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      直流電動機

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      (一)教學目的

      1.eft>1.知道直流電動機的原理和主要構造。

      2.知道換向器在直流電動機中的作用。

      3.了解直流電動機的優點及其應用。

      4.培養學生把物理理論應用于實際的能力。

      (二)教具

      如課本圖12—10的掛圖和模型,兩個箭頭標志(可用飲料盒鋁片制作),自制直流電動機模型(參見圖12—2),直流電動機原理掛圖一幅,小型直流電動機一臺,學生電源一臺。

      (三)教學過程

      1.復習

      提問:上節課我們做實驗給磁場中的導體通電,發現了什么?(學生回答:通電導體在磁場中受力)。

      提問:這個力的方向與哪兩個因素有關?(學生回答之后,教師強調:改變電流方向,或改變磁感線方向,導體受力方向就隨著改變)

      提問:出示如課本12—10甲的掛圖和模型,根據上面的結論,通電線圈在磁場中是怎樣受力的?(學生回答:ab邊受力向上,cd邊受力向下)

      提問:在這兩個力的作用下,線圈怎樣運動?(學生回答:線圈會轉動)

      提問:這個現象中能量是怎樣轉化的?(學生回答:電能轉化為機械能)

      2.引入新課

      教師陳述:電動機就是利用通電線圈在磁場中受力而轉動的現象制成的,它將電能轉化成機械能。下面我們來研究電動機是如何利用上述現象制成的,當然,我們先討論最簡單的一種電動機—直流電動機。給出直流電動機定義,并板書:

      〈第五節直流電動機〉

      3.進行新課

      (1)使磁場中的通電線圈能連續轉動的辦法

      很多同學可能馬上想到通電線圈在磁場中不能連續轉動(轉到平衡位置要停下來),而實際的電動機要連續轉動。怎樣解決這個問題呢?(此處可告訴學生把理論用于實際需要再付出很多勞動,還可簡介各國對理論應用于實際的重視,以培養學生對應用科學的興趣)要解決這個問題,我們還得進行深入研究。

      提問:在上節課的演示實驗中,線圈轉到平衡位置時是立即停止嗎?為什么它不立即停止?(學生答:由于慣性線圈會稍轉過平衡位置)

      提問:轉過平衡位置后,為什么它又轉回來呢?(利用模型分析:轉過平衡位置后,ab邊受力仍朝上,cd邊受力仍朝下,正是這一對力使線圈轉回來的)

      提問:要使線圈不轉回來,應該在線圈剛轉過平衡位置時就改變線圈的受力方向,即使線圈剛轉過平衡位置就使ab邊受力變為向下,cd邊受力變為向上。怎樣才能使線圈受力方向發生這樣的改變呢?

      引導學生回憶影響受力方向的兩個因素,從而得出:應該在此時改變電流方向,或者改變磁感線方向。進一步引導學生分析:改變磁感線方向就是要及時交換磁極,顯然這不容易做到;實際的直流電動機是靠及時改變電流方向來改變受力方向的。

      板書:〈1.使磁場中的通電線圈連續轉動,就要每當線圈剛轉過平衡位置,就改變一次電流方向。〉

      (2)換向器

      提問:怎樣才能使線圈剛轉過平衡位置時就及時改變電流方向呢?

      讓學生想辦法并開展討論,教師下去了解學生的情況并鼓勵和指導。

      教師出示:兩個半圓鋁環和電刷,指出:靠這兩樣東西就可以解決問題。待學生思考片刻,教師出示已準備的與課本圖12—12相似的模型,說明鋁環與線圈的連接情況和鋁環與電刷的配合過程。

      引出換向器的概念并板書:

      〈2.換向器的作用:當線圈剛轉過平衡位置時,換向器能自動改變線圈中電流的方向,從而改變線圈受力方向,使線圈連續轉動。〉

      讓學生仔細觀察課本圖12—12,進一步弄清楚線圈轉動過程,重點是甲圖和丙圖,回答教師填空式的提問:

      甲圖:電流方向是a→b→c→d,受力方向是ab邊受力向上,cd邊受力向下,轉動方向是順時針。

      丙圖:電流方向是d→c→b→a,受力方向是ab邊受力向下,cd邊受力向上,轉動方向是順時針。

      (3)直流電動機的構造

      出示:直流電動機,介紹主要構造:磁極、線圈、換向器、電刷。

      板書:〈3.直流電動機的構造〉

      演示:給直流電動機通電轉動,提高學生興趣(若時間不允許,可省些演示)。告訴學生:下節課同學們將自己裝一臺小直流電動機,進一步弄清楚它的有關知識。

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