新粤沪版九年级物理下册教案

第十五章 电动机与发电机

§15．1 关于电动机转动的猜想 教学目标：

①了解电动机的结构。

②了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流及磁场的方向有关系。 教学重点:

①通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关； ②掌握科学探究法来研究新问题。 教学难点:

通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关。 教学准备:

U形磁铁、电源、导线、开关、线圈和电动机演示模型 教学过程: (引入课题)

通过展示电扇、电吹风、洗衣机等各种电器，感受电气化带来的方便，初步领略电气化对现代文明社会的促进作用。 (讲授新课)

一、认识电动机

通过展示电动机模型，然后分拆电动机，观察电动机的构成，知道电动机的最主要的两部件（转子和定子） 板书：电动机的结构：转子（线圈） 定子（磁体） 二、关于电动机转动的猜想

1、提出问题：电动机转动的原理是什么？思考是什么带动机械转动的？通过设问，激发学生探究电动机转动奥秘的兴趣。

复习：奥斯特实验的发现--电流周围存在着磁场，并通过磁场对磁体发生作用，即电流对磁体有力的作用，再让我们逆向思索，磁体对电流有无力的作用呢？

2、学生猜想、讨论得出：\导线在磁场中有没有受到力的作用\ 三、探究磁场对电流的作用 1、设计实验方案 2、进行实验

a、 给静止在磁场中的线圈通电时，线圈会 ，这说明 。

b、保持磁场方向不变，交换电池两极，改变线圈中电流方向，铝箔筒运动方向会____ __，这说明 。 c、保持线圈中电流方向不变，交换磁极，改变磁场方向，线圈运动方向会______，这说明 。 3、分析归纳，得出结论

板书：(1)、电动机的原理：通电导体在磁场中受到力的作用。

(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)、电动机是消耗了电能，得到了机械能能，电能转化为机械能。 4、交流、评估

通过改变电流方向和磁场的方向，观察电动机转动的方向是否改变。

5、拓展：（1）通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的． （2）当电流方向与磁场方向平行时，通电导体不受力的作用

探究新问题： 上述实验中,通电线圈能否一直转动下去,若要使它一直转动下去,你设想可采用哪些方法? 小结：1、电动机的结构：转子（线圈） 定子（磁体）

2、电动机的原理，如何设计实验来探究磁场对电流的作用。 3、电动机的能转化 布置作业：练习册

§15.2探究电动机的转动原理

教学目标

①了解通电导线在磁场中受力的作用，并且受力的方向与电流方向、磁场的方向有关； ②了解电动机的构造和原理。 教学重点：

直流电动机的工作原理。 教学难点：

直流电动机工作过程中的特点。 教学方法：

演示实验法，讲授法归纳总结法 教具准备：

挂图，直流电动机模型 教学过程：

一、复习引入，实验激趣。 磁场对电流的作用

1. 通电导体在磁场里受到力的作用

我们可以做这样的实验，如图所示，把一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里，并与电源、开关、滑动变阻器组成一闭合电路。

（1）合上开关，接通电路，导体AB中产生由A向B流动的电流，这时导体AB向左运动起来。

（2）将电源上的正、负极接线对换，合上开关，导体AB中产生由B向A流动的电流，这时导体AB向右运动起来。

（3）将蹄形磁体的磁极上下翻转，导体AB的运动方向也发生变化。 通过上面的实验我们可以得出这样的结论： ①通电导体在磁场里受到力的作用。

②通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁场方向有关。 二、进行新课

1、磁场对通电线圈的作用

如图所示，在图甲中，通电线圈的ab边和cd边在磁场里受到力的作用，因两边中电流方向相反，所以两力方向相反且

不在同一条直线上，所以线圈就转动起来。当转到图乙所示位置时，这两个力恰好在同一直线上，而且大小相等，方向相反，线圈保持平衡。我们把这个位置叫做平衡位置。通过这个实验我们发现，通电的线圈在磁场中要受力而转动。

换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。

如甲图所示：电刷B和半环E接触，电刷A和半环F接触，此时线圈中电流方向是a→b→c→d，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，线圈的转动方向是顺时针。

如图乙所示：当线圈转到平衡位置时，此时电刷正好接触了两个金属半环中间的绝缘部分，所以线圈中没有电流流过，此时线圈在磁场中也不受力的作用。

如丙图所示：当线圈由于惯性刚刚转过平衡位置时，电刷B和半环F接触，电刷A和半环E接触，此时线圈中电流方向是d→c→b→a，受力方向是ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针。 如图丁所示：当线圈转到平衡位置时，此时电刷正好接触了两个金属半环中间的绝缘部分，所以线圈中没有电流流过，此时线圈在磁场中也不受力的作用。由于线圈的惯性，当其刚转过平衡位置时，就又返回到了如图甲所示的情况了，这样这个直流电动机就能连续不断的转动下去了。

通过上面的直流电动机模型我们可以发现直流电动机的构造主要有：磁极、线圈、换向器、电刷。 3、展示直流电动机模型

①介绍构造：支架→线圈转子→电刷→定子（磁极） ②直流电动机的转动方向与转速。

通电导体在磁场中受力方向（转动方向）与电流方向和磁感线方向有关。现在要使电动机模型中的线圈转动方向发生改变，应该将电源两极对调或将磁铁的两极对调。

改变转速的方法：改变线圈中电流的大小。电流越大，直流电动机的转速越快。

3、跟热机相比，电动机具有启动、停止方便、构造简单、体积小、效率高、对环境污染少等优点。 三、学生小结

四、作业：《九年级同步提速训练》P90-92 板书：＆16.3科学探究：电动机为什么样会转动 磁场对电流的作用

1. 通电导体在磁场里受到力的作用 ①通电导体在磁场里受到力的作用。

②通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁场方向有关。 2. 磁场对通电线圈的作用

2）换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。

直流电动机的构造主要有：磁极、线圈、换向器、电刷。

§15.3 发电机为什么能发电

教学目标

⑴通过实验，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。知道在电磁感应现象中感应电流的方向与哪些因素有关

⑵通过观察手摇发电机了解发电机的工作原理和能量的转化

⑶通过观察发电机在发电的过程中，小量程电流表指针的偏转情况，理解什么是交流电 ⑷能够对直流电动机和交流发电机的构造、工作原理、能量转化、应用等方面进行比较 教学重点

电磁感应现象和产生感应电流的条件，发电机的工作过程

教学难点

理解电磁感应现象，弄清发电机的工作原理 教学器材

电磁感应演示仪、手摇发电机、可拆解微风吊扇等 教学过程

我们已经知道，利用电流可获的磁场，哪么，利用磁场可否获得电流呢？ 一、观察“磁生电”现象 ⑴实验：见课本活动16.7

⑵思考：观察到什么现象？此现象说明了什么？为什么要转动叶片？ ⑶电磁感应现象及感应电流 二、感应电流产生的条件 1、实验：见课本图16-37

①问题：导体在磁场中怎样运动，才能在回路中产生电流？ ②问题:感应电流的方向与哪些因素有关? ③由上述实验可得出什么结论?

电路闭合 导体的运动情况 静止 切割磁感应现 不切割磁感应现 电路断开 静止 切割磁感应现 不切割磁感应现 感应电流

闭合电路中一部分导体在磁场中作切割磁感应线运动时,电路中将产生电流,电流的方向与磁场方向和切割磁感应线的方向有关

三、发电机

⒈实验:观察发电机产生电流的变化，得出结论：发电机产生的电流方向和大小随时间作周期性的变化。这样的电流叫交流电。

⒉产生交流电的原因分析：（略）