第四节　　电动机（第二课时）

教学目标

     1．知道直流电动机的原理和主要构造。

     2．理解换向器在直流电动机中的作用。

     3.了解直流电动机的优点及其应用。

     4．培养学生把物理理论应用于实际的能力。

教学建议

     1．本节采用程序性的提问和讨论，启发学生弄清线圈受力情况和转回来的原因，以及解决问题的办法，可以培养学生的思维和创造能力。

     2．换向器是教学的难点，利用放大的直观模型或课件很有必要。靠这一节课教学，一部分学生可能还没有完全弄清楚，下节课学生将进一步认识它。

     3．通过前面几节的学习，学生识图能力应该有所提高，本节电动机原理图要尽量让学生自己看图理解。

 

 

教学过程

   一、复习引入新课

       提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（通电导体在磁场中受力的作用开始运动）。

       提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（电流方向和磁感线方向）

       提问：通电线圈在磁场中怎样运动？（线圈会转动）

       提问：这个现象中能量是怎样转化的？（电能转化为机械能）

       引入新课：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，先讨论最简单的一种直流电动机。

二、进行新课教学

    (1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法

      很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动（转到平衡位置要停下来），而实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢？（此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动，以培养学生对应用科学的兴趣）要解决这个问题，我们还得进行深入研究。

    提问：在上节课的演示实验中，线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？（由于惯性线圈会稍转过平衡位置）

    提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？（利用模型分析：转过平衡位置后，ab边受力仍向里，cd边受力仍向外，正是这一对力使线圈转回来的）

     提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向，即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向外，cd边受力变为向里。怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢？

     引导学生回忆影响受力方向的两个因素，从而得出：应该在此时改变电流方向，或者改变磁感线方向。进一步引导学生分析：改变磁感线方向就是要及时交换磁极，显然这不容易做到；实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的。

     板书：〈1．使磁场中的通电线圈连续转动，就要每当线圈刚转过平衡位置，就改变一次电流方向。〉

      (2)换向器

        提问：怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢？

        让学生想办法并开展讨论，教师下去了解学生的情况并鼓励和指导。

        教师引导：出示电动机模型，要求学生观察两个半圆铜环和电刷，指出：靠这两样东西就可以解决问题。引出换向器的作用。

       提问：“换向器”是怎样实现“换向”的？利用电动机课件或课本图4—39相似的模型演示。

       ①“换向器”由两个半铜环组成。

       ②两个半铜环的开口处（即绝缘处）安装。

       ③当线圈由于惯性稍稍转过平衡位置时，能交换电刷与换向器的半铜环的接触，从而改变了线圈中的电流方向和受力方向，使线圈仍能按原来的绕向转动，从而实现线圈连续转动。

 (3)直流电动机的构造

    出示直流电动机模型：主要构造由磁体、线圈、换向器和电刷组成。

    介绍实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成

     演示：给直流电动机模型通电转动，提高学生兴趣。

     告诉学生：下节课同学们将自己装一台小直流电动机，进一步弄清楚它的有关知识。

      (4)交流电动机

         让学生阅读课文最后一个自然段，了解交流电动机和电动机的优点和应用。

  三、课堂小结

      1、电动机原理：通电线圈在磁场里受力而转动。

      2、直流电动机：利用直流电源供电的电动机叫直流电动机。

      3、直流电动机的组成：模型：由磁体、线圈、换向器和电刷组成；

          实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成

       4、换向器的结构和作用：结构：由两个半环构成

          作用：每当线圈转过平衡位置，自动改变线圈中电流的方向

       5、能量转化：电动机工作时把电能转化为机械能。

   四、课堂巩固练习

       1、直流电动机能持续转动，主要是因为（    ）

          A. 线圈的作用    B. 电流的作用     C. 磁场的作用     D. 换向器的作用

       2.直流电动机工作时，线圈经过垂直磁感线的位置时(    )

            　　　A.线圈受力平衡，速度为零        B.线圈受力平衡，速度不为零

            　　　C.线圈受力不平衡，速度为零      D.线圈受力不平衡，速度不为零

       3.下列说法正确的是(    )

            　　　A.电动机是把机械能转化为电能的机器

            　　　B.电动机是把电能转化为机械能的机器

            　　　C.直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的

            　　　D.改变线圈中的电流方向，可以改变电动机线圈转动的快慢

                 参考答案：1、D   2、B   3、B

    五、课外巩固：