《直流電動機》設(shè)計 市賽一等獎

《直流電動機》教學設(shè)計一、教學目標1、知識與技能（1）知道簡單直流電動機的原理和主要構(gòu)造。（2）知道換向器在直流電動機中的作用。（3）學會組裝簡單直流電動機.2、過程與方法（1）通過觀察、分析和討論，制作簡單直流電動機，知道電動機轉(zhuǎn)動的原理，并感悟電動機的制成有一個技術(shù)創(chuàng)新的過程。（2）通過組裝簡單直流電動機，培養(yǎng)學生動手操作的能力，感受電動機工作時發(fā)熱的過程。3、情感、態(tài)度與價值觀(1)通過對電動機結(jié)構(gòu)、原理的學習，認識科學與技術(shù)之間的辨證關(guān)系。(2)從電動機在生產(chǎn)和生活中的廣泛應用，感悟物理知識源于生活，進而促進現(xiàn)代科技的發(fā)展，從而在學習中重視理論與實踐的聯(lián)系。二、教學重點與難點教學重點：直流電動機的工作原理教學難點：換向器的作用三、教學儀器1、演示實驗：演示用直流電動機原理模型，自制單線圈直流電動機2個（不帶換向器，帶換向器）、導線若干。2、學生實驗：蹄形磁鐵、連有轉(zhuǎn)軸的換向器、電刷、電動機底座、漆包線、小泡沫塑料塊、學生電源、導線若干。四、教學過程1、情景引入：視頻、圖片展示，說明電動機已廣泛應用于我們的生產(chǎn)、生活當中。引入電動機。提問：通過前面的學習我們知道，給磁場中的導體通電，導體會受到什么力的作用？（學生回答：安培力的作用）。提問：這個力的方向與哪兩個因素有關(guān)？如何判斷？（改變電流方向，或改變磁場方向，導體受力方向就隨著改變，用左手定則判斷）提問：展示電動機模型，根據(jù)上面的結(jié)論，通電線圈在磁場中是怎樣受力的？（學生回答：ab邊受力向上，cd邊受力向下）bc、ad邊？（不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效果）提問：在這兩個力的作用下，線圈怎樣運動？（學生回答：線圈會轉(zhuǎn)動）2、新課教學一、直流電動機電動機就是利用通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象制成的，當然，我們先討論最簡單的一種電動機—直流電動機。演示：自制直流電動機（不帶換向器）觀察到什么現(xiàn)象？（來回擺動）為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？提問：如何才能使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動？學生討論：1、過b位置時電流方向改變2、過b位置時磁場方向改變應該在b位置時改變電流方向，或者改變磁感線方向。進一步引導學生分析：改變磁感線方向就是要及時交換磁極，顯然這不容易做到；實際的直流電動機是靠及時改變電流方向來改變受力方向的。提問：如果通過改變電流方向，使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動，還會出現(xiàn)什么問題？學生：導線會纏繞在一起。如何解決這二個問題呢？（學生思考）二、換向器展示模型：換向器（包括電刷），分析線圈在不同位置的電流方向和線圈的受力方向，通過電動機模型及動畫演示講述換向器工作原理。換向器的作用：使線圈每經(jīng)過平衡位置時，電流的方向就改變一次。并能避免導線纏繞在一起．動畫演示演示實驗：自制直流電動機（帶換向器）三、直流電動機的構(gòu)造磁極（定子）、線圈（轉(zhuǎn)子）、換向器（包括電刷）。四、組裝直流電動機注意事項：1、線圈插入轉(zhuǎn)動軸后，把線圈的導線二端與換向器的二導線分別連接（需把漆包線二端的漆用紗皮磨過）。2、為使線圈平衡，轉(zhuǎn)動軸應盡量插在線圈中心。3、線圈平面應和換向器缺口的連線方向垂直。4、不要用力拉換向器上的細導線。試一試：1、改變電動機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動方向。2、當線圈平面與磁場方向垂直時啟動電動機。學生實驗：提問：1、電動機的轉(zhuǎn)速與哪些因素有關(guān)？（電流大?。?、電動機的轉(zhuǎn)動方向與哪些因素有關(guān)？（電流方向、磁場方向）3、線圈平面與磁場方向垂直時，能啟動電動機嗎？該如何解決？（多個線圈）4、仔細觀察泡沫塑料，可以發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明了什么問題？導線發(fā)熱，融化了泡沫塑料。說明電動機把電能轉(zhuǎn)化為機械能的過程中有能量損耗，這涉及到電動機的效率問題，我們將在下節(jié)課中進行專題研究。五、鞏固練習1．如圖所示，在磁極兩極間有一個線框，在（a）、（b）、（c）三種情況下，線框兩條邊的受力情況如何？轉(zhuǎn)動情況如何？2、如圖是一種轉(zhuǎn)子和定子都有線圈的電動機原理圖（換向器沒畫出），在圖示狀態(tài)，線框轉(zhuǎn)動方向如圖中箭頭方向