2025 小学六年级科学上册电动机工作原理初步认识课件

一、教学背景：为何要认识电动机？演讲人01.02.03.04.05.目录教学背景：为何要认识电动机？教学目标：我们要学什么？教学过程：从现象到原理的探索之旅总结与拓展：从原理到应用的思考结语：科学是转动的力量2025小学六年级科学上册电动机工作原理初步认识课件作为一名从事小学科学教育十余年的教师，我始终相信：科学教育的魅力在于将抽象的原理转化为可感知的实践，让孩子在“看得到、摸得着”的探索中，构建对世界的认知。今天，我们要共同揭开“电动机”的神秘面纱——这个藏在电风扇、玩具车、吹风机里的“动力小巨人”，究竟是如何转动起来的？让我们从生活现象出发，一步步拆解它的工作原理。01教学背景：为何要认识电动机？1课标要求与生活关联《义务教育科学课程标准（2022年版）》在“物质科学”领域明确指出，六年级学生需“了解电可以产生磁，了解电动机涉及电、磁相互作用的原理”。电动机作为电能转化为机械能的核心装置，广泛存在于日常生活中：清晨闹钟的振动、上学路上电动车的驱动、教室吊扇的旋转……它是“电与磁”知识的综合应用载体，更是引导学生理解“科学-技术-社会”关系的典型案例。2学情基础与认知难点六年级学生已掌握“简单电路”（能连接电池、导线、小灯泡）、“磁铁的性质”（磁极相互作用、磁场概念）、“电生磁”（奥斯特实验：通电导线能使小磁针偏转）等知识，具备观察、记录、简单推理的能力。但电动机的工作原理涉及“通电线圈在磁场中受力转动”“换向器改变电流方向”等动态过程，对抽象思维要求较高。教学中需通过实物拆解、实验演示、动画模拟等方式，将“看不见的磁场”转化为“可观察的现象”，帮助学生建立“结构-功能”的逻辑关联。02教学目标：我们要学什么？1知识与技能目标能说出电动机的基本组成（定子、转子、换向器、电刷）；01理解电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动，换向器通过改变电流方向使线圈持续转动；02能组装简易电动机模型，并解释其转动的原因。032过程与方法目标通过拆解玩具电动机，观察并描述各部件的形态与位置关系；01通过“通电导线在磁场中运动”“线圈转动与平衡位置”等实验，归纳电、磁、力的相互作用规律；02通过小组合作组装模型，在调试中分析影响转动的因素（如电流大小、磁场强弱、接触是否良好）。033情感态度与价值观目标结合生活实例（如新能源汽车的驱动电机），体会科技进步对生活的影响，树立“学科学、用科学”的意识。感受“电生磁”“磁生力”在技术中的巧妙应用，体会科学原理对发明创造的指导作用；通过动手实践，激发对“小发明”的兴趣，培养“观察-提问-验证”的科学思维习惯；03教学过程：从现象到原理的探索之旅1情境导入：寻找身边的“转动高手”（展示一组图片：电风扇叶片旋转、玩具车行驶、榨汁机刀片转动、电动车启动）01“同学们，这些常见的场景中，都有一个共同的‘动力源’——电动机。你能再举几个生活中电动机的例子吗？”（学生可能回答：洗衣机、空调压缩机、电动牙刷……）02“大家有没有好奇过：电动机为什么能持续转动？它的‘心脏’长什么样？今天，我们就当一回‘小小工程师’，一起拆解、研究电动机！”03（设计意图：从生活现象切入，激活学生的已有经验，明确学习目标，激发探究欲望。）042认识电动机的结构：拆解与观察（分发玩具电动机（如四驱车马达）、放大镜、螺丝刀等工具，引导学生分组拆解并记录）2认识电动机的结构：拆解与观察2.1观察与描述（教师补充：“拆解时要小心，别弄断线圈！观察换向器时，注意两个半环是否相连——它们其实是彼此绝缘的，这很重要！”）05换向器：转子上的金属片（常见为两个半环），与转子同轴转动；03定子：电动机的固定部分，通常由永磁体或通电线圈构成（展示两种定子：玩具电动机多为永磁体，工业电动机多为通电线圈）；01电刷：固定的弹性金属片（或石墨块），与换向器接触，负责将电流引入转子线圈。04转子：电动机的转动部分，由铁芯、线圈（多匝导线绕制）组成，像一个“小轮子”；022认识电动机的结构：拆解与观察2.2结构与功能的初步关联提问：“为什么转子要绕很多匝线圈？为什么需要换向器和电刷？”（学生可能猜测：“线圈多可能力量大”“换向器可能和电流方向有关”）01教师总结：“电动机的每个部件都有明确分工，定子提供磁场，转子线圈通电后会与磁场‘互动’产生力，而换向器和电刷则是让这种‘互动’持续进行的‘小开关’。”02（设计意图：通过实物观察，建立“结构”的直观认知，为后续原理学习奠定基础。）033原理探究：从“电生磁”到“磁生力”3.1回顾“电生磁”：奥斯特实验的延伸（演示奥斯特实验：通电导线靠近小磁针，磁针偏转）“我们已经知道，电流周围存在磁场，这就是‘电生磁’。电动机的定子如果是永磁体，转子线圈通电后也会产生磁场——两个磁场相遇会怎样？”（类比：“就像两块磁铁靠近，同名磁极相斥，异名磁极相吸。线圈的磁场与定子的磁场相互作用，就会产生力。”）3原理探究：从“电生磁”到“磁生力”3.2实验：通电导线在磁场中受力运动（演示实验：将一根直导线水平悬挂在蹄形磁铁的磁场中，导线两端连接电池和开关）步骤1：闭合开关，观察导线运动方向（导线向某一方向摆动）；步骤2：调换电池正负极（改变电流方向），观察导线运动方向（反向摆动）；步骤3：调换磁铁磁极（改变磁场方向），观察导线运动方向（再次反向）。提问：“实验现象说明了什么？”（学生归纳：通电导线在磁场中会受力，力的方向与电流方向、磁场方向有关。）教师总结：“这就是‘磁场对电流的作用力’，也叫安培力。电动机的转子线圈由多匝导线绕成，通电后每匝导线都会受到安培力，整个线圈就会转动起来！”（设计意图：通过实验直观展示“电-磁-力”的关系，将抽象的“力”转化为可观察的“运动”，突破“通电线圈为何转动”的难点。）3原理探究：从“电生磁”到“磁生力”3.3深入：线圈的转动与平衡位置（动画演示：单匝线圈在磁场中通电后的转动过程）初始位置：线圈平面与磁场方向垂直（AB边向上，CD边向下），通电后AB边受向上的力，CD边受向下的力，线圈绕轴顺时针转动；转动过程：线圈转过90度时，AB边和CD边的受力方向变为水平（与线圈平面平行），此时线圈的“动力”最大；平衡位置：线圈转过180度时，AB边和CD边的受力方向与初始位置相反（AB边向下，CD边向上），但由于惯性，线圈会继续转动；问题出现：如果线圈到达平衡位置（线圈平面与磁场方向垂直，且受力方向相反），此时电流方向不变，线圈会反向转动，无法持续顺时针转动！提问：“怎样让线圈持续朝一个方向转动？”（学生可能想到：“改变电流方向！”）3原理探究：从“电生磁”到“磁生力”3.3深入：线圈的转动与平衡位置教师引出换向器：“换向器就是解决这个问题的‘小助手’。它由两个半环组成，分别连接线圈的两端。当线圈转到平衡位置时，换向器会与电刷的接触点交换，从而改变线圈中的电流方向，使AB边和CD边的受力方向也随之改变，线圈就能继续顺时针转动了！”（动画慢放换向器工作过程：线圈转动时，换向器的两个半环分别与正负电刷接触；到达平衡位置时，半环与电刷的接触点切换，电流方向反转。）（设计意图：通过动画分解动态过程，结合提问引导学生自主推理，突破“换向器作用”这一核心难点。）4实践验证：组装简易电动机模型（分发材料：漆包线（需刮去一端全部漆皮、另一端只刮去半周漆皮模拟换向器）、电池、磁铁、回形针（作电刷支架）、硬纸板（作底座））4实践验证：组装简易电动机模型4.1组装步骤用漆包线绕成约5匝的线圈，两端各留出2-3厘米作为转轴；01用砂纸刮去一端转轴的全部漆皮（保持导电），另一端只刮去半周漆皮（模拟换向器：转动时半周导电、半周不导电）；02将回形针弯成支架，固定在硬纸板上，连接电池正负极；03将线圈转轴架在支架上，下方放置磁铁（N极朝上或S极朝上）；04轻推线圈，观察是否持续转动。054实践验证：组装简易电动机模型4.2调试与思考STEP5STEP4STEP3STEP2STEP1问题1：线圈不转。可能原因：漆皮刮得不够（接触不良）、磁铁磁性太弱、线圈太重。问题2：线圈来回摆动。可能原因：“换向器”端漆皮刮了整周（电流方向未改变，线圈转到平衡位置后反向转动）。问题3：转动方向与预期相反。解决方法：调换电池正负极（改变电流方向）或调换磁铁磁极（改变磁场方向）。（学生分组操作，教师巡视指导，鼓励学生记录现象并尝试解释。）（设计意图：通过动手实践，将理论知识转化为操作能力，在调试中深化对“换向器作用”“电流/磁场方向影响转动方向”的理解。）04总结与拓展：从原理到应用的思考1核心知识回顾关键部件：定子（提供磁场）、转子（通电线圈）、换向器（改变电流方向）、电刷（传导电流）。04能量转化：电能→机械能。03电动机工作原理：通电线圈在磁场中受力转动，换向器通过改变电流方向使线圈持续转动。02（师生共同梳理，教师板书关键词）012生活中的电动机（展示图片：新能源汽车驱动电机、工业机器人关节电机、医疗设备微型电机）“电动机的种类很多，但核心原理都是‘电生磁、磁生力’。随着科技发展，电动机越来越高效、精密——比如新能源汽车的电机，效率可达95%以上；医疗机器人的微型电机，直径只有几毫米。这背后，都是科学家对‘电与磁’规律的深入研究。”3课后任务：我的“电动机改进方案”“如果你是工程师，会如何改进简易电动机模型？可