欢迎您:登录 | 注册
科普之友首页
※您现在的位置: 科普之友 >> 物理 >> 物理教学 >> 正文  

直流电动机转动原理的另类教法

来源:不详       更新时间:2012-11-14 12:05:41
 

  初中物理关于直流电动机方面的内容,主要是围绕电动机的工作原理展开的,新教材是按照科学探究过程编写的,目的是要求学生通过组装制作电动机模型的过程中,了解电动机的组成结构,发现和探究电动机的转动原理,以及掌握电动机转速和转向的改变方法。为了便于学生理解电动机的工作原理,教材必须要引入一个实验,即如图(一)所示的通电导线在磁场中受到力作用的实验,并且必须通过实验让学生知道通电导线受力方向跟电流方向和磁场方向有关,以此说明通电线圈在磁场中受力会发生扭动或转动。但由于导体棒较重、滑轨不光滑、单根导体受到的安培力较小等因素影响,实验很难成功,于是有些教师只好以讲代做,缺乏实验的直观性和可信性。另外,为了讲清电动机转动方向问题,有些教师在实际教学中又不得不介绍左手定则,这又加大了教学难度,初中学生不易理解和掌握。在实际科学探究活动中,学生观察或组装的电动机模型中,转子部分不是空心矩形线圈,而是一个带有铁芯的线圈即电磁铁,如图(二)所示,这与教材提供的电动机转动原理图即如图(三)的空心线圈转子是有差别的,学生不容易将两者统一起来,从而引起学习障碍。为了克服以上问题,我从电流的磁效应和磁极间的相互作用规律来推理和演示磁场对电流的作用规律,并且只运用安培定则(即右手螺旋定则)即可判定电动机的转动方向来展开教学的,收到了很好的教学效果。

  首先,从理论上启发学生,磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场来传递的,即:磁体→磁场→磁体,又由于力的作用是相互的,应有:磁体←磁场←磁体。再启发学生电流周围存在磁场,即电流的磁效应,那么,能否有:电流→磁场→磁体的实验现象呢?结合电磁铁和力的作用相互性的知识,鼓励学生大胆猜想:电流←磁场←磁体,从而就可转入用实验来探究磁场对电流的作用。在实际教学中用电磁铁或空心线圈做实验效果较好。

  为了便于理解磁场与电流间的相互作用,在此可以用对照实验展开教学,即用铜丝缠在条形磁铁中间部位作转轴,将该磁铁做转子安装在磁场中,如图(四),根据磁极间相互作用规律,条形磁铁由于受磁力而发生转动,但不能连续转动,而是在平衡位置上摆动几下就停下来了,这可让学生自行分析其中的原因。同理,用电磁铁作转子,如图(五),也会有相同的实验结果,但由于电磁铁的磁性强弱、极性均可由电流大小、方向来控制,从而启发学生再进行猜想、设计实验来探索磁场对电流有力的作用,并且改变电流方向或改变磁场方向,电磁铁受力转动的方向也改变。通过实际探究学生很容易接受和理解,并且实验非常顺利和成功,学生也很容易理解如图(六)所示的空心线圈通电扭转的原因,即空心线圈通电产生的磁场N极向外、S极向内,根据磁极间的作用规律,很容易判断其转动方向。

  接下来向学生提出怎样让转子能连续转动的问题,教师可适当启发,或学生提出猜想,将学生的猜想与假设列在黑板上,如有的学生提出在平衡位置时不断改变电磁铁中的电流方向,就可让其连续转动;有的学生提出不断调换磁场的两极也能达到同样的目的;还有的学生由于受制作小小电动机的启发,提出用通断电流的方法适时加电让其转动,这点类似于荡秋千,半圈通电有磁力作用、另半圈靠惯性也可连续转动等等,教师尽可能地满足学生提出的猜想来完成实验,从而极大地激发了学生探究电动机转动原理的兴趣,学习探究氛围异常浓厚。用这种探究式的方法进行教学,不仅体现以学生为主体,让学生主动获取知识,而且能使他们从中体会获取知识、探究规律的方法。学生认为这些实验是按自己设计的方案进行的,实验现象和他们的猜想是一致的,结论和规律又是自己总结出来的,自豪感、满足感油然而生。当在实验中转子能连续转动时,更会让学生兴奋不已、甚至欢呼雀跃。在此基础上,教师进一步引导学生认识到实际电动机中的换向器的结构和作用,学生就很容易理解到换向器起及时改变电磁铁线圈中的电流方向,从而保持转子连续转动的作用。这样,过程方法目标、情感态度目标就自然达到

[1] [2] 下一页

  • 上一个物理:

  • 下一个物理:

  • 几个“不起眼”的物理小实验

    物理家庭课程资源的开发和利用

    2030年宇航员将登陆火星

    卡文迪许扭秤方式测量东西方向

    高中物理实验声波振动的显示

    科学家打造太阳系互联网:可接入

    美籍华裔女天文物理学家获“影响

    厦门黄厝上空出现垂直光线 疑为海

    爱因斯坦实物展亮相武汉:房间搬

    钱伟长教授30日早晨在上海逝世

    黑洞无休止的吸收能量之谜

    科学家或发现能统一暗物质和暗能
    物理教学
    自然地理
    普通自然地理[今日地理]黑猩猩妈妈哀悼死亡幼仔:流露
    普通自然地理[今日地理]英摄影师捕捉金雕以爪还爪大战
    普通自然地理[世界地理]揭秘赞比西河洪水泛滥奇景 洪流
    普通自然地理[今日地理]大熊猫保护区全国已建63处
    宇宙奥秘
    [航空航天]亚特兰蒂斯号最后的苍穹回眸
    [航空航天]专家:长征5火箭2014年服役 推力
    [航空航天]澳大利亚公布人类首次登月未公
    [航空航天]美失控卫星残骸疑坠落格鲁吉亚
    未解之谜
    [麦田怪圈]外国麦田怪圈出现中国传媒大学
    [麦田怪圈]《新闻夜航晨光版》 麦田怪圈形
    [UFO飞碟]香港一小时内闪电1.3万次 有市
    [UFO飞碟]中国东部城市上空再现不明飞行
    生命科学
    [生物*医学]脊椎动物恐怖反应选择机理揭开
    [生物*医学]女子16岁起花400万整形200次 骨
    [生物*医学]重庆29岁小伙因病身高疯长至2.
    [生物*医学]女性更擅长一心多用?
    动物世界
    [动物趣味知识]为什么哺乳动物是脊椎动物的最
    [动物趣味知识]动物为什么能帮助自闭症患者?
    [动物趣味知识]鸟的翅膀是什么形状 
    [动物趣味知识]兽中之王到底是老虎还是狮子 
    科普文章
    [化学教学教研]常见的化学仪器介绍
    [化学学科信息]点评:2011年高考留给我们的思
    [医药健康]血管内皮生长因子或诱发脑出血
    [化学课外知识]什么是复合材料
    [生命科学]科学家发现精神分裂与蛋白缺少
    [物理资讯]光导纤维
    设为首页 | 加入收藏 | 联系我们 | 友情链接 | 使用本站前必读
    Copyright © 2007 - 2011 科普之友( www.kepu365.com ) Corporation, All Rights Reserved