《电动机》教学设计

电动机教学设计课题第九章：电与磁 第六节：电动机学习目标知识目标：1了解磁场对通电导线的作用；2知道换向器在直流电动机中的作用；3初步认识科学与技术之间的关系。过程方法：经历制作模拟电动机的过程，了解直流电动机的结构和工作原理。情感目标：了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术的兴趣。学习重点磁场对通电导线的作用；电动机的工作原理学习难点电动机的工作原理；换向器的作用。教学方式引导探究方法；参与活动方法；自主、合作、探究方法课型探究课。教具与媒体漆包线、线圈模子、小刀、电池、回型针、图钉、小木版（学生自备）自制电动机（视频）；电动机工作原理（课件）；电动机、电源、开关、导线、支架（教师备）教学程序内容与教师活动学生活动设计依据一、创设情境，引入新课（3min）师电动机已大量进入我们的生活中，哪些地方有电动机的身影呢？这么多电动机在我们的周围，它的构造是怎样的？原理怎样？出现问题该怎么办？今天我们就研究一下这些问题，了解一下电动机的工作过程。（板书课题）二、进入新课，科学探究（一）磁场对通电导线的作用（6min）1奥斯特实验说明了通电导体周围对磁体能产生力的作用，那么将通电导线放在磁场，它是否受到力呢？2由于通电导体周围产生磁场，该磁场对另一个磁场肯定有力的作用，并且这种力的作用还是相互的。3【实验】参照课本61页图841的实验装置组装好器材，把导体放在磁场中，接通电源，让电流通过导体，则发现导体在磁场中运动了起来。【结论】磁场对通电导体有力的作用。【力的方向与什么因素有关】1电流方向不变，改变磁场方向，则受力方向改变。2磁场方向不变，改变电流方向，则受力方向改变。学生回答学生回答学生思考观察总结从生活走向物理对问题先进行理性思维实验验证3故通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关，二者的任何一个方向发生改变，则受力方向就会改变，二者的方向如果同时改变，则受力方向经过两次改变，与原来的方向是一致的。4通电导体在磁场中的受力方向、磁场方向与电流方向三者的关系可用左手定则来判定：【左手定则】伸开左手让大拇指与四指垂直，磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，则大拇指的指向就是通电导体的运动方向。5意义：实现了电能向机械能的转化。（二）通电线圈在磁场中的转动（5min）【问题】如果是一个通电线圈在磁场中受力会怎样运动呢？2【理论解释】由于线圈两电流方向相反，所以它所受力的方向也相反，这样线圈会在这两个力的作用下转动起来。3【演示】参照课本62页图842的装置，让线圈在磁场中通有电流，看它的运动情况如何。4【现象】线圈在磁场中转动。实现了把电能转化为机械能的过程。（三）电动机的工作过程（20min）1【问题】线圈能在磁场中连续转动吗？2刚才做图842装置的实验时，还发现线圈转动几下就停在了线圈平面与磁场中磁感线方向垂直的平面上，不能连续转动下去，这是为什么？3当线圈平面与磁感线方向垂直时，如图所示，线圈两边受到的力作用在了一条直线上，虽然方向相反，大小相等，作用在一个线圈上，但它对线圈的转动已经不起任何作用了，这个关键的位置我们就叫做平衡位置。如果线圈靠惯性偏过这个位置后，线圈所受的力仍是这样的，这两个力的合力又会使线圈转回到刚才的平衡位置，如课本63页图845所示。4【新问题】如何使线圈在转过平衡位置后，能连续转动下去呢？需要在线圈转过平衡位置后的受力方向与原来不同，如果磁场方向不能改变，那就只能改变电流方向了，如果此时电流方向改变了，那么受力方向也改变了，则线圈就会沿原来的方向继续转动下去，实现连续转动。5换向器都起到这样的作用。如课本图846所示，两个半圆环合在一起就组成了换向器。6电动机的工作过程：如图所示为线圈转动一周时各位置的电流方向及受力情况示意图，教师讲解其受力的转动情况。7播放录像，认识电动机的工作过程。8线圈在平衡位置处由于受到的是平衡力，对线圈的转动没有什么影响，故此时设计为线圈中没有电流通过，电刷与换向器两半环的绝缘部分接触。（四）电动机的基本构造（3min）1模型中的电动机由磁体、线圈、换向器、电刷组成。2实际的电动机由转子和定子组成，定子的磁场有的是由电磁铁提供的，线圈有的有多匝，换向器也不止两片，目的是使线圈转动平稳，但它们的基本原理都是相似的。3电动机优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高、转速可调节。（五）小实验：让电动机转动起来（5min）思考：其中一端的绝缘皮剥掉了一半，与换向器的区别在哪里？师生讨论学生练习学生回答学生观察学生讨论师生分析学生讨论师生分析师生分析学生回答师生分析学生操作培养辩证看问题的习惯定则可讲可不讲，但有时间还是要讲的由导线到线圈这是一个问题认识上的跨越换向器部分要细讲，借此培养学生的创新能力和创新意识尽量让学生自己去发现重在老师讲，解释这几个过程中各个关键的位置就可以了对原理的补充调整到最后，也可以安排课下完成小结这节课我们学习了电动机的原理、构造及工作过程，认识到通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关。电动机的原理是通电导体在磁场中要受到力的作用；它是由磁体、线圈、换向器、电刷组成的，磁体用来产生磁场，线圈是让电流通过的，换向器是线圈每转过平衡位置时改变线圈中电流方向的装置，电刷是让线圈与换向器接触的。作业动手动脑学物理P65页第1题，简述电动机的工作过程。教学流程板书设计第六节：电动机一、磁场对通电导线的作用磁场对通电导体有力的作用，受力方向与磁场方向、电流方向有关。二、通电线圈在磁场中的转动线