【公开课】电动机

浏阳一中高新区实验中学教师统一备课用纸总课时：授课学科物理授课年级九授课班级1707授课课题第二十章第四节电动机授课课时1课时教材与学情分析电动机是种常见的电气设备，它将电能转化为机械能。在生产、生活中应用非常广泛。本节内容由“磁场对通电导线的作用”和“电动机的基本构造”两部分构成。教学重点：磁场对电流（通电导线）的作用。直流电动机工作的原理和能量转化。教学难点：1.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。2.理解通电线圈在磁场里为什么会转动。3.理解换向器的作用。教学目标1.知识与技能：了解磁场对通电导线的作用；理解电动机工作的原理和过程；初步认识科学与技术之间的关系。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。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。教法与学法指导突出教学重点的关键环节是做好“通电导线在磁场中受到力”的实验，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。突破难点的关键是做好“让线圈转起来”的实验，然后通过演示“线圈不能连续转动”的实验，分析原因，进而寻找解决办法。换向器的引人使线圈连续转动成为可能，这样直流电动机的构造及工作原理也就全部展现出来了。在设计上述教学过程时，应以充分调动学生的思维为核心，以培养他们分析问题、解决问题的能力为目的，让学生主动获取知识，并使他们从中体验获取知识、探究新事物的方法。实验演示法、分析归纳法教学准备电源、蹄形磁体、开关、导线、直流电动机模型、滑动变阻器、线圈。PPT课件教学过程动态修改一、导入演示：小电动机的转动提问：我们知道生产和生活中的许多电器都需要电动机来带动，电动机已经深入到现代社会生产生活的各个角落。你们知道它们是怎样工作的吗？二、新授(一)磁场对通电导体的作用1、回顾奥斯特实验：该实验证明了什么？（电流的周围存在磁场。）磁场的基本性质是什么？（对放入其中的磁体有磁力的作用。）2、磁场对通电导体的作用演示1：把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab,观察它的运动，说出观察到的现象，讨论得出它的结论。现象：接通电源，导线ab向外（或向里）运动。结论：通电导体在磁场中受到力的作用。演示2：把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。现象：合上开关，导线ab向里（或向外）运动，与刚才运动方向相反。结论：这说明通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向有关。演示3：保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。现象：磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变。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。实验表明：（1）通电导体在磁场中会受到力的作用而运动；（2）力的方向跟电流的方向和磁感线的方向有关；(3)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。探究：让线圈转动起来当电流方向或者磁感线方向变的相反时，通电导体受力方向也变的相反。那么，把一个通电的线圈放到磁场中，它会怎教学过程动态修改样运动？想一想，做做看。把线圈放在支架上，磁铁放在线圈下方。通电后并用手轻轻推一下，观察现象。这个时候，线圈就会不停地转下去，其实这就是一台小小的电动机。我们做出一台小小电动机，那么电动机的基本构造是什么样的？我们一起来了解。（二）电动机1、电动机的组成：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。2、分步进行讲解电动机的原理(PPT课件)甲图主要说明ab边和cd边因电流方向相反，所以受力的方向相反，使得线圈能顺时针转动。这就是电动机的原理，即通电线圈在磁场中受力而转动。当转到乙图位置时主要说明ab边和cd边所受力是一对平衡力，此位置就叫平衡位置，线圈在平衡位置因受平衡力的作用而不能继续转动。理论分析，线圈到达平衡位置不能再转动，但事实上线圈由于惯性会继续转动到丙图位置。在丙图中主要说明ab边和cd边力发生逆转，要让线圈继续顺转必须想办法把电流的方向变得相反，从而引出换向器。3、换向器的作用：当线圈刚刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。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。除直流电动机外，生活中还经常用到交流电动机，交流电动机也是利用通电导体在磁场中受力来运转的。4、电动机工作实质是电能转化为机械能。电动机优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、无污染。（三）生活中的电动机教学过程动态修改课件观看：各种电动机三、小结1、通电导体在磁场中受到的力的方向跟电流的方向和磁感线方向有关，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。2、电动机主要由转子和定子组成，是利用通电线圈在磁场中受力发生转动的原理制成的，工作时把电能转化为机械能。3、平衡位置:是指线圈平面与磁感线垂直的位置。4、换向器的作用:当线圈过平衡位置时改变电流的方向，从而改变线圈两边受力方向，使得线圈能持续转动。四、延伸拓展