第四章  第4节  电动机（第一课时）

 教学目标

      1．通过演示实验，知道磁场对电流有力的作用。

      2．知道通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。

      3. 通过演示实验，知道通电矩形线圈在磁场中的转动情况。

教学建议：

      1.在演示实验中引导学生联系力的有关知识，从而知道磁场对电流有力的作用。

      2.通过实验或课件，引导学生通过想象和分析得出通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关，知道通电矩形线圈在磁场中的转动情况。

教学过程

    一、直接引入

        出示：玩具电动小汽车，接上一节干电池并开动。

        设问：它是靠什么装置来运动的？电动机是根据什么原理工作的呢？

   二、讲解新课

       1.演示通电导体在磁场中运动，得出通电导体在磁场里会受到力的作用。

         演示：按课本4-37实验，将一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里，按通电源，让电流通过。

         设问：看见什么现象？

         实验现象：原来静止在导轨上的导体AB会沿导轨运动。设问：通电导体AB为什么会发生移动？导体由静止变运动的原因是什么？

        实验表明：通电导体受到了力的作用。

        演示：拿去蹄形磁体，让直导体AB在原导轨上，接通电源。

         设问：看见什么现象？（直导体AB不动）

         实验结论：实验说明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方向的几个因素。

         演示：重做图4-37实验，将两个导轨接线柱的接线对调，接通电源，要求观察。

         分析得出：通电导体在磁场里受力方向与电流方向有关。

          演示：对调蹄形磁铁N、S极位置，重复上述操作，要求观察。

           分析得出：通电导体在磁场里受力方向与磁场方向有关。

          演示：同时改变磁场方向和电流方向，重复上述操作，要求观察。

          结论：通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。

       3．磁场对通电线圈的作用。

          演示：按课本4-38实验，通电矩形线圈分别处于a位置和b位置时，观察线圈的转动情况。

         现象：通电线圈处于（a）位置－－线圈平面与磁场平行时，线圈发生转动。

            　　通电线圈处于（b）位置－－线圈平面与磁场垂直时，线圈不发生转动。

         设问：通电线圈在磁场中为什么在（a）位置会发生转动？转到什么位置会停下来，为什么？在（b）位置为什么不发生转动？

        分析（用书本模拟线圈）：（1）（a）位置时，由于通电线圈的两条对边中电流方向相反，它们在磁场中受到磁场力的方向相反且不在一条直线上，在这两个力作用下线圈会发生转动。当线圈从（a）位置转过90°时，这两上力恰好在同一直线上，而且大小相等、方向相反，是平衡力。线圈在这对平衡力作用下可以在该位置保持静止。线圈的这一位置（b）叫做平衡位置，此时线圈的平面恰与磁感线垂直。

                （2）通电线圈转到平衡位置时，为什么不立即停下来，而是在位置附近摆地动几下才停下来？－－通电线圈转到平衡位置前具有一定速度，由于惯性它会继续向前运动，但由于这时受到的磁场力及摩擦力等又会使它返回平衡位置，所以它要摆动几下后再停下来。

     设问：如何使线圈能连续的转动下去呢？（为下一课时直流电动机的教学做好铺垫）

   4．通电线圈在磁场中转动，电能转化为机械能。

      分析：从以上实验知道，当开关闭合，线圈中有电流通过，线圈由静止变运动，线圈获得了机械能，而电流通过线圈，线圈消耗电能。

三、课堂小结

    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。

四、课堂巩固练习

    1、如图所示，把一根直导线AB放在蹄形磁铁的磁场中，接通电源后，让电流通过导体AB，下列说法正确的是（     ）

           A. AB仍静止           B. AB在水平方向运动起来    

            C. AB沿磁场方向运动      D. AB沿电流方向运动

     2、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（      ）

            　　  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

    3、将一矩形线圈悬挂在磁场中，通电后线圈却不能转动，其原因可能是（ ）

            　　　A. 线圈中的电流太大              B. 线圈平面与磁场方向平行

            　　　C. 线圈方向与磁场方向垂直        D. 线圈平面与磁感线夹角小

                       参考答案：1、B  2、C   3、C

五、课外巩固：