《電動機》教學(xué)設(shè)計

1、?電動機?教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能1.通過實驗 ,知道磁場對通電導(dǎo)線有力的作用 ,知道力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。2.通過實驗觀察 ,知道磁場能使通電線圈轉(zhuǎn)動 ,了解換向器的工作原理。3.了解直流電動機的構(gòu)造、工作原理及能量的轉(zhuǎn)化。(二)過程與方法經(jīng)歷探究過程 ,培養(yǎng)實驗操作技能和實驗操作興趣。(三)情感態(tài)度和價值觀通過實驗“讓線圈轉(zhuǎn)起來 ,體驗在克服種種困難成功解決物理問題時的喜悅。二、教學(xué)重難點本節(jié)內(nèi)容包括兩局部：磁場對通電導(dǎo)線的作用、電動機的根本構(gòu)造。電動機的工作原理就是磁場對通電導(dǎo)線有力的作用 ,通過實驗知道磁場對通電導(dǎo)線有力的作用 ,它是學(xué)習(xí)電動機的根底。實驗中引導(dǎo)

2、學(xué)生認(rèn)真觀察實驗 ,分析實驗現(xiàn)象 ,得出通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用 ,力的方向跟電流的方向、磁感線的方向都有關(guān)系的結(jié)論。電動機在實際中應(yīng)用廣泛 ,但學(xué)生對其內(nèi)部構(gòu)造并不熟悉 ,通過線圈在磁場中受力運動 ,了解實際的電動機是如何工作的。電動機的轉(zhuǎn)子能連續(xù)轉(zhuǎn)動是由于安裝了換向器 ,線圈轉(zhuǎn)過平衡位置 ,改變線圈中電流方向 ,使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動 ,知道換向器的作用是了解電動機工作原理的關(guān)鍵。重點：通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用。難點：直流電動機的構(gòu)造和工作原理三、教學(xué)策略學(xué)生對電動機在實際中的應(yīng)用比擬熟悉 ,能說出一些應(yīng)用電動機的實例 ,提出電動機工作的原理。演示磁場對通電導(dǎo)線的作用這個實驗是關(guān)鍵 ,可

3、以利用課本的實驗裝置 ,金屬棒的質(zhì)量要小 ,可以用錫箔紙卷成空心棒 ,效果會更好 ,也可以利用懸掛的輕質(zhì)金屬棒進行實驗。改變導(dǎo)線中電流方向 ,觀察其運動方向;保持電流方向不變 ,改變磁場方向 ,觀察導(dǎo)線的運動方向?？梢缘贸觥巴妼?dǎo)線在磁場中受到力的作用 ,力的方向跟電流方向、磁感線的方向都有關(guān)系的結(jié)論。在此實驗中 ,給導(dǎo)線通電 ,消耗電能 ,金屬棒會運動 ,獲得機械能 ,這是一個把電能轉(zhuǎn)化為機械能的過程。利用學(xué)生分組實驗“讓線圈轉(zhuǎn)來 ,知道通電線圈在磁場會發(fā)生轉(zhuǎn)動 ,知道線圈的平衡位置 ,為電動機的構(gòu)造和原理作根底。演示線圈在磁場中受力 ,提出如何讓線圈在磁場中連續(xù)轉(zhuǎn)動的問題。一種方法就是利用

4、前面的分組實驗 ,采取半圈受力的方法 ,但對實際應(yīng)用有較大限制;另一種方法就是利用換向器 ,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時改變線圈中電流方向 ,使線圈的受力方向改變 ,讓線圈持續(xù)受力轉(zhuǎn)動 ,實際應(yīng)用中可以采用多組線圈的方法使轉(zhuǎn)子均勻受力。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備校園局域網(wǎng)、多媒體課件整合網(wǎng)絡(luò)、漆包線、通電導(dǎo)線在磁場中受力演示裝置、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、線圈、換向器、電動機模型、U形磁鐵、滑動變阻器、微風(fēng)吊扇等。五、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情景5分鐘視頻展示各種電動機 ,了解電動機在實際中的應(yīng)用。如機床、電力機車、洗衣機、風(fēng)扇等。學(xué)生觀察各種圖片 ,知道電動機在生活中應(yīng)用非常廣泛！創(chuàng)造課堂情景 ,

5、激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。引入新課5分鐘展示一個小電動機 ,給電動機通電 ,可以看到電動機能轉(zhuǎn)動 ,思考：電動機工作時輸入了什么能？獲得了什么能？電動機為什么能轉(zhuǎn)動？電動機工作時需要消耗電能 ,輸出的是機械能 ,工作時把電能轉(zhuǎn)化為機械能。學(xué)生思考。聯(lián)系實際 ,貼近生活 ,培養(yǎng)分析與總結(jié)能力。新課內(nèi)容25分鐘磁場對通電導(dǎo)線的作用提出問題：磁體在磁場中會受力的作用 ,磁體間通過磁場相互作用 ,那么通電導(dǎo)線周圍存在磁場 ,它是否會受到力的作用呢？猜測：通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用。設(shè)計實驗：在磁場中放一通電直導(dǎo)線 ,觀察直導(dǎo)線是否受力運動。設(shè)計電路。進行實驗：連接電路 ,快速的閉合開關(guān)再斷開 ,觀察

6、現(xiàn)象。提出新的問題 ,通電導(dǎo)體在磁場中運動方向是固定的嗎？可能與什么因素有關(guān)？演示實驗 ,在前面實驗的根底上 ,只改變電流方向 ,再改變磁場方向。觀察金屬棒的運動方向。綜合前面的實驗 ,請說說你對磁場對通電導(dǎo)線的作用的認(rèn)識。學(xué)生猜測實驗中金屬棒要盡量輕一些。學(xué)生觀察實驗 ,閉合開關(guān) ,金屬棒會運動。說明通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用。學(xué)生討論：通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用 ,作用方向可能與電流方向有關(guān) ,也可能與磁場方向有關(guān)。學(xué)生觀察現(xiàn)象 ,當(dāng)通電導(dǎo)線中的電流方向改變或磁場方向改變 ,通電導(dǎo)線的受力方向會發(fā)生改變 ,假設(shè)同時改變電流方向和磁場方向 ,那么受力方向不變。學(xué)生總結(jié)實驗結(jié)論。了解科學(xué)探究

7、的一般步驟 ,有利用科學(xué)的方法解決實際問題的意識。學(xué)會實驗總結(jié)、提升。如果把一個通電的線框放到磁場中 ,它會怎樣運動呢？演示：如圖 ,利用此裝置進行演示實驗 ,發(fā)現(xiàn)線圈轉(zhuǎn)動了起來。討論：為什么線圈是轉(zhuǎn)動而不是直線運動呢？學(xué)生分組實驗“讓線圈轉(zhuǎn)起來 ,提醒學(xué)生漆包線刮的方法及位置。學(xué)生觀察實驗討論后總結(jié) ,由于線圈兩邊的導(dǎo)線中的電流的方向是不一樣的 ,所以它們受到力的方向也就不一樣 ,受到方向相反的力所以轉(zhuǎn)動起來。學(xué)生分組進行實驗 ,線圈兩端的漆包線 ,一端的絕緣漆全部刮掉 ,另一端只刮半周?？梢钥吹骄€圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來。學(xué)生實驗有可能會不成功 ,可能原因有刮的方法不對 ,線圈與磁體間的距離等因素

8、有關(guān)。教師可以進行指導(dǎo)。培養(yǎng)觀察思考、自學(xué)能力。培養(yǎng)學(xué)生動手實驗的能力。體驗實驗成功的喜悅、總結(jié)實驗失敗的教訓(xùn)。電動機的根本構(gòu)造如果把想想做做中線圈兩端的絕緣漆全部刮去 ,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？演示：接觸電源 ,小線圈在磁場中發(fā)生轉(zhuǎn)動 ,轉(zhuǎn)到某位置擺動幾下就不動了。投影實驗圖。討論：為什么線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)下去？在本實驗中線圈靜止時所處的位置叫平衡位置。如何讓線圈轉(zhuǎn)過平衡位置后 ,受力方向發(fā)生改變而持續(xù)轉(zhuǎn)動呢？在“讓電動機轉(zhuǎn)起來的實驗中 ,線圈只有半圈有電流 ,如果在平衡位置時改變電流方向即可。如何能及時改變電流呢？展示直流電動機模型。請大家閱讀課本上有關(guān)換向器工作原理的內(nèi)容 ,思考換向器是如何改變線

9、圈中的電流的？換向器在電動機中起什么作用？展示一個實際電動機 ,觀察其結(jié)構(gòu) ,發(fā)現(xiàn)實際的電動機有多匝線圈 ,每個線圈都接在一對換向片上 ,以保證每個線圈在轉(zhuǎn)動的過程中受力的方向都能使它朝同一方向轉(zhuǎn)動。展示一個微型吊扇 ,拆開風(fēng)扇罩子 ,可以看到內(nèi)部結(jié)構(gòu) ,它也是由線圈及磁體組成的 ,線圈位置固定不變 ,磁鐵在繞線圈轉(zhuǎn)動。學(xué)生對照圖片 ,從力的角度對線圈進行分析。當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場垂直時 ,線圈受到磁場的作用力方向相反 ,大小相等 ,并且在同一直線上 ,所以這兩個力是一對平衡力。線圈保持平衡狀態(tài)。學(xué)生思考：線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時改變線圈中電流方向或磁場方向。學(xué)生閱讀課本 ,了解換向器的工作原理。換

10、向器是當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡時 ,改變線圈中電流方向 ,使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動。了解實際電動機結(jié)構(gòu)。它主要是由能夠轉(zhuǎn)動的線圈和固定不動的磁體。在電動機里 ,能夠轉(zhuǎn)動的局部叫轉(zhuǎn)子 ,固定不動的局部叫定子。學(xué)生觀察微型吊扇。培養(yǎng)學(xué)生觀察思考、分析問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。把物理與實際聯(lián)系起來 ,體會物理與生活是密不可分的。介紹不同的電機 ,加強物理與實際的聯(lián)系?？偨Y(jié)5分鐘課堂小結(jié)：1通過這節(jié)課你學(xué)到了什么？2說說你對磁場對通電導(dǎo)線的作用的認(rèn)識。3你能說出電動機的工作原理、能量轉(zhuǎn)化嗎？4電動機的線圈為什么能在磁場中連續(xù)轉(zhuǎn)動？拓展：科學(xué)世界“揚聲器是怎樣發(fā)聲的。閱讀課本中本節(jié)的科學(xué)世界 ,揚聲器是怎樣發(fā)聲 ,了解揚聲器的工作原理也是利用了通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用。學(xué)生梳理本節(jié)課知識內(nèi)容。1認(rèn)識電能表、電能的單位及計算。2磁場對通電導(dǎo)線有力的作用 ,并且作用的方向與電流方向、磁場方向有關(guān) ,當(dāng)電流方向或磁場方向改變 ,作用的方向改變 ,假設(shè)同時改變 ,那么作用方向不變。3電動機就是利用了磁場對通電導(dǎo)線的作用來工作的 ,它是把電能轉(zhuǎn)化為機械能。4電動機的線圈在磁場中要能持續(xù)轉(zhuǎn)動 ,是靠換向器 ,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時 ,改變線圈中電流方向。學(xué)生閱讀“揚聲器是怎樣發(fā)聲的 ,知道揚聲