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第十七章电动机与发电机§17．1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§17.2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。§17.3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16.7⑵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16-37①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?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）导体的运动情况感应电流电路闭合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⒊发电机的原理：电磁感应现象⒋我国交流电的频率为50HZ⒌发电机中的能量转化：四、高压输电及能源节约教学小结⒈电磁感应现象⒉发电机的原理教学作业机械能电能内能第十八章家庭电路与安全用电§18.1家庭电路教学目标1、知道家庭电路的组成和电路的连接方法。2、知道火线和零线，知道用测电笔辨别火线和零线的方法。3、知道电能表、插座的作用．知道家用电器的金属外壳接地的原理和方法。4、知道保险丝和空气开关的作用。5、知道三孔插座和三脚插头．三孔插座除了两个孔分别接火线、零线外，另一个孔接地。6、形成对家庭电路的初步实际操作能力。7.知道电能表的用途和读数方法。教学重点家庭电路的组成、保险丝和空气开关的作用、三孔插座，学生的实际操作能力。教学难点家庭电路的连接方法，因为要考虑各自的作用和安全问题。教学器材学生收集：废旧（闸刀）开关、灯泡、插座、保险丝、空气开关、测电笔。教师：常用家庭电路示教板、照明电源、测电笔、短导线、空气开关、多媒体设备。教学过程一、课前布置1、学生实践活动：观察家庭和教室的电路，由哪些部分组成？各用电器是怎样连接的？你的根据是什么？2、收集：测电笔、废旧（闸刀）开关、灯泡、插座、保险盒、空气开关。二、引入新课提问：家庭或教室的电路由哪些部分组成？三、讲授新课1、介绍家庭电路的基本组成（元件：导线（入户线）、电能表、闸刀开关、保险丝、灯泡、开关、插座）学生出示收集设备学生活动2、介绍各元件的作用（1）入户线接外面的“低压”供电线路供电。电脑：火线与零线之间是220V的电压。说明：a、由于所有用电器都是并联连接，所以每个家庭用电器上的电压都是220V。b、在低压供电源处，零线是接地的，正常情况下零线与地之间没有电压，火线与零线之间有220V的电压。（2）提问：电能表有什么作用？（测量用户在一定时间内消耗的电能）它接在什么地方？（要接在入户线干路上）电脑：表盘上标有电压值、电流值。设问：这是什么信息？（计算电能表允许安装家用电器最大的总功率，例题）（3）提问：闸刀开关有什么作用？演示：闸刀开关作用：控制所有用电器。提问：灯泡的开关又有什么作用？（控制一个支路，即一个灯泡）追问：既然一个开关控制一个灯泡，那么开关与灯泡是什么连接？（串联）再问：开关是装在灯泡火线一边还是零线一边呢？为什么？（火线一边，因为保证换灯泡时更安全）观察：示教板。演示：两种灯泡。（说明螺口状接线）（4）设问：保险丝又有什么作用？观察：学生自带的（闸刀）开关、电灯、插座、保险丝、空气开关等都标有额定电流。分析：保险丝如何保护电路安全？电线和设备都是按照一定的工作电流设计的，超过这个电流就会因发热过多，使电线的绝缘体烧坏或使其他设备烧毁从而引起用电事故，严重是时，甚至引起火灾。因此，家庭电路中就需要设计一个装置：当电流超过设计线路允许最大值前，立即自动切断电路，以保证电路的安全，避免事故发生。所以就有了保险丝。保险丝的作用：电流超大时自动切断电路，保护电路。设问：什么样材料的保险丝会电流过大时，自动切断电路？（保险丝具备的条件：）分析：要自动切断，就是熔断。熔断需要热量，需要发热快的，就需要（a）电阻率大；要电流大，能及时熔断，又需要（b）熔点低。电脑：保险丝种类（说明：保险丝越粗，熔断电流越大。）课后演示：短路。补充：空气开关——同样是保险装置，它代替了保险丝。它是通过电磁原理来实现的。当电流超过大时，保险装置会自动脱扣，断开电路。（5）指着示教板提问：插座是怎样接到电线上的？（是并联在电线上）有人带插座回来吗？看看有什么形状的？电脑：插座图片。提问：三孔与两孔插座有什么不同之处？（多了一个孔）有什么用？三孔插座：除了把用电器的用电部分连入电路，同时也把用电器的外壳与大地相连。电脑：举例电冰箱，解释为什么这样做？1、介绍测电笔：测火线和零线。电脑：测电笔的结构。老师：示范——使用测电笔的方法。（手执笔，手指接触笔的金属帽,金属笔头接触电线。“注意手不能碰到笔头金属体”）学生活动：辨别实验台上的插座的火线和零线。三、课堂小结电脑：逐个板出家庭电路的主要组成部分。四、巩固练习五、板书设计一、家庭电路1、家庭电路的基本组成：入户线、电能表、闸刀开关、保险丝、电灯、开关、插座等。（1）火线与零线之间是220V的电压。（2）电能表作用：测量用户在一定时间内消耗的电能。（3）闸刀开关作用：控制所有用电器。（4）保险丝和空气开关的作用：电流超大时自动切断电路，保护电路。插座（并联）三孔插座：除了把用电器的用电部分连入电路，同时也把用电器的外壳与大地相连。2、测电笔：测火线和零线。六、作业：上网查找家庭电路元件和家庭电路设计样板。§18.2