電動機(jī)發(fā)展史范文大全

電動機(jī)發(fā)展史范文大全第一篇：電動機(jī)發(fā)展史電動機(jī)發(fā)展史奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁(1820)一法拉第電磁回轉(zhuǎn)實驗〔發(fā)明電動機(jī)模型)一涅拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)〔發(fā)明發(fā)電機(jī)模型)一法拉第兼任企業(yè)顧問研制永磁電—西門子發(fā)明激磁電機(jī)一格拉姆發(fā)明直流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)一斯拉發(fā)明交流電機(jī)和電動機(jī)一1世紀(jì)末美國電動機(jī)床出現(xiàn)一伏特汽車公司裝配流水線。直流電機(jī)的產(chǎn)生與形成皮克西:第一臺永磁式直流發(fā)電機(jī)；西門子:自激式直流發(fā)電機(jī)；格拉姆:環(huán)形電樞直流發(fā)電機(jī)。1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特(HansChristianOersted,1777-1851)發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng):將導(dǎo)線的一端和伽伐尼電池正極連接，導(dǎo)線沿南北方向平行地放在小磁針上方，當(dāng)導(dǎo)線另一端連接到負(fù)極時，磁針立即指向東西方向。把玻璃板、木片、石塊等非磁性物體插在導(dǎo)線和磁極之間，甚至把小磁針浸在盛水的銅盒子里，磁針照樣偏轉(zhuǎn)隨后安培通過總結(jié)電流在磁場中所受機(jī)械力的情況建立了安培定律。1821年9月法拉第發(fā)現(xiàn)通電的導(dǎo)線能繞永久磁鐵旋轉(zhuǎn)以及磁體繞載流導(dǎo)體的運動，第一次實現(xiàn)了電磁運動向機(jī)械運動的轉(zhuǎn)換，從而建立了電動機(jī)的實驗室模型，被認(rèn)為是世界上第一臺電機(jī)。在一個盤子內(nèi)注入水銀，盤子中央固定一個永磁體，盤子上方懸掛一根導(dǎo)線，導(dǎo)線的一端可在水銀中移動，另一端跟電池的一端連接在一起，電池的另一端跟盤子連在一起，構(gòu)稱導(dǎo)電回路，載流導(dǎo)線在磁場中受力運動。1822年，法國的阿拉戈蓋呂薩克發(fā)明電磁鐵，即用電流通過繞線的方法使其中鐵塊磁化。1825年，斯特企(W.sturgeon)用16圈導(dǎo)線制成了第一塊電磁鐵。1829年，美因電學(xué)家亨利對斯特金電磁鐵裝置進(jìn)行了一些革新，絕緣導(dǎo)線代替裸銅導(dǎo)線，因此不必?fù)?dān)心被銅導(dǎo)線過分靠近而短路。由于導(dǎo)線有了絕緣層，就可以將它們一圈圈地緊緊地繞在一起，由于線圈越密集，產(chǎn)生的磁場就越強(qiáng)，這樣就大大提高了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的能力。到了1831年，亨利試制出了一塊更新的電磁鐵，雖然它的體積并不大，但它能吸起1噸重的鐵塊。1826年德因G.S歐姐提出電路實驗定律一一歐姐定律。1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后不久，他又利用電磁感應(yīng)發(fā)明了世界上第一臺真正意義上的電機(jī)-法拉第圓盤發(fā)電機(jī)。這臺發(fā)電機(jī)制構(gòu)造跟現(xiàn)代的發(fā)電機(jī)不同，在磁場所中轉(zhuǎn)動的不是線圈，而是一個紫銅做的圓盤。圓心處固定一個搖柄，圓盤的邊緣和圓心處各與一個電刷緊貼，用導(dǎo)線把電刷與電流表連接起來:銅圓盤放置在蹄形永磁體的磁場中，當(dāng)轉(zhuǎn)動搖柄使銅圓盤旋轉(zhuǎn)起來時，電流表的指針偏向一邊，電路中產(chǎn)生了持續(xù)的電流同年夏天，亨利對法拉第的電動機(jī)模型進(jìn)行了改進(jìn)，制作了一個簡單的裝置〔振蕩電動機(jī))，該裝置的運動部件是在垂直方向上運動的電磁鐵，當(dāng)它們端部的導(dǎo)線與兩個電池交替連接時，電磁鐵的極性自動改變，電磁鐵與水磁體相互吸引或排斥，使電磁鐵以每分鐘75各周期的速度上下運動。亨利的電動機(jī)的重要意義在于這是第一次展示了由磁極排斥和吸引產(chǎn)生的連續(xù)運動，是電磁鐵在電動機(jī)中的真正應(yīng)用1832年，斯特金發(fā)明了換向器，據(jù)此對亨利的振蕩電動機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，井制作了世界上第一臺能產(chǎn)生連續(xù)運動的旋轉(zhuǎn)電動機(jī)。后來他還制作了一個并勵直流電動機(jī)。1832年，法國A.H.皮克西在巴黎公開了一臺永久磁鐵型旋轉(zhuǎn)式交流發(fā)電機(jī)。一年后，他在發(fā)電機(jī)上安裝整流子，將交流電變?yōu)橹绷麟姟Ｍ?，俄籍德國人HF衛(wèi).楞次提出電動機(jī)一發(fā)電機(jī).原理一一楞次定律，證明發(fā)電機(jī)和電動機(jī)是可逆的。但1870年以前，直流發(fā)電機(jī)與電動機(jī)一直在獨立發(fā)展著。1834年，德國的雅可比成了一種簡單的裝置:在兩個U型電磁鐵中間，裝一六臂輪，每臂帶兩根棒型磁鐵，通電后，棒型磁鐵與U型磁鐵之間產(chǎn)生相互吸引和排斥作用，帶動輪411轉(zhuǎn)動。后來，雅可比做了一具大型的裝置，安在小艇上，用320個丹尼爾電池供電，1838年小艇在易北河上首次航行，時速只有2.2公里，與此同時，美國的達(dá)文波特也成功地制出了驅(qū)動印刷機(jī)的電動機(jī)，印刷過美國電學(xué)期刑《電磁和機(jī)械情報》。但這兩種電動機(jī)都沒有多大商業(yè)價值，用電池作電源，成本太大、不實用。1845年，英國的惠斯通(G.Wheatstone)用電磁鐵代替A久磁鐵，井取得了專利權(quán)。這是增強(qiáng)發(fā)電機(jī)輸出功率的一個重要措施。1854年，月麥的赫爾特發(fā)明了自激式電機(jī)。1857年，英國的惠斯通發(fā)明自激電磁鐵型發(fā)電機(jī)。1860年，意大利的L奇諾蒂(A.PacinoHi)發(fā)明了齒狀電樞。1865年，意大利物理學(xué)家帕其努梯發(fā)明了環(huán)狀發(fā)電機(jī)電樞。這種電樞是以在鐵環(huán)上繞線圈代替在鐵芯棒上繞制的線圈，從而提高了發(fā)電機(jī)的效率。1866年西門子的創(chuàng)始人維爾納.馮.西門子(WmonSiemens}制成直流白激、并激式發(fā)電機(jī)。制成了一架大功率直流電機(jī)。1867年在巴黎世界博覽會上展出第一批樣機(jī)。這樣，西門子就首次完成了把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為電能的發(fā)明，從而開始了19世紀(jì)晚期的“強(qiáng)電”技術(shù)時代1867年，西門子對發(fā)電機(jī)提出了重大改進(jìn)。他認(rèn)為，在發(fā)電機(jī)上不用磁鐵(8P永久磁鐵)，而用電磁鐵，這樣可使磁力增強(qiáng)，產(chǎn)生強(qiáng)大的電流。西門子用電磁鐵代替水久磁鐵發(fā)電的原理是，電磁鐵的鐵芯在不通電流時，也還殘存有微弱的磁性。當(dāng)轉(zhuǎn)動線圈時，利用這一微的剩磁發(fā)出電流，再反回給電磁鐵，促使其磁力增強(qiáng)，于是電磁鐵也能產(chǎn)生出強(qiáng)磁性。接著，西門子著手研究電磁鐵式發(fā)電機(jī)。很快就制成了這種新型的發(fā)電機(jī)，它能產(chǎn)生皮克發(fā)電機(jī)所遠(yuǎn)不能相比的強(qiáng)大電流。同時，這種發(fā)電機(jī)比連接一大堆電池來通電要方便得多，因而它作為實用發(fā)電機(jī)被廣泛應(yīng)用起來。1870年格拉姆(Z.T.Gromme,1826-1901)將T形電樞繞組改為環(huán)形電樞繞組，發(fā)明了直流發(fā)電機(jī)，在設(shè)計上，直流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)很相似。后來，格拉姆證明向直流發(fā)動機(jī)輸入電流，其轉(zhuǎn)子會象電動機(jī)一樣旋轉(zhuǎn)。于是，這種格拉姐型電動機(jī)大量制造出來。效率也不斷提高，被人們譽(yù)為“發(fā)電機(jī)之父”。1873年，德因的西門子公司研究發(fā)電機(jī)的工程師阿特涅。他發(fā)明了與古拉姆發(fā)電機(jī)不同的線圈繞線方式，制成了性能良好的發(fā)電機(jī)。古拉姆發(fā)電機(jī)的電樞是將鐵絲繞成環(huán)狀，在環(huán)與環(huán)之間夾上紙進(jìn)行絕緣，然后將環(huán)捆在一起作為鐵芯，在其上面繞上導(dǎo)線線圈，再由線圈的不同部位引出一些導(dǎo)線，接向帶整流子。而阿特涅發(fā)電機(jī)的電樞，是用許多薄圓鐵板以紙絕緣后重疊起來，制成鐵芯，然后在上面繞上導(dǎo)線線圈。人們把這種方法叫做“鼓卷”，意思是像鼓一樣的形狀。經(jīng)過這種改進(jìn)后，發(fā)電機(jī)無論是外觀或是性能，都比原來有了很大起色西門子公司由于阿特涅的這項發(fā)明而益發(fā)馳名。于是，德國以西門子公司為核心，大力研制各種發(fā)電機(jī)，從而使電力工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。德國的西門子接制造更好的發(fā)電機(jī)，并著手研究由電動機(jī)驅(qū)動的車輛，于是西門子公司制成了世界電車。1879年，在柏林工業(yè)展覽會上，西門子公司不冒煙的電車贏得觀眾的一片喝彩。西門子電機(jī)車當(dāng)時只有3馬力，后來美國發(fā)明大王愛迪生試驗的電機(jī)車已達(dá)12-15馬力。但當(dāng)時的電動機(jī)全是直流電機(jī)，只限于驅(qū)動電車。1873年，英國詹麥克斯韋完成了經(jīng)典電磁理論基礎(chǔ)《電和磁》;電機(jī)繞組發(fā)展為鼓型繞組，直流電機(jī)具備了現(xiàn)代直流電機(jī)的基木型式。1875年比利時Z.丁.格拉姆將改造后的發(fā)電機(jī)安裝在法國巴黎北火車站發(fā)電廠，該廠是世界第一座火電廠。1880年，愛迪生觀察到用異片鐵芯可以減少溫升和能耗。1880年，霍普企森(J.Hopkinson,1849-1898)確立了磁路的歐姐定律。1882年，德因?qū)⒚姿拱凸娬景l(fā)出的2千瓦直流電通過57千米1500-2000伏電線輸送到慕尼黑，證明直流遠(yuǎn)距離輸電的可能性。這一方面成為直流發(fā)電機(jī)與電動機(jī)發(fā)展中的大事，促進(jìn)了它們的廣泛利用，另一方面暴露出直流在傳輸中的缺點:原來電壓越高，電能的傳輸損失越小，但高壓直流發(fā)電機(jī)困難較大，而且單機(jī)容量越大，換向也越困難，換向器上的火花使工作不穩(wěn)定。因而人們就把目光轉(zhuǎn)向交流電機(jī)。美國的戈登制造出了輸出功率447KW,高3米，重22噸的兩相式巨型發(fā)電機(jī)。1891年，阿諾爾德(Arnold)建立育流電樞繞組理論口。交流電機(jī)的產(chǎn)生與形成1824年，法因人阿拉果(D.F.J.Arago,1786-1853)在轉(zhuǎn)動懸掛著的磁針時發(fā)現(xiàn)其外圍環(huán)上受到機(jī)械力。次年，他重復(fù)這一實驗時，發(fā)現(xiàn)外圍環(huán)的轉(zhuǎn)動又使磁針偏轉(zhuǎn)，這些實驗導(dǎo)致了后來感應(yīng)電動機(jī)的出現(xiàn)。年，出現(xiàn)了單相交流發(fā)電機(jī)。1876年，雅布洛奇科夫(門.H.Yl6novKOe，1847--1894)用交流發(fā)電機(jī)和開磁路式串聯(lián)變壓器為其“電燭”供電，這是交流電用于照明的開始。不久出現(xiàn)了原始型式的同步發(fā)電機(jī)和變壓器。1879年英國人拜依萊(Bailey)用依次變動四個磁極上的勵磁電流而得到旋轉(zhuǎn)磁場。1883年，德普勒(M.Deprez,1843“1918)在巴黎科學(xué)院提出a=1/4周期的交流磁場公式。1882一1885年，匈牙利}程師代里等3人首創(chuàng)變壓器。1884年，閉合磁路的變壓器制成，71推廣使用。1885年，費拉里斯提出兩相交流感應(yīng)電動機(jī)的模型。1886年特斯拉(N.Tesla,1856”1943)也制成曲相繞線式交流異步電動機(jī)模塑，1888他又在意大利科學(xué)院提出《利用交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場》的論文。他在愛迪生公司工作，但由于愛迪生堅持只搞直流方式，因此他就把兩相交流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的專利權(quán)賣給了西屋公司。1888年南斯拉夫出生的美國發(fā)明家特斯拉發(fā)明了交流電動機(jī)。它是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成，又稱感應(yīng)電動機(jī)，這種電動機(jī)結(jié)構(gòu)詢單，使用交流電，無需整流，無火花，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)的家庭電器中，交流電動機(jī)通常用三相交流供電。美國的特斯拉在愛迪生公司的時候就決心開發(fā)交流電機(jī)，但由于愛迪生堅持只搞直流方式，因此他就把兩相交流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的專利權(quán)賣給了西屋公司。1889年，多利沃一多布羅沃利斯基提出了二相制71制成鼠籠式交流異步電動機(jī)。1889年，西屋公司在俄勒岡州建設(shè)了發(fā)電廠，1892年成功地將15000伏電壓送到了皮茨菲爾德。1890年，德因人米夏埃爾馮·多里沃一多勃魯沃爾斯基制成一架三相電流變壓器。1891年，慕尼黑人奧斯卡馮·米勒在法蘭克福世界電氣博覽會上宣布:他與多里沃合作架設(shè)的從勞芬到法蘭克福的三相交流輸電電路，可把勞芬的一架300x735.5W(300馬力)55伏三相交流發(fā)電機(jī)的電流經(jīng)三相變壓器提高到了萬伏，輸運175千米，順利通電，從此三相交流電機(jī)很快代替了工業(yè)上的直流電機(jī)，因為三相制的優(yōu)點十分明顯:材料可靠，結(jié)構(gòu)詢單性能好，效率高，用銅省，在電力驅(qū)動方面又有重大效益。從此，各種各樣的電機(jī)迅速發(fā)展起來。1896年，特斯拉的兩相交流發(fā)電機(jī)在尼亞拉發(fā)電廠開始勞動營運，3750KW,5000V的交流電一直送到40公里外的布法羅市。1902年瑞典l程師月尼爾森首先提出同步電動機(jī)構(gòu)想。電機(jī)發(fā)展歷史蒸汽機(jī)啟動了18世紀(jì)第一次產(chǎn)業(yè)革命以后，19世紀(jì)末到20世紀(jì)上半葉電機(jī)又引發(fā)了第二次產(chǎn)業(yè)革命，使人類進(jìn)入了電氣化時代。20世紀(jì)下半葉的信息技術(shù)引發(fā)了第三次產(chǎn)業(yè)革命，使生產(chǎn)和消費從工業(yè)化向自動化、智能化時代轉(zhuǎn)變;推動了新一代高性能電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)的研究與發(fā)展。21世紀(jì)伊始，世界汽車工業(yè)又姑在了革命的門檻上。扭然，汽車工業(yè)是推動社會現(xiàn)代化進(jìn)程的重要動力然而，汽車工業(yè)的發(fā)展也帶來了環(huán)境污染愈烈和能源消耗過多兩大問題。而對于我國日益擴(kuò)大的汽車市場，這種危機(jī)就更明顯。據(jù)了解，2000年我國進(jìn)口汽油7000萬噸，預(yù)計2010年后將超過1億噸，相當(dāng)于科威特一年的總產(chǎn)量。目前世界上空氣污染最嚴(yán)重的10個城市中有7個在中國，而國家環(huán)保中心預(yù)測，2010年汽車尾氣排放量將占空氣污染源的64%,雖然，加劇使用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)發(fā)展汽車工業(yè)，將會給我國的能源安全和環(huán)境保護(hù)造成巨大的影響。為此，國家科技部啟動了十五“863"電動汽車重大專項。高密度、高效率、寬調(diào)速的車輛牽引電機(jī)及其控制系統(tǒng)既是電動汽車的心臟又是電動汽車研制的關(guān)鍵技術(shù)之一，已被列為863電動汽車重大專項的共性關(guān)鍵技術(shù)課題。20世紀(jì)80年代前，幾乎所有的車輛牽引電機(jī)均為直流電機(jī)，這是因為直流牽引電機(jī)具有起步加速牽引力大，控制系統(tǒng)較簡單等優(yōu)點。直流電機(jī)的缺點是有機(jī)械換向器，當(dāng)在高速大負(fù)載下運行時，換向器表面會產(chǎn)生火花，所以電機(jī)的運轉(zhuǎn)不能太高。由于直流電機(jī)的換向器需保養(yǎng)，又不適合高速運轉(zhuǎn)，除小型車外，目前一般已不采用。近十年來，主要發(fā)展交流異步電機(jī)和無刷水磁電機(jī)系統(tǒng)。與原有的直流牽引電機(jī)系統(tǒng)相比，具有明顯優(yōu)勢，其突出優(yōu)點是體積小，質(zhì)量輕〔其比質(zhì)量為。5-1.Okg/Kw)、效率高、基本免維護(hù)、調(diào)速范圍廣。第二篇：電動機(jī)教案【課題】電動機(jī)【教學(xué)目標(biāo)】1.知識與技能①了解磁場對通電導(dǎo)線的作用；②初步認(rèn)識科學(xué)與技術(shù)、社會之間的關(guān)系。2.過程與方法經(jīng)歷制作模擬電動機(jī)的過程，通過實驗方法探究直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。3.情感、態(tài)度與價值觀通過了解物理知識如何轉(zhuǎn)化成實際技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識和應(yīng)用物理知識的興趣?！局攸c、難點】重點：①通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁場的方向都有關(guān)；②直流電動機(jī)的能量轉(zhuǎn)化。難點：電動機(jī)能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動的原因?！窘虒W(xué)環(huán)節(jié)】復(fù)習(xí)提問：奧斯特實驗說明了什么？新課引入：引導(dǎo)學(xué)生舉出盡可能多的用電器，從這些用電器中找到使用電動機(jī)的用電器。出示電動機(jī)模型，提出問題：電動機(jī)是如何工作的？新課教學(xué)一、通電導(dǎo)體在磁場中的作用提出問題：通電導(dǎo)體與磁場之間到底有什么作用？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，設(shè)計實驗，進(jìn)行實驗驗證。1.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用設(shè)計實驗觀察：（1）未閉合開關(guān)時，導(dǎo)體在磁場中的情況；（2）未加磁場時，通電導(dǎo)體的情況；（3）閉合開關(guān)，觀察導(dǎo)體在磁場中的情況提出問題：從上述現(xiàn)象，你可以獲得什么樣的結(jié)論？小結(jié)：通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用。2.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)引導(dǎo)學(xué)生討論通電導(dǎo)體在磁場中的運動方向與什么因素有關(guān)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生觀察：（1）改變電流方向?qū)τ谕妼?dǎo)體在磁場中的運動方向的影響（2）改變磁場方向?qū)τ谕妼?dǎo)體在磁場中的運動方向的影響（3）同時改變磁場的方向和通入電流的方向?qū)τ谕妼?dǎo)體在磁場中的運動方向的影響小結(jié)：通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。二、通電線圈在磁場中的作用提出問題：通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用會運動，那么通電線圈在磁場中又會受到什么作用？演示實驗探究小結(jié)：通電線圈在磁場中會扭轉(zhuǎn)提出問題：怎么樣才能讓線圈在磁場中轉(zhuǎn)起來？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，注意分析線圈的受力變化，引導(dǎo)學(xué)生找到辦法。演示實驗：讓線圈在磁場中連續(xù)轉(zhuǎn)動三、電動機(jī)1.電動機(jī)的構(gòu)造⑴定子：固定不動的部分⑵轉(zhuǎn)子：能夠轉(zhuǎn)動的部分2.換向器說明：直流電動機(jī)的換向器的作用，注意利用課件和實物進(jìn)行說明小結(jié)：作用：通過改變通入線圈的電流的方向來改變通電導(dǎo)體在磁場中的運動方向，使線圈在磁場中不停地轉(zhuǎn)動。3.電動機(jī)的工作原理提出問題：電動機(jī)的工作原理是什么？電動機(jī)的工作原理：通電線圈在磁場中會轉(zhuǎn)動。4.電動機(jī)的能量轉(zhuǎn)化提出問題：能量怎樣轉(zhuǎn)化？小結(jié)：電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。5.電動機(jī)的應(yīng)用：引導(dǎo)學(xué)生舉例小結(jié)：知識小結(jié)：一、通電導(dǎo)體在磁場中的作用1.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用2.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)二、通電線圈在磁場中的作用：使線圈轉(zhuǎn)動三、電動機(jī)1.電動機(jī)的構(gòu)造2.換向器3.電動機(jī)的工作原理4.電動機(jī)的能量轉(zhuǎn)化電動機(jī)的應(yīng)用方法小結(jié)：1．思維程序：提出問題——猜想——實驗檢驗——得出結(jié)論——實際應(yīng)用2.研究方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法。作業(yè)：動手動腦學(xué)物理：1.2.4.第三篇：電動機(jī)教案第四節(jié)電動機(jī)第一課時磁場對通電導(dǎo)線的作用一、教學(xué)目標(biāo)：1、通過實驗觀察搞清通電導(dǎo)線在磁場中將受到磁場力的作用，知道通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與電流方向，以及磁感線方向有關(guān)系。2、知道電動機(jī)就是利用上述現(xiàn)象制成的。3、搞清電磁感應(yīng)和磁場對電流作用中的能量轉(zhuǎn)化。4、培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生觀察能力和從實驗事實中，歸納、概括物理概念與規(guī)律的能力。二、重點難點分析：通電導(dǎo)線在磁場中受力方向與磁場方向、電流方向之間的關(guān)系是本節(jié)的難點，也是分析電動機(jī)轉(zhuǎn)動的依據(jù)。初中不要求左手定則，弄清楚電動機(jī)的轉(zhuǎn)動有一定難度。三、教具：演示用通電直導(dǎo)線在磁場中受力實驗器材（電源、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、蹄型磁鐵、鐵棒架）通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的演示裝置。四、主要教學(xué)過程㈠引入新課：首先做直流電動機(jī)通電轉(zhuǎn)動的演示實驗，接著提出問題：電動機(jī)為什么會轉(zhuǎn)動？請同學(xué)們回憶一下奧斯特實驗——電流周圍存在著磁場。復(fù)習(xí)：磁體的周圍存在著磁場，電流的周圍也存在著磁場；磁場最基本的性質(zhì)是對磁場中的磁體產(chǎn)生磁力作用，那么磁場對磁場中的電流是否會產(chǎn)生磁力作用呢？即電流對磁體有力的作用，磁體對電流有無力的作用呢？㈡新課教學(xué)板書：四、磁場對電流的作用1、通電直導(dǎo)線在磁場中的受力演示實驗。⑴、介紹實驗裝置，實驗對象為通電小銅棒。（通電直導(dǎo)線）⑵、實驗過程：靜止在導(dǎo)軌上的銅棒通電后，會發(fā)生什么現(xiàn)象？（實驗表明：通電導(dǎo)體在磁場中受到磁力作用。）⑶、改變電流方向，不改變磁場方向銅棒運動方向怎么樣改變？（現(xiàn)象：銅棒運動方向改變。結(jié)論：通電直導(dǎo)線的受力方向與電流方向有關(guān)。）⑷、改變磁感線方向，不改變電流方向，銅棒運動方向怎么樣改變？（現(xiàn)象：銅棒運動方向改變。結(jié)論：通電直導(dǎo)線的受力方向與磁感線方向有關(guān)。）用邊演示，邊指導(dǎo)觀察，邊提出問題的方式，完成實驗。問：通電銅棒在磁場中，運動的原因是什么？通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，力的方向與電流方向、磁感線方向是相互垂直的，不論是改變電流方向．還是改變磁場方向，都會改變力的方向。小結(jié)：磁場對電流的作用A、通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用.B、通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向，與電流方向和磁感線方向有關(guān)。2、應(yīng)用：通電線圈在磁場中⑴、出示線圈在磁場中的演示實驗裝置，實驗研究對象是通電線圈。⑵、把一個線圈放在磁場里，接通電源讓電流通過線圈，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。（從課本的圖中甲圖位置變到乙圖位置）分析課本中甲圖的ab邊受力向上，由磁場對電流的作用第二條可知：cd邊受力向下。結(jié)果線圈將順時針轉(zhuǎn)動。通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，電動機(jī)就是用這個原理制成的。下節(jié)課我們學(xué)習(xí)討論直流電動機(jī)。分析課本中乙圖的ab邊仍受向上的力，cd邊受向下的力，轉(zhuǎn)動將停止。討論想想議議，線圈會立即停下來嗎？（由于慣性，線圈會在平衡位置附近擺動幾下。為什么？）小結(jié)：電動機(jī)是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的。3、磁場對電流的作用過程中的能量變化怎樣：消耗了什么能—電能，（電源）得到了什么能——機(jī)械能（線圈轉(zhuǎn)動）比較：電磁感應(yīng)——機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能——發(fā)電機(jī)磁場對電流的作用——電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能——電動機(jī)㈢作業(yè)：略第四篇：電動機(jī)教案加強(qiáng)教學(xué)研究促進(jìn)對話交流拓展專業(yè)視野《全效學(xué)習(xí)》讓課堂教學(xué)煥發(fā)出生命的活力加強(qiáng)教學(xué)研究促進(jìn)對話交流拓展專業(yè)視野《全效學(xué)習(xí)》讓課堂教學(xué)煥發(fā)出生命的活力分析：從以上實驗知道，當(dāng)開關(guān)閉合，線圈中有電流通過，線圈由靜止變運動，線圈獲得了機(jī)械能，而電流通過線圈，線圈消耗電能。三、課堂小結(jié)1．通電導(dǎo)體在磁場里會受到力的作用。2．通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。3．通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，在平衡位置時靜止。4．通電導(dǎo)體在磁場中運動消耗了電能，得到了機(jī)械能。四、課堂鞏固練習(xí)1、如圖所示，把一根直導(dǎo)線AB放在蹄形磁鐵的磁場中，接通電源后，讓電流通過導(dǎo)體AB，下列說法正確的是（）A.AB仍靜止B.AB在水平方向運動起來C.AB沿磁場方向運動D.AB沿電流方向運動2、關(guān)于通電導(dǎo)體在磁場里受力方向與電流方向和磁感線方向之間的關(guān)系，下列說法中錯誤的是（）A．電流方向改變時，導(dǎo)體受力方向改變B．磁場方向改變時，導(dǎo)體受力方向改變C．電流方向和磁場方向同時改變，導(dǎo)體的受力方向改變D．電流方向和磁場方向同時改變，導(dǎo)體的受力方向不變3、將一矩形線圈懸掛在磁場中，通電后線圈卻不能轉(zhuǎn)動，其原因可能是（）A.線圈中的電流太大B.線圈平面與磁場方向平行C.線圈方向與磁場方向垂直D.線圈平面與磁感線夾角小參考答案：1、B2、C3、C五、課外鞏固：1、作業(yè)本作業(yè)。2、復(fù)習(xí)本次課內(nèi)容。3、預(yù)習(xí)下次課內(nèi)容。加強(qiáng)教學(xué)研究促進(jìn)對話交流拓展專業(yè)視野《全效學(xué)習(xí)》讓課堂教學(xué)煥發(fā)出生命的活力4．培養(yǎng)學(xué)生把物理理論應(yīng)用于實際的能力。教學(xué)建議1．本節(jié)采用程序性的提問和討論，啟發(fā)學(xué)生弄清線圈受力情況和轉(zhuǎn)回來的原因，以及解決問題的辦法，可以培養(yǎng)學(xué)生的思維和創(chuàng)造能力。2．換向器是教學(xué)的難點，利用放大的直觀模型或課件很有必要。靠這一節(jié)課教學(xué)，一部分學(xué)生可能還沒有完全弄清楚，下節(jié)課學(xué)生將進(jìn)一步認(rèn)識它。3．通過前面幾節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生識圖能力應(yīng)該有所提高，本節(jié)電動機(jī)原理圖要盡量讓學(xué)生自己看圖理解。教學(xué)過程一、復(fù)習(xí)引入新課提問：上節(jié)課我們做實驗給磁場中的導(dǎo)體通電，發(fā)現(xiàn)了什么？（通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用開始運動）。提問：這個力的方向與哪兩個因素有關(guān)？（電流方向和磁感線方向）提問：通電線圈在磁場中怎樣運動？（線圈會轉(zhuǎn)動）提問：這個現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？（電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）引入新課：電動機(jī)就是利用通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象制成的，它將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。下面我們來研究電動機(jī)是如何利用上述現(xiàn)象制成的，先討論最簡單的一種直流電動機(jī)。二、進(jìn)行新課教學(xué)(1)使磁場中的通電線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動的辦法很多同學(xué)可能馬上想到通電線圈在磁場中不能連續(xù)轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)到平衡位置要停下來），而實際的電動機(jī)要連續(xù)轉(zhuǎn)動。怎樣解決這個問題呢？（此處可告訴學(xué)生把理論用于實際需要再付出很多勞動，以培養(yǎng)學(xué)生對應(yīng)用科學(xué)的興趣）要解決這個問題，我們還得進(jìn)行深入研究。提問：在上節(jié)課的演示實驗中，線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時是立即停止嗎？為什么它不立即停止？（由于慣性線圈會稍轉(zhuǎn)過平衡位置）提問：轉(zhuǎn)過平衡位置后，為什么它又轉(zhuǎn)回來呢？（利用模型分析：轉(zhuǎn)過平衡位置后，ab邊受力仍向里，cd邊受力仍向外，正是這一對力使線圈轉(zhuǎn)回來的）提問：要使線圈不轉(zhuǎn)回來，應(yīng)該在線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時就改變線圈的受力方向，即使線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置就使ab邊受力變?yōu)橄蛲?，cd邊受力變?yōu)橄蚶铩Ｔ鯓硬拍苁咕€圈受力方向發(fā)生這樣的改變呢？引導(dǎo)學(xué)生回憶影響受力方向的兩個因素，從而得出：應(yīng)該在此時改變電流方向，或者改變磁感線方向。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)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(jī)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(xù)轉(zhuǎn)動，就要每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)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(zhuǎn)過平衡位置時就及時改變電流方向呢？讓學(xué)生想辦法并開展討論，教師下去了解學(xué)生的情況并鼓勵和指導(dǎo)。教師引導(dǎo)：出示電動機(jī)模型，要求學(xué)生觀察兩個半圓銅環(huán)和電刷，指出：靠這兩樣?xùn)|西就可以解決問題。引出換向器的作用。提問：“換向器”是怎樣實現(xiàn)“換向”的？利用電動機(jī)課件或課本圖4—39相似的模型演示。①“換向器”由兩個半銅環(huán)組成。加強(qiáng)教學(xué)研究促進(jìn)對話交流拓展專業(yè)視野《全效學(xué)習(xí)》讓課堂教學(xué)煥發(fā)出生命的活力②兩個半銅環(huán)的開口處（即絕緣處）安裝。③當(dāng)線圈由于慣性稍稍轉(zhuǎn)過平衡位置時，能交換電刷與換向器的半銅環(huán)的接觸，從而改變了線圈中的電流方向和受力方向，使線圈仍能按原來的繞向轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動。(3)直流電動機(jī)的構(gòu)造出示直流電動機(jī)模型：主要構(gòu)造由磁體、線圈、換向器和電刷組成。介紹實際的電動機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩個基本部分組成演示：給直流電動機(jī)模型通電轉(zhuǎn)動，提高學(xué)生興趣。告訴學(xué)生：下節(jié)課同學(xué)們將自己裝一臺小直流電動機(jī)，進(jìn)一步弄清楚它的有關(guān)知識。(4)交流電動機(jī)讓學(xué)生閱讀課文最后一個自然段，了解交流電動機(jī)和電動機(jī)的優(yōu)點和應(yīng)用。三、課堂小結(jié)1、電動機(jī)原理：通電線圈在磁場里受力而轉(zhuǎn)動。2、直流電動機(jī)：利用直流電源供電的電動機(jī)叫直流電動機(jī)。3、直流電動機(jī)的組成：模型：由磁體、線圈、換向器和電刷組成；實際的電動機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩個基本部分組成4、換向器的結(jié)構(gòu)和作用：結(jié)構(gòu)：由兩個半環(huán)構(gòu)成作用：每當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置，自動改變線圈中電流的方向5、能量轉(zhuǎn)化：電動機(jī)工作時把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。四、課堂鞏固練習(xí)1、直流電動機(jī)能持續(xù)轉(zhuǎn)動，主要是因為（）A.線圈的作用B.電流的作用C.磁場的作用D.換向器的作用2.直流電動