第二十章 电与磁第四节 电动机1 教学目标1.1 知识与技能：①了解磁场对通电导体的作用；②初步认识直流电动机的构造、原理、应用。1.2过程与方法：通过演示，提高学生分析概括物理规律的能力。通过制作模拟电动机的过程，锻炼学生的动手能力。1.3 情感态度与价值观 ：通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣。2 教学重点/难点/易考点2.1 教学重点磁场对电流的作用。2.2 教学难点分析概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关。理解通电线圈在磁场里为什么会转动。3 专家建议初中阶段电动机，要知道磁场对电流的作用，设计到一些题目的时候要会用左手判断相关的受力情况及运动情况。判断的时候，要注意几点，一个是要明确电流和磁场的方向，这样在判断的时候用正确的手势，才能正确判断出受力情况。第 1 页


下来我们来
做一个简单的实验，大家一起来见证一下电和磁的进一步关系。【师】在
之前我通过们奥斯验特实已经知道：通电导体旁边的小磁针会发生偏转，所以电流所引
发以磁场，是可的和磁铁的磁场一起做点事我。的们接下来的实验就是要进一步探究
其中的关系。【实验】1、
把导线ab放磁在场里，接通电源，让电通过导线ab,流观察它的运动，说出观
察到的现象，讨论得出它的结论。【实验现
象】接通电源，导线ab向外（或向里）运动。【实验结论】通电导体在磁场中受到力的作用。2、
把电源的正负极对调后接入电路，使通过线导ab的电流方向与原来相反，观
察导线b的运动方向。a第 2 页
还有就是要熟悉电动机的结构特点，以及相关结构所对应的功能特点。熟悉电动机的工作原理。4 教学方法实验探究——归纳总结——补充讲解——练习提高科学探究法，讨论交流法，控制变量法、转换法。5 教学用具多媒体，电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒（导体）、滑动变阻器、线圈、导轨。6 教学过程6.1 引入新课【师】老师在你们这个年纪的时候，最爱玩的一种玩具是四驱赛车，也是以前的孩子们都很喜欢的，现在也有很多小孩喜欢，这个四驱赛车在跑道里面跑得非常非常快，为什么能这么快呢，主要是因为小赛车里面装有了能提供强动力的马达，也就是我们这节课要来学习的——电动机。【师】很多同学可能会有疑问，这个电动机嘛，顾名思义，肯定是用电就能动的一个机器，那这个和我们学的内容——磁，有啥样的关系呀。好，那么接


象】合上开关，导线ab向里（或向外）运动，与刚才运动方向相反。【实验结论】这
说向通电导体在磁场中受到的力的方明与电流通过导体的方向有关。3、
持保导线向ab中的流方电不变，但把体形磁蹄上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相
反，观察导线ab的运动方向。【实验现
象】磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变。【实验结论】这
表明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关。实验
表导：通电明线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，
当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相
反。【师】那么
刚刚这个小实验，充分表场了通电导线在磁现中的运动情况，这个就是电动机运动的工作原理。6.2 新知
介绍1、磁场对电流的作用 通电导体在磁场里受到力的作用,所受力的方向跟磁感线的方向和电流的方向有关,它
们之间的关系可用左手定则来判定。左手定
则:伸,开左手使大拇指跟其余四个手指垂并且直,都根手掌在一个平面内,让
磁感线垂直进入手心,并使四指指这时手,向电流方向掌所在的平面跟磁感线垂
直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。如
上图所示，电流从电池正极出，流过金属棒，根据上述的左手定则，张开左手,使大拇指
跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手
心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。（
详见下图）。所以
拇指指向右边，也就是金属棒的移动方向。【
例题】如图所示的装置中，当闭合a开关、导体b中有电流通过时，导体ab就会运动
起来，关于这一现象的说法，正确的是（　　）A．此
现象说明磁可以生电B．
导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关C．发
电机是利用这一现象来工作的第 3 页
【实验现


在该现象中，机械能转化为电能【分析】A、
当闭合就会运动开关、导体b中有电流通过时，导体aab起来，此现象说明电能生磁，
故A错误；B、
当电流方向和磁场方向有一个方向发生改a变时，导体b的运动方向就发生改
变，说明导体ab运动方向与两者方向有关，故B正确；C、力是
改变运动状态的原因，物体运动说明它受到了力，而这力只能是磁场提供，因为导体棒受到力的作用，我们可以
让线圈不停地转下去，这就是电动机原理，
故C错误；D、在
该现象中是电能转化为机械能，D故错误．故答案选B【
例题】如图所示，当开关S闭合，原本静止的轻质硬直导线AB会水平向右运动
．要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（　　）A．将
两A、B导线端对调B．将
极N、S蹄形磁体的对调C．
换用磁性更强的蹄形磁体D．将
滑动变阻器的滑片P向左移动【分析】知识点：通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关：一个是磁场方向，
另一个是电流方向．如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如
果同时改变两个因素，则导体受力方向不变．此实验是电能转化为机械能。A、
将A、B两端对调，受力运动方向不变，故A错．B、
将蹄形磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素（磁场方向），受力运动方向
改变，故B正确；C、换用磁
性更强的蹄形磁体，将增大导线的运动速度，不会改变运动方向，故C错
；D、
将滑动变阻器的滑片P向左移动，增大电路中的电流，增大导线的运动速度，
不会改变运动方向，故D错故选；B。第 4 页
D．


而运动(磁场对电流的作用)；导体受力方向
随磁感线方向和电流方向的变化而变化；【电动机
组成】电动机
由两部分组成：转子和定子。电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不
动的部分叫定子；【电动机能量转化】电能转化为机
械能，通电导体在磁场中运动消耗了电能，得到了机械能。【电动机的工作原理】上图
，根据所学内容，左上图，线圈开始顺时针转动。上2图
，线圈达到如图所示位置，受力通过左手判断，上端铁棒受力向上，下端铁
棒受力向下，所以处于平衡位置，线圈由于受到惯性继续转动，通过平衡位置后
，两电刷恰好接触半环间绝缘部分，在换向器作用下，电流改变方向。下
左图，电流方向改变后，通过判断，线圈仍顺时针转动。下右图
，线圈又到平衡位置，换向器自动改变电流方向。上述
就是电动机的整个工作过程及原理。电流是因,运动是
果(因为有电流而运动)；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。【
例题】线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（
　　）A．
相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变B．
相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了第 5 页
2、电动机 电动机的原理:通电导体在磁场中受力


相反，是由于的电流方向相流过ab反了D．
相反，是由于磁场方向相反了【分析】电动机的原理是：通电导线在磁场中受力的作用，
其受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，
即只要改变一个量，其受力的方向就会改变一次。由于
电流从电源的正极出发，故此时图甲中ab的电流方向是由b到a；在图乙中，
由于磁场的方向没有改变，电流的方向是a由到b，故此时线圈受力的方向
改变。故选C。【
例题】小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示，
闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动．为使线圈
持续转动，下列措施中可行的是（　　）A．
换用电压更大的电源B．
换用磁性更强的磁体C．
重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去D．
在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈【分析】知识点：直流电动机中的换向器可以在线圈
刚转过平衡位置时，自
动改变线圈中的电流方向，改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去。将
线圈两端的漆全部刮去后，没有了换向器，不能改变线圈中的电流方向，就
不能改变线的受力方向，所以闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不
能持续转动，要想让线圈持续转动，需增加换向器，即在线圈的一端重抹油漆，干后
在适当位置刮去半圈，相当于添加一个换向器，使线圈能够持续转动，符合D故要求；换用电
压更大的电源、换用磁性更强的磁体、重新制作匝数更多的线圈不能改变线圈的受力方向，
仍然不能持续转动，故ABC不符合要求．故选D。6.3 复
习总结和作布置业知识点总结：第 6 页
C．


通电导体在磁场里会受到力的作用。 2．
通电导体在磁场�