? 问题导学
一、寻找电和磁的联系
1. 课前准备:找一只旧电动玩具,将玩具上的小电动机拆下来。
2. 活动:观察玩具上的小电动机,了解电动机的结构,它包括
等。
3. 思考:通电后小电动机为什么会转动?
二、磁场对电流的作用

电动机$\left\{\begin{array}{l} 线圈组\rightarrow一组线圈\rightarrow一匝线圈\rightarrow直导线\\ 磁体 \end{array}\right.$
量变 量变 质变
由以上过程可见,将复杂的事物简化,可以使问题变得更清晰。我们可以将研究电动机中线圈组与磁场的相互作用简化为研究一根通电直导线在磁场中所受的力。

活动:观察磁场对通电直导线的作用
(1) 按图所示组装实验器材。
(2) 给直导线通电,会发现直导线向左摆动。
(3) 磁场方向不变,改变直导线中的电流方向,会发现直导线向右摆动。
(4) 电流方向不变,改变磁场方向,会发现直导线向右摆动。
实验表明:磁场对通电导体
,力的方向与
和
有关。
三、直流电动机的原理
1. 活动:观察磁场对通电线圈的作用
观察与思考:用漆包线绕成线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场中,如图所示。
闭合开关,观察到的现象:通电线圈
(能/不能)在磁场中转动;通电线圈
(能/不能)在磁场中持续转动。

通电线圈的平面与磁感线垂直时,线圈受到磁场的作用力
,这个位置称为
。
问题:怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动?
分析:当线圈刚转过平衡位置时,如果立即改变
,那么通电线圈就能在磁场力的作用下继续转动下去。完成这一任务的装置就是
。
2. 直流电动机的原理
(1) 通电导线在磁场中受力运动(平动),通电线圈在磁场中受力转动(最多只能转动半圈)。
(2) 直流电动机加装换向器,使通电线圈在磁场中能够持续地转动,它工作时将
能转化为
能。
3. 安装直流电动机模型
(1) 直流电动机的主要部件:①
,②
,③
,④
。

(2) 直流电动机工作时将电能转化为
能,其中能够自动改变线圈中电流方向的装置叫作
。
(3) 在虚线框内画出直流电动机模型与滑动变阻器、电源、开关组成的串联电路图。
(4) 依据电路图将各元件连接起来,检查无误后闭合开关,观察电动机的转动情况。
(5) 按下表进行实验,并将结论填入表格中。

结论:直流电动机线圈的转动方向与
、
有关;直流电动机线圈的转动速度与
、
有关。