电路故障.师 老师之所以用烧掉的灯泡替换了好灯泡,是想要同学们知道:当电路中有故障时,一定要找出故障原因,使电路都正常时,才能接入电流表,否则电流表就不能正常工作了.例题2(多媒体展示)如下图所示的电路中,哪种接法是会烧坏电流表的错误接法?
答案:甲图接法会烧坏电流表 3.电流表的读数
师 我们知道电流表有两个量程0~0.6A和0~3A,当我们将电流表正确连入电路后,又如何读出它的示数呢?请同学们阅读教材相应的内容后讨论和交流,拟定一个好的方案后做出回答.生1:当电流表指针偏转到某个位置后,先看使用了哪个量程.生2:再观察这个量程的每一个大格,表示多少安,每一个小格,表示多少安.例如:当电流表接入0~0.6A量程时,每一大格表示0.2A,每一小格表示0.02A;当电流表接入0~3A量程时,每一大格表示1A,每一小格表示0.1A.生3:看清指针向右偏转了几个大格和几个小格,用大格的数加上大格之后的小格的总数,就是电流值.教师展示电流表的纸板模型,选用0~0.6A量程,使指针对着0.2A后的第一格(如图),问学生此时的电流值是多少?是怎样算出来的,讨论后回答.生:是0.22A,因为选用了0.6A量程,每个大格是0.2A,每个小格是0.02A,则有11×0.02A=0.22A,或0.2A×1+0.02A×1=0.22A.教师鼓励学生的回答,然后用一本书盖住所选的量程,引导学生思考:在不知道量程的情况下,你可以读出几个值?它们有什么样的关系?
生:可以读出0.22A或1.1A两个值,而且1.1A是0.22A的5倍,这说明大量程的刻度是小量程的5倍.实验活动2:教师引导学生分组练习使用电流表测量电流,教师巡视指导,学生分组交流和评估自己的实验.例题3教师用多媒体展示练习册中对应题目,并针对性地讲解.例题4(多媒体展示)某同学做用电流表测电流的实验,正确连接了电路,闭合开关后,电流表的读数如图所示.由此可以看出实验中存在的问题是.使实验结果更为精确的做法是.解析:本题考查选择电流表量程的技巧.题中电流表选用的量程是“0~3A”,电流值大约为0.3A左右.此值小于0.6A,完全可以选用读数更为精确的0~0.6A量程,避免测量不精确的问题.答案:电流表指针偏转幅度较小,读数不精确换用小量程 课堂演练
完成本课时对应课堂练习.【课堂延展】
师 请同学们总结一下你在使用电流表时,操作起来比较麻烦的是什么? 生1:就是连接正、负接线柱比较麻烦,不小心指针就反转了,又得重新对调过来.生2:还有选择量程,操作也很麻烦,必须要试触选好量程,才能把电流表接入电路.师 有什么办法可以解决这两个问题吗? 大家讨论后回答.学生讨论和交流自己的想法,培养他们发现、提出、解决问题的创新思维能力.生1:把“零刻线”制在刻度盘中央,无论怎样接都不会接错了,因为指针可以左右偏转都能读数,也不用分正负接线柱了;但这样做的缺点是量程刻度范围变小了,电流表要做得大才行.生2:如果正、负接线柱有一个互换的装置就行了,这个装置就是一个转换开关;同理选择量程时,也可以通过拨动转换开关来选择量程.那么电流表只需要装两个接线柱、两个开关,一个开关转换正、负接线柱,另一个开关转换量程.师 这样的改进有什么好处呢?
生:规则是人们制订出来的,只要我们对设备进行改进,也就没有这么多规则要记的了,如果正、负接线柱接反了,按一下开关就行了;如果量程不合适,也不用试触了,按一下开关就解决了.师 目前的电流表更新得很快,已经发展到了数字显示型,但量程的选择还是用手拨动才行.你想发明一种全自动的电流表吗? 生:想
师 好!只要大家勤学习,多动脑和多动手,将会有许多发明创造的.【教师结束语】
通过本节课的学习.我们知道了电流是表示电流强弱的物理量,知道了它的单位和单位之间的换算方法.我们还进一步学会了连接电流表和读出示数的方法.这节课我们就学到这,谢谢!
课后作业
完成本课时对应课后练习.【教学反思】
1.电流是摸不着,看不清的,电流的强弱只有间接地通过其他手段知道.教学中,我首先让学生观察灯泡通电后会发光发热来感受电流的存在,然后通过比较三节电池下灯泡发光强度和一节电池下灯泡发光强度来进一步引导学生感知电流也有大小.最后我将水流与电流进行类比,让学生变抽象为具体.2.电流表是电学的一个基本仪表,教学中,要引导学生安全、准确地将电流表接入电路.读出电表的读数,是电学实验中必须具备的基本技能,是教学重点.教师在引导学生读数时,一定先判断选用的量程,再看分度值,最后读数.养成这个习惯,才能准确读出仪表示数.【板书设计】
第三篇:第4节_测量平均速度_教学设计_教案
教学准备
1.教学目标
1.学会使用秒表、刻度尺正确地测量时间、距离,并会求平均速度。2.体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程。
3.通过实验激发兴趣,培养认真的科学态度,正确、实事求是记录数据的良好习惯。
2.教学重点/难点
重点: 学会使用秒表和刻度尺测量平均速度。难点:通过实验测量物体的速度。
3.教学用具
多媒体、板书
4.标签
教学过程
一、导入
(一)导入新课,板书课题
提出问题:在百米赛跑过程中,运动员哪个十米跑得快?怎样想办法测出来?要想知道哪一段运动的快,就得比较平均速度。速度又怎么知道呀?下面我们一起学习第四节测量平均速度。
(二)出示学习目标
课件展示学习目标,指导学生观看。同时教师板书课题。
过渡语:了解了学习目标,请根据自学指导认真自学课本,时间约7分钟
二、先学
(一)出示自学指导
课件展示自学指导,请同学们带着下列问题看课本P19-22内容,勾画知识点并记忆,可查资料但要独立完成: 1.科学探究的七个环节
2.平均速度反映的是物体在运动过程中的运动快慢,分析自己散步、竞走、跑步的三个状态的平均速度特点,比较哪一个快? 3.本节课中探究实验所需器材有哪些?
4.测量小车从斜面上下滑的平均速度的实验要注意哪些问题。
5.测量小车从斜面上下滑的平均速度的实验如何测量下半段的平均速度? 7分钟后比谁能正确完成检测题。准备展示
(二)学生自学教材:
师巡视,指导游离在自学外的同学
(三)自学检测反馈
要求:5分钟完成自学检测题,让6个小组的的同学到黑板前展示,书写成绩和题目成绩记入小组量化,要求书写认真、规范,下面同学交换学案,小组长组织成员用红笔将错误画出,准备更正。
1.在测量平均速度的实验中,应该用 ———————————测量小车通过的路程s,用 测量小车运动的时间t,通过公式 ——————————— 求出平均速度v.2.在“龟兔赛跑”这个故事中,说乌龟胜了兔子,是指乌龟的 速度快;而在它们比赛开始时,又说兔子跑得真快,是指兔子的_____速度快。
3.测量小车从斜面上下滑的平均速度的实验,如果比较上半段v1、下半段v2和全程的平均速度v,你猜想它们的大小关系———————————。
三、后教
(一)合作探究1--交换学案用红笔更正。
你掌握了吗?通过自学你还有哪些疑惑?提出来和大家交流。学生提出疑惑,其他小组帮助解决。
(二)合作探究2—测量小车从斜面上滑下时的平均速度
1.以组为单位,先自行设计实验方案,组长负责分工和组织,进行分组实验,收集数据
2.猜想,小车在哪一段斜面上滑行的速度最大,小车做的是匀速直线运动吗? 3.填写实验表格,分析得出结论:
四、当堂训练
(一)过渡语:请同学们完成学案上当堂检测题。10分钟完成。
(二)学生练习,教师巡视。
1.一个小球从斜面滚下,用闪频照相机每隔0.1s拍摄一次,记录小球运动情况的照片如图所示。则小球从A点运动到D点用时_____s,平均速度为___m/s,小球整个运动过程中速度越来越_____。
2.洁莹同学参加学校田径队进行短跑训练,黄老师为了帮他进一步提高成绩,对她的百米成绩进行了分析测试。在每隔20m处安排了一个计时员,各计时员在发令员鸣枪时起动秒表,跑经指定位置时按停秒表,他们的读数分别是2.9s、5.5s、7.9 s、10.7s、12.8s。通过这些数据可知道:
(1)实验中所用的主要器材是______ 和 _______ ;(2)实验原理是__________ ;
(3)洁莹同学跑100 m的平均速度是 ———————————;
(4)洁莹同学在第————————个20m速度最快,平均速度是 ——————————— ;
(5)洁莹同学在哪几个阶段的速度低于全程的平均速度?为了提高成绩,你对她有什么建议?
(三)学生展示,反馈矫正。学生结合学习目标进行小结
板书
第四篇:第4节 电动机 教学设计 教案
教学准备
1.教学目标
1.1 知识与技能:
①了解磁场对通电导体的作用;
②初步认识直流电动机的构造、原理、应用。1.2过程与方法:
通过演示,提高学生分析概括物理规律的能力。通过制作模拟电动机的过程,锻炼学生的动手能力。1.3 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,进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣。
2.教学重点/难点
2.1 教学重点 磁场对电流的作用。2.2 教学难点
分析概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关。理解通电线圈在磁场里为什么会转动。
3.教学用具
多媒体设备
4.标签
教学过程
6.1 引入新课
【师】老师在你们这个年纪的时候,最爱玩的一种玩具是四驱赛车,也是以前的孩子们都很喜欢的,现在也有很多小孩喜欢,这个四驱赛车在跑道里面跑得非常非常快,为什么能这么快呢,主要是因为小赛车里面装有了能提供强动力的马达,也就是我们这节课要来学习的——电动机。
【师】很多同学可能会有疑问,这个电动机嘛,顾名思义,肯定是用电就能动的一个机器,那这个和我们学的内容——磁,有啥样的关系呀。好,那么接下来我们来做一个简单的实验,大家一起来见证一下电和磁的进一步关系。
【师】在之前我们通过奥斯特实验已经知道:通电导体旁边的小磁针会发生偏转,所以电流所引发的磁场,是可以和磁铁的磁场一起做点事的。我们接下来的实验就是要进一步探究其中的关系。
【实验】
1、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,说出观察到的现象,讨论得出它的结论。
【实验现象】接通电源,导线ab向外(或向里)运动。【实验结论】通电导体在磁场中受到力的作用。
2、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。
【实验现象】合上开关,导线ab向里(或向外)运动,与刚才运动方向相反。【实验结论】这说明通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向有关。
3、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,观察导线ab的运动方向。
【实验现象】磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变。
【实验结论】这表明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关。实验表明: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。
【师】那么刚刚这个小实验,充分表现了通电导线在磁场中的运动情况,这个就是电动机运动的工作原理。
6.2 新知介绍
1、磁场对电流的作用
通电导体在磁场里受到力的作用,所受力的方向跟磁感线的方向和电流的方向有关,它们之间的关系可用左手定则来判定。
左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
如上图所示,电流从电池正极出,流过金属棒,根据上述的左手定则,张开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。(详见下图)。
所以拇指指向右边,也就是金属棒的移动方向。
【例题】如图所示的装置中,当闭合开关、导体ab中有电流通过时,导体ab就会运动起来,关于这一现象的说法,正确的是()
A.此现象说明磁可以生电
B.导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关
C.发电机是利用这一现象来工作的
D.在该现象中,机械能转化为电能
【分析】
A、当闭合开关、导体ab中有电流通过时,导体ab就会运动起来,此现象说明电能生磁,故A错误;
B、当电流方向和磁场方向有一个方向发生改变时,导体ab的运动方向就发生改变,说明导体ab运动方向与两者方向有关,故B正确;
C、力是改变运动状态的原因,物体运动说明它受到了力,而这力只能是磁场提供,因为导体棒受到力的作用,我们可以让线圈不停地转下去,这就是电动机原理,故C错误;
D、在该现象中是电能转化为机械能,故D错误. 故答案选B
【例题】如图所示,当开关S闭合,原本静止的轻质硬直导线AB会水平向右运动.要使AB水平向左运动,下列措施中可行的是()
A.将导线A、B两端对调
B.将蹄形磁体的N、S极对调
C.换用磁性更强的蹄形磁体
D.将滑动变阻器的滑片P向左移动
【分析】
知识点:通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与两个因素有关:一个是磁场方向,另一个是电流方向.如果只改变一个因素,则导体受力方向改变,如果同时改变两个因素,则导体受力方向不变.此实验是电能转化为机械能。
A、将A、B两端对调,受力运动方向不变,故A错.
B、将蹄形磁体的N、S极对调,只改变一个影响因素(磁场方向),受力运动方向改变,故B正确;
C、换用磁性更强的蹄形磁体,将增大导线的运动速度,不会改变运动方向,故C错; D、将滑动变阻器的滑片P向左移动,增大电路中的电流,增大导线的运动速度,不会改变运动方向,故D错;
故选B。
2、电动机
电动机的原理:通电导体在磁场中受力而运动(磁场对电流的作用); 导体受力方向随磁感线方向和电流方向的变化而变化; 【电动机组成】 电动机由两部分组成:转子和定子。电动机里,能够转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子;
【电动机能量转化】
电能转化为机械能,通电导体在磁场中运动消耗了电能,得到了机械能。
【电动机的工作原理】
上图,根据所学内容,左上图,线圈开始顺时针转动。
上2图,线圈达到如图所示位置,受力通过左手判断,上端铁棒受力向上,下端铁棒受力向下,所以处于平衡位置,线圈由于受到惯性继续转动,通过平衡位置后,两电刷恰好接触半环间绝缘部分,在换向器作用下,电流改变方向。
下左图,电流方向改变后,通过判断,线圈仍顺时针转动。下右图,线圈又到平衡位置,换向器自动改变电流方向。上述就是电动机的整个工作过程及原理。
电流是因,运动是果(因为有电流而运动);
通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。【例题】线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时,导线ab所受磁场力的方向()
A.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
B.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
C.相反,是由于流过ab的电流方向相反了
D.相反,是由于磁场方向相反了
【分析】
电动机的原理是:通电导线在磁场中受力的作用,其受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,即只要改变一个量,其受力的方向就会改变一次。
由于电流从电源的正极出发,故此时图甲中ab的电流方向是由b到a;在图乙中,由于磁场的方向没有改变,电流的方向是由a到b,故此时线圈受力的方向改变。
故选C。
【例题】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()
A.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,干后在适当位置刮去半圈 【分析】
知识点:直流电动机中的换向器可以在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,改变线圈的受力方向,使线圈持续转动下去。将线圈两端的漆全部刮去后,没有了换向器,不能改变线圈中的电流方向,就不能改变线的受力方向,所以闭合开关S后,发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动,要想让线圈持续转动,需增加换向器,即在线圈的一端重抹油漆,干后在适当位置刮去半圈,相当于添加一个换向器,使线圈能够持续转动,故D符合要求;
换用电压更大的电源、换用磁性更强的磁体、重新制作匝数更多的线圈不能改变 线圈的受力方向,仍然不能持续转动,故ABC不符合要求.
故选D。
课堂小结
知识点总结:
1.通电导体在磁场里会受到力的作用。2.通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。3.通电线圈在磁场中受力转动,在平衡位置时静止。4.通电导体在磁场中运动消耗了电能,得到了机械能。
课后习题
[1]课堂练习
1、电动机是一种高效率、低污染的设备,广泛应用于日常生活和生产实践中,下列家用电器中应用了电动机的是(B)A.电饭锅 B.洗衣机 C.电热水壶 D.电热毯
2、小红安装好直流电动机模型,通电后电动机正常运转,她还想使电动机的转速加快,可采用的方法是(A)
A.增大电流 B.减小电流
C.对调电源正负两极 D.对调磁体南北两极
3、关于通电导体在磁场中的受力方向,下列说法中正确的是(D)A.受力方向与电流方向一致 B.受力方向与磁感线方向一致
C.受力方向与电流方向和磁感线方向平行 D.受力方向与电流方向和磁感线方向互相垂直
4、关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系,下列说法中错误的是(C)
A.电流方向改变时,导体受力方向改变 B.磁场方向改变时,导体受力方向改变
C.电流方向和磁场方向同时改变,导体的受力方向改变 D.电流方向和磁场方向同时改变,导体的受力方向不变
板书
第二十章电与磁 第四节 电动机
通电导体在磁场里受到力的作用,所受力的方向跟磁感线的方向和电流的方向有关,它们之间的关系可用左手定则来判定.左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向.电动机工作特点
1.通电导体在磁场里会受到力的作用。
2.通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。3.通电线圈在磁场中受力转动,在平衡位置时静止。4.通电导体在磁场中运动消耗了电能,得到了机械能。
第五篇:第4节 电动机 教学设计 教案
教学准备
1.教学目标
1.了解磁场对通电导线的作用。2.了解直流电动机的结构和工作原理。3.初步认识科学与技术的关系。
2.教学重点/难点
通电到现在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁场的方向有关。
3.教学用具 4.标签
教学过程
引入课题
让学生列举带电动机的电器 演示电动机模型通电后转动。
提问:电动机为什么会转动?它是根据什么原理制成的? 学生踊跃发言,把自己所认识的带电动机的电器设备列举出来。
新课教学
一.磁场对通电导线的作用
1.对比磁体对磁体的作用猜想磁体对电流的作用并提问:给电动机通电,它能够转动,这是为什么?若要探究此问题,实验需要什么器材?
1.实验探究:通电后原来静止的导体发生的现象。2.师:导体受力方向与哪些因素有关?
3.把电源的正负极对调后重新接入电路,使通过导线的电流方向跟原来相反。4.如果通电导体是线框,它会在磁场里发生什么现象? 5.实验演示:把一个通电的线框放入磁场中 提出问题:它在磁场中将会发生的现象。出示幻灯片:巩固练习1 二.电动机的基本构造
1.让学生观察幻灯片认识电动机的主要构造:转子和定子。
2.提问:在上面的探究活动中,我们使线圈转起来了。那么线圈怎样才能不停地转动呢?
演示实验。1.边实验边提问:
①线圈会在什么位置停下来?为什么?
②要使线圈持续地转动生:实验需要蹄形磁铁,通电导体,电源,导线,开关等。根据实验,归纳下面几点:
1.通电导体在磁场里受到力的作用而运动。
2.学生动手探究后回答:这个力的方向既跟电流方向垂直,又跟磁感线的方向垂直。3.认真观察改变电流方向后的现象,并与原来对比总结得到:通电导体在磁场里的受力方向跟电流的方向,磁感线的方向都有关。
4.认真观察实验
生:线圈在磁场里扭转了。
根据老师指导,积极思考回答课本P74的问题框并回答。完成练习一
认真观察,思考电动机主要构造的作用。一边实验一边回答问题: 1.线圈在图乙位置上闭合开关线圈没运动。
2.线圈在图甲位置上闭合开关,线圈不能持续转动,最后返回平衡位置。3.线圈在图丙位置上闭合开关,线圈向逆时针方向转动。老师的点评,联系导体在磁场中的受力方向,分析 下去,应采取哪些措施?
2.引导指出:设法改变后半周电流的方向,使线圈在后半周也获得动力,线圈将会更平衡、更有力地转动下去,实际的直流电动机是通过换向器来实现这项功能的。
3.幻灯片介绍换向器的 原理和作用。
出示幻灯片:巩固练习2 三.生活中的电动机
介绍电动机能量的转化、优点和用途。出示幻灯片:巩固练习3 课堂小结
1.图甲线圈上、下两个边受力大小一样,方向相反,其转动最后要返回该平衡位置。2.线圈不能连续转动,是因为线圈越过平衡位置后,它受到力要阻碍它的转动。3.只有半周线圈中有电可以持续地转动。认真观察,认识换向器构造。
板书
一、磁场对通电导线有力的作用
通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向和磁感线方向有关
二、电动机的基本构造:转子和定子
三、分 类:直流电动机和交流电动机
优 点:构造简单、控制方便、体积小、效率高、污染小