第二十章第4节 电动机教学设计.doc

第二十章第4节 电动机教学设计保靖县葫芦中学 杨胜才【教学目标 】（一）知识与技能 1通过实验，知道磁场对通电导线有力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。2通过实验观察，知道磁场能使通电线圈转动，了解换向器的工作原理。 3了解直流电动机的构造、工作原理及能量的转化。 （二）过程与方法 经历探究过程，培养实验操作技能和实验操作兴趣。 （三）情感态度和价值观 通过实验“让线圈转起来”，体验在克服种种困难成功解决物理问题时的喜悦。 【教学重难点 】本节内容包括两部分：磁场对通电导线的作用、电动机的基本构造。电动机的工作原理就是磁场对通电导线有力的作用，通过实验知道磁场对通电导线有力的作用，它是学习电动机的基础。实验中引导学生认真观察实验，分析实验现象，得出通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系的结论。电动机在实际中应用广泛，但学生对其内部构造并不熟悉，通过线圈在磁场中受力运动，了解实际的电动机是如何工作的。电动机的转子能连续转动是由于安装了换向器，线圈转过平衡位置，改变线圈中电流方向，使线圈能连续转动，知道换向器的作用是了解电动机工作原理的关键。 重点通电导线在磁场中受到力的作用。 难点直流电动机的构造和工作原理。【 教学策略】学生对电动机在实际中的应用比较熟悉，能说出一些应用电动机的实例，提出电动机工作的原理。演示磁场对通电导线的作用这个实验是关键，可以利用课本的实验装置，金属棒的质量要小，可以用锡箔纸卷成空心棒，效果会更好，也可以利用悬挂的轻质金属棒进行实验。改变导线中电流方向，观察其运动方向；保持电流方向不变，改变磁场方向，观察导线的运动方向。可以得出“通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流方向、磁感线的方向都有关系”的结论。在此实验中，给导线通电，消耗电能，金属棒会运动，获得机械能，这是一个把电能转化为机械能的过程。利用学生分组实验“让线圈转来”，知道通电线圈在磁场会发生转动，知道线圈的平衡位置，为电动机的构造和原理作基础。演示线圈在磁场中受力，提出如何让线圈在磁场中连续转动的问题。一种方法就是利用前面的分组实验，采取半圈受力的方法，但对实际应用有较大限制；另一种方法就是利用换向器，当线圈转过平衡位置时改变线圈中电流方向，使线圈的受力方向改变，让线圈持续受力转动，实际应用中可以采用多组线圈的方法使转子均匀受力。【教学资源准备】 校园局域网、多媒体课件整合网络、漆包线、通电导线在磁场中受力演示装置、电源、开关、导线、线圈、换向器、电动机模型、U形磁铁、滑动变阻器、微风吊扇等。【教学过程】1创设教学情境、引入课题：通过计算机多媒体的影像、图片，展示电动机在工农业、交通运输、日常生活等方面的广泛应用，让学生感受到科学技术对现代社会生活的巨大影响，引出本节课题。2演示实验：将一台小型直流电动机接入电路，通电后转动起来。师：给电动机通电，为什么会转动起来呢？（不必让学生立即回答）引出下面要研究的问题研究电动机的工作原理。教师点拨：再次演示奥斯特实验，启发学生逆向思考，电流对磁体有力的作用，反过来，磁体对电流有无力的作用呢？演示实验：教材中图8.4-1的实验，可以抽取几个学生合作完成这个实验，并叙述实验现象和归纳实验结论，而其他学生补充完善结论。这样可以锻炼学生多方面的能力。板书：通电导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。师：如果电流方向和磁感线方向都改变，那么受力方向会怎样呢？让学生先分析并通过实验验证。3师：如果把一个通有电流的线框放到磁场中，它会怎样运动？让学生针对这一问题展开讨论，让各学习小组表达自己的看法，并利用已掌握的知识阐述其理由。教师并不立即评判各学习小组的见解如何，而是通过实验事实来说话。演示实验：用自制的教具进行演示实验，让学生观察到通电线框在磁场中会转动，但不能持续转动下去。（可能有些小组也提出了这样的看法，但道理通过叙述不能清晰也表达出来）师：这是怎么回事呢？通过计算机多媒体的动画展示：通电线框在磁场中的受力情况、转动情况，以及转过平衡位置后，受力阻碍它的继续转动情况。师：同学们能够想办法让通电线框连续转动下去吗？从而引出下面的探究问题。制作方案的设计：主要放到线框的制作上。问：两端漆皮全刮去，行吗？教材中要求将一端刮去半周，有何用意？针对这些问题，让各学习小组展开讨论交流。动手制作：让各学习小组自制“小小电动机”。评估交流：大家能谈谈，我们自制的“小小电动机”的不足之处吗？让学生充分发表自己的看法。教师点拨：重点把学生引导到下面的思路，我们自制的“小小电动机”与前面谈到的通电线框的装置相比，作了改进，将一端漆皮只刮去一半，使其转动过程的半周断电，不至于阻碍线圈继续转动，但只有半周获得动力。如何使后半周也获得动力呢？学生利用前面学过的“受力方向与电流方向、磁感线方向有关”知识，不难得出答案，即：线圈刚转过平衡位置就立刻改变线圈中的电流方向。实际的直流电动机是通过换向器来实现这项功能的。演示实验：出示直流电动机模型，让学生认识其构造，并观察其通电时的转动情况，学生对结构简单的换向器感到好奇，也疑惑不解。利用计算机多媒体的动画认识直流电动机的工作原理，着重是换向器所发挥的作用。实际的直流电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上。有的直流电动机还用电磁铁来产生强磁场。尽管实际的电动机有多种多样，结构有些复杂，但可以把它看作两部分组成。板书：在电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。电动机将电能转化为机械运动的能。5生活中的电动机：通过计算机多媒体的图片和影像形式，让学生认识到多种多样的电动机，以及电动机在人类社会中所扮演的重要角色。6教学小结：整理本节的探究线索：奥斯特实验表明，通电导体产生磁场，对磁体有力的作用逆向思考，磁体对