九年级物理下册 161 关于电动机转动的猜想学案 沪粤版.docx
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九年级物理下册161关于电动机转动的猜想学案沪粤版
2019-2020年九年级物理下册16.1关于电动机转动的猜想学案沪粤版
一、情景引入
有专家预测,地球上现存的石油资源还够人类使用40年。
到那个时侯我们将依靠哪种资源?
那些停在车库里的汽油或柴油发动机汽车将会何去何从?
2008年12月15日,全球第一款不依赖专业充电站的双模电动车——国产的比亚迪F3DM双模电动车在深圳正式上市。
双模电动车是一种将控制电机和电动机两种混合力量相结合的先进车辆,不仅降低了油耗及排放,更极大的提高了动力和操控性能,实现了既可充电,又可加油的多种能源补充方式,实现了真正意义的双动力混合系统。
比亚迪F3DM双模电动汽车的发动机就是电动机,什么是电动机?
它跟以前学过的热机有什么不同?
让我们一起来钻研教材,揭开电动机的神秘面纱……
二、教材研究
问题1——生活中哪些是电动机?
1、请你看课本图16-1,请你列举生活中的各种各样的电动机:
2、将废弃的电动玩具中的电动机拆开,看看它的内部结构:
电动机的两个最主要的部件是
和。
问题2——电动机为什么会转动?
1、尝试用电池给玩具车的电动机通电,想办法让它转动。
当电池两极对调后,电动机转动方向会改变吗?
2、尝试用电池给模型电动机通电转动,拿掉磁体,它还会转动吗?
如果磁极对调,电动机转动方向会改变吗?
从上述实验总结出:
电动机的转动可能与和有关,磁场可能会对通电线圈产生而使线圈转动。
三、典例分析
如图所示,拆开实际的电动机后发现,它的内部构造由装有的定子和嵌有
的转子组成。
如图16-1(b)所示拆开模型电动机后发现,它的内部主要由和组成。
可见,电动机的两个最主要部件是和。
解析:
本题考查的是学生通过实物了解电动机的内部组成部分,电动机最主要的部件是线圈和磁铁组成。
答案:
电磁铁线圈磁体线圈磁体线圈
四、达标训练
1.根据你对电动机的了解,以下用电器中没有安装电动机的是()
A.电风扇B.电烙铁C.电冰箱D.四驱车
2.下列家用电器中,应用了电动机的是()
A.日光灯B.电风扇C.电饭锅D.电热水壶
3.在安装直流电动机模型的实验中,安装完毕闭合开关,线圈沿顺时针方向转动,要想使线圈沿逆时针方向转动,正确的做法是()
A.减少一节电池
B.调换磁性更强的磁铁
C.把电源正、负极和磁铁南、北极同时对调
D.把电源正、负极对调或磁铁南、北极对调
4.想一想,下列各物体中,哪些物体中有电动机?
(1)收音机
(2)录音机(3)洗衣机(4)光碟(5)电饭锅(6)电风扇(7)电冰箱(8)电炉(9)电暖气(10)起重机(11)电烤箱(12)电车(13)电力机车(14)轧钢机
答:
5.拆装过电动机以后,就不难对电动机的工作原理进行猜想,你的猜想是
。
6.如图16-3所示的是一台电动机的模型,请用笔画线代替导线,完成电路连接图,使它能正常工作。
7.如图16-4甲是电动窗帘的结构图,它通过一台直流电动机来带动两片窗帘沿轨道来回运动,左边窗帘的一端固定在A点,另一端连在绳子上的D点,并随着绳子在AD之间来回运动,右边窗帘的一端固定在B点,另一端连在绳子上的C点,并随着绳子在BC之间来回运动,且AD=BC=2m,这样通过控制电动机的正反转就可实现窗帘的开与合。
(1)该电动机窗帘的开与合,是通过改变电动机中的方向来实现的。
(2)如果窗帘打开一次历时4s,那么窗帘运动的平均速度是m/s。
(3)图16-4乙是小明为窗帘电动机设计的电路,该电路存在缺陷,现给你一个手动开关,请仿照图16-4乙在图16-4丙中将该开关加入,并将电路边接完整,使电动窗帘能正常工作。
五、中考试题
为了探究电动机为什么会转动,小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机(如图), 他用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去半周漆皮将线圈放在支架上,磁体放在线圈下方闭合开关,用于轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来
(1)要想改变线圈的转动方向,小明可采用的措施是:
、;(写出两点)
(2)开关闭合后,如果电动机不转,可能的原因是:
、(写出两点)
(3)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置,他还需要的主要器材是,并在虚线框内画出实验电路图 (电动机用符号
表示)
解析:
这是一道典型的电动机制作和实践的题目,如果平时不注意实验和操作,那么解决本题会有困难。
改变线圈的转动方向,将在下节有实验探究过程。
对于电动机不转,原因有很多,如电路开路(接触不良),电池不够电量等,但要注意文字的表述。
在上册物理学习中我们知道,滑动变阻器是可以改变电路中的电压和电流的,当然可以控制电动机的转速。
答案:
(1)改变电流方向;改变磁场方向。
(2)接线柱接触不良;磁铁的磁性不够强;线圈的匝数太少;电池电压不够。
(3)滑动变阻器。
电路图如图:
六、课堂测评
1.电动机在生产与生活中应用广泛,许多家用电器里都有电动机,电动机的两个最主要部件是和,请写出两个装有电动机的家用电器的名称:
。
2.我们知道:
磁场的基本性质是对放入其中的产生作用,通电线圈的周围也存在磁场,磁体的磁场与线圈的磁场之间发生相互作用,而力的作用效果可以改变物体的,通电线圈受到的作用,就可使线圈转动起来。
3.一根导线中通过电流,附近的小磁针便偏转起来,这就是著名的实验,这个实验表明①。
②。
4.从能量转化的角度看,电动机可以把能转化成能。
5.若给玩具电动机通电后,线圈沿顺时针方向转动,这时把电源的两极对调一下,线圈的转动方向为;再把磁极对调一下,线圈的转动方向又为。
6.李游同学安装了一台电动机模型,给模型通电后,电动机没有转动,则可能的原因是线圈与接触不良,或者是没有磁性。
7、通电线圈在磁场里转动时,发生的能的转化是 ( )
A、机械能转化为电能 B、电能转化为机械能
C、化学能转化为电能 D、热能转化为机械能
8、在火星表面行驶的火星车使用的动力装置是 ( )
A、汽油机 B、柴油机
C、电动机 D、蒸汽机
9、电动机在生活中有许多应用,请列举五例。
第十六章电动机与发电机答案
一、关于电动机转动的猜想
四、达标训练
1.B
2.B
3.D
4.
(2)(3)(6)(7)(10)(12)(13)(14)
5.电动机转动的方向可能与磁场方向和电流方向有关。
6.如图所示.
7.
(1)电流
(2)0.5(3)如图所示。
解析:
要想使窗帘开与合,只要改变C、D两点的受力方向即可,这样就必须改变电动机的转动方向,要改变电动机的转动方向,可以改变磁场方向或电流方向;在这个结构中,改变电流方向比改变磁场方向方便,因此只要改变电流方向就可实现。
根据物理运动速度公式的计算可以算出窗帘的速度。
小明的设计可以实现窗帘的开与合,但从图中可知,当开关S断开时,电动机处于通路状态,即总是在工作,这样会造成消耗电能及损坏电动机,因此存在缺陷,要想改变这一现状,平时使电动机处于断路状态,即要串联一个开关,当闭合此开关时,电动机工作,若要改变电动机转动方向时,再闭合S,这样就更符合实际。
六、课堂测评
1.线圈磁体洗衣机电风扇
2.磁体磁力运动状态力
3.奥斯特①通电导体周围存在磁场②通电导体周围的磁场方向与电流方向有关
4.电能机械能
5.逆时针方向顺时针方向
6.电源磁体
7.B
8.C
9.电力机车、洗衣机、电风扇、录音机、电动玩具等
2019-2020年九年级物理下册16.1磁体与磁场学案苏科版(I)
【学习目标】:
1、通过活动,知道磁体的一些特点及磁极间的相互作用规律;2、观察磁化现象,知道没有磁性的物体也能成为磁体;3、通过活动,知道磁体周围存在磁场及磁场的方向和分布,知道磁感线可以用来形象的描述磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的。
会根据磁极方向画出磁感线方向及根据磁感线方向判断磁极。
4、知道地球周围有磁场,知道地磁场的N、S极与地理两极有夹角。
【重点】:
1.知道磁体具有吸铁性和指向性以及磁极间相互作用规律;2.知道磁体周围存在磁场及磁场方向,磁感线可用来形象描述磁场。
【难点】:
用磁感线描述磁场
【学习过程】
一、课前准备
1、磁铁能吸引钴、镍等物质,磁铁的这种性质叫做。
具有磁性的物体叫做。
2、磁体自由静止后指南的一端叫做磁体的极;指北的一端叫做磁体的极
3、磁感线是为了描述磁场___________的曲线,实际上是并不存在的。
二、探究过程
活动一:
认识磁体
1、认识条形磁体、马蹄形磁体、小磁针。
2、为什么说它们都是磁体?
有什么特点呢?
观察与实验1:
用磁体靠近大头针发现磁体对大头针等有____作用.
结论:
磁体具有吸引铁钴镍等物质的性质,这种性质叫做。
磁体特点之一:
。
观察与实验2:
磁体的两端对大头针的作用最(强/弱),中央磁性较(强/弱)
结论:
磁体上磁性最强的部分,叫做;每一块磁体上都存在个磁极。
观察与实验3:
用细棉线悬挂一个条形磁体,用手轻拨一下,待其自由静止后观察两端的指向。
多次实验,观察指向有什么特点?
结论:
磁体静止时,指南的那个磁极叫做,指北的那个磁极叫做。
N
S
磁体特点之二:
。
观察与实验4:
磁极间有相互作用吗?
结论:
两个磁体靠近时,同名磁极相互,异名磁极相互。
小试牛刀:
在图中标出四只小磁针的北极.
讨论:
如果磁体被分割成两段或几段后,每一段磁体上是否仍然都有N极和S极?
。
思考:
一个磁体分成4段,共有几对N极和S极?
。
猜想5:
被磁体吸引的大头针(能/不能)吸引其他大头针,这时它们(能/不能)表现出磁性.结论:
没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。
观察6:
用薄木板(或手)隔开磁体和大头针时,观察磁体对大头针(有/无)作用。
信息快递:
科学研究表明:
①、磁体周围存在磁场.②、磁体间的作用就是通过磁场产生的.③、磁场对放入其中的磁体产生力(磁力)的作用.
活动二:
认识磁场磁场是看不见、摸不着的,我们可根据它对放入其中的小磁针产生磁力的现象来认识它。
这种研究问题的方法:
。
活动1:
用小磁针来探究磁体周围的磁场
磁场方向的规定:
小磁针静止时所指的方向就是该点的磁场方向。
讨论一下:
它们有什么规律?
活动2:
用铁屑探究磁体周围的磁场
(1)条形磁体周围铁屑分布
(2)马蹄形磁体周围铁屑分布
联想:
从铁屑在磁场中的排列情况看出,其分布好似许多条曲线.如果按小磁针N极所指的方向,在该处标上箭头,就可以形象地描述磁场了.物理学中把这样的曲线叫做磁感线.
(1)条形磁体的磁感线分布
(2)马蹄形磁体的磁感线分布
(3)异名磁体作用的磁感线(4)同名磁体作用的磁感线
磁感线:
可表示出磁体周围的磁场方向和磁场强弱。
(a)在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极;磁场中磁感线的走向表示磁场方向;
(b)磁感线是不存在的,它是为了描述磁场而引出的假想曲线。
研究问题的方法:
模型法
(c)磁体周围的磁感线是立体的。
巩固提高:
在图(a)中,请标出磁铁的磁感线方向和N,S极;在图(b)中,请标出磁体和磁针的极性;在图(c)中请标明磁铁的磁感线方向和N、S极
活动三:
认识地磁场
(1)地球周围空间存在的磁场称为地磁场。
(2)地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近。
(3)地理两极和地磁两极不在同一直线上
这一现象最早由我国宋代学者沈括发现.这一现象现代科学界叫做“磁偏角”现象.
三、巩固练习:
完成《课时作业》中的课堂作业
教后(学后)反思:
【课后测试】
【课后训练】1、地球是个大磁体,在地球上,指南针能指南北是因为受到 的作用。
人类将在本世纪登上火星。
目前,火星上的磁场情况不明,如果现在登上火星,你认为在火星上宇航员能依靠指南针来导向吗?
(能/不能/不知道)。
2、关于磁铁,下列说法中错误的是()
A.把它悬挂起来,自由转动,静止时总是一端指北B.它的两端磁性最强,中间最弱
C.把它分成二段,每段都有两个磁极D.把它分成二段,每段只有一个磁极
3、用钢条的A端靠近磁针的N极时,发现N极被排斥,则()
A.钢条一定有磁性,且A端为S极B.钢条一定有磁性,且A端为N极
C.钢条一定没有磁性D.钢条可能有磁性也可能没有磁性
4、如图,小磁针处于静止状态,(黑端为小磁针的N极)由此可以判定A、B两个磁极的极性是:
()
A.A为S极,B为N极 B.A为S极,B为S极
C.A为N极,B为S极 D.A为N极,B为N极
5、小明用水平放置的一根条形磁针的一端吸起一根较小的铁钉,如图所示,若他用一根同样的条形磁铁的S极与原来的磁铁N极靠近合并时,将看到的现象是()
A.铁钉的尖端被吸向右端磁铁
B.铁钉将落下
C.铁钉的尖端被向左端磁铁
D.铁钉被吸得更牢
6、一元硬币的外观有银白色的金属光泽,一些同学认为它可能是铁制成的。
在讨论时,有同学提出“我们可以先拿磁铁来吸一下”,这时,有位同学手拿一块磁铁吸了一下硬币。
就“一些同学认为它可能是铁制成的”这一环节而言,属于科学探究中的()
A.论证B.猜想C.实验D.分析
7、在下图中画出磁体的磁极或磁感线分布。
8、用磁体隔着塑料尺、木板、纸去接触一元硬币时,观察到磁体对一元硬币(有/无)作用,对玻璃板(有/无)作用,磁体的这种作用是通过发生的.
9、两个磁极靠近时,它们并没有接触就发生了力的相互作用,这是因为磁体周围存在______________。
在物理学中,可以利用带箭头的曲线来表示它的分布和方向。
这条想象的线叫磁感线。
在下列几个物理学研究的实例中,与引入“磁感线”这一物理概念的方法相类似的是______________(选择序号)。
(1)在研究串联、并联电路时,引入“总电阻”的概念;
(2)在研究光的传播路径时,可以用“光线”表示光的传播路径和方向
(3)为了表示压力的作用效果,我们引入了压强的概念。
10、将条形磁铁的一端去靠近某钢棒的一端,发现它们互相吸引,能否据此判断钢棒有磁性?
如它们互相排斥,能否判断钢棒有磁性?
【拓展延伸】:
1、缓慢转动指南针的罗盘时,罗盘内的小磁针( )
A.将随罗盘一起转动 B.不随罗盘一起转动,几乎仍在原来位置不动
C.将转动得比罗盘快些 D.将转动得比罗盘慢些
2、如图弹簧测力计下端吊一铁球,当它们在水平放置的条形
磁铁的上方沿水平直线从左端移到右端的过程中,弹簧测力
计的示数()
A.一直变大B.一直变小
C.先变大后变小D.先变小后变大
3、有两根外形完全相同的棒a和b,如果按图甲那样,用手拿a时b不会掉下;若按图乙那样,用手拿b时不能吸住a,这说明( )
A.a有磁性,b没有磁性B.a没有磁性,b有磁性
C.a、b都没有磁性D.a、b都有磁性
4、在一个圆纸盒里放着一个条形磁铁,在盒子周围放置一些小磁针(小磁针涂黑端为N极),这些小磁针静止时的指向如图甲所示,则图乙中能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是( )
5、在做“研究磁铁的磁场”实验时,小明不慎将铁屑撒在实验桌上。
为了收集铁屑,小明想用磁铁去直接吸引铁屑,同组的小波建议用塑料袋或白纸包裹磁铁后再去吸引铁屑。
比较这两种方法,你认为()
A.小明的方法可行,小波的方法不可行B.小波的方法可行,小明的方法不可行
C.小明和小波的方法都可行,但小明的方法好些
D.小明的小波的方法都可行,但小波的方法好些
6、如图所示,磁铁吸住两根铁钉的一端,那么这两根铁钉的另一端将()
A.互相吸引,如图甲B.互相排斥,如图乙
C.既不吸引也不排斥,如图丙D.以上三种情况都有可能
7、随着“神舟六号”载人飞船成功发射和回收,再一次向世人宣布:
中的航天工业又迈出了一大步,下面的任务是实施“嫦娥工程”进行人类登月。
关于月球上的物理现象和规律,同学们提出了很多问题和猜想。
有关月球周围的磁场问题,小华同学出了自己的猜想和检验猜想出来的实验方案。
月球可能像地球一样,本身就是一个巨大的磁体,在它的周围存在磁场,并且也有“月磁”南极和“月磁”北极。
小华同学为检验上述猜想所拟定的实验方案:
(1)取一个小磁针用细线悬挂在月球表面,如果它静止时所指向某一方向,则可表明月球周围存在磁场;
(2)小磁针静止时,它的N极所指的方向是“月磁”的北极。
你认为小华为检验猜想所拟定的实验方案中应该改进或改正的是:
____________________________________________________________________。
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