教科版小學(xué)科學(xué)《4.6神奇的小電動機》教學(xué)設(shè)計、教案與同步練習(xí)

教科版小學(xué)科學(xué)《4.6神奇的小電動機》教學(xué)設(shè)計【教材分析】本課是六年級上冊《能量》單元的第6課。通過本單元前面5課的探究與學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解了各種能量表現(xiàn)形式、能量來源和能量轉(zhuǎn)換，并且從具體事例中進一步認(rèn)識了電能轉(zhuǎn)換為磁能的裝置——電磁鐵，學(xué)生能制作電磁鐵并研究電磁鐵的性質(zhì)和磁極。小電動機是磁鐵和電磁鐵性質(zhì)在生活中的具體應(yīng)用實例，本課學(xué)生將通過拆解真實的小電動機認(rèn)識其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過模型了解電動機的工作原理。小電動機的探索過程事實上就是學(xué)生感受奇妙的能量轉(zhuǎn)換的過程，在這個過程中，學(xué)生對能量的認(rèn)識又提升到了一個新的層次。本課聚焦部分在明確了本課的研究對象是“小電動機”之后，提出了“小電動機里面有什么？為什么通電后它就會轉(zhuǎn)動呢？”的問題，充分調(diào)動了學(xué)生的前認(rèn)知。探索部分由兩個活動組成：第一個活動是觀察小電動機的構(gòu)造。指向從小電動機的結(jié)構(gòu)特點，去解密小電動機為什么能轉(zhuǎn)動。核心是想辦法驗證轉(zhuǎn)子實際上是電磁鐵，為研究小電動機的工作原理打下基礎(chǔ)。第二個活動是研究小電動機工作的基本原理。這個活動分兩個環(huán)節(jié)，首先引導(dǎo)學(xué)生從小電動機的構(gòu)造猜測各部件之間的相互作用，然后通過實驗裝置檢驗推測。在研討環(huán)節(jié)，“我們知道在哪些地方用到了小電動機？”這個問題將喚起學(xué)生的回憶，聯(lián)想起生活中電動機的應(yīng)用實例，從而發(fā)現(xiàn)電動機具有廣泛的用途，給我們生活帶來諸多方便，給社會帶來深遠(yuǎn)影響。資料部分用文字的方式呈現(xiàn)了小電動機的工作原理?！緦W(xué)生分析】學(xué)生經(jīng)常在電動玩具小車、電動牙刷、智能機器人等內(nèi)部結(jié)構(gòu)中看到小電動機。小電動機能夠為這些設(shè)備的運轉(zhuǎn)提供動力。高年級的學(xué)生知道只要給小電動機接通電流，小電動機就會轉(zhuǎn)動，然后通過齒輪、皮帶、曲軸等，帶動設(shè)備運動。但是，他們可能未曾想過，小電動機里有什么？為什么通電后它就會轉(zhuǎn)動呢？本課中，學(xué)生應(yīng)用磁鐵和電磁鐵的性質(zhì)研究最簡單的直流小電動機，是一項富有挑戰(zhàn)性的、趣味十足的科學(xué)探究活動。在活動中，電磁鐵的知識得到應(yīng)用，學(xué)生的探究能力得到鍛煉，可謂一舉兩得?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)電動機是利用電產(chǎn)生動力的機器，它的基本工作原理是用電產(chǎn)生磁，利用磁的相互作用推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動?？茖W(xué)探究目標(biāo)1.能夠拆解并觀察小電動機，了解小電動機的構(gòu)造及基本原理。2.能夠根據(jù)小電動機的構(gòu)造推想通電后小電動機為什么會轉(zhuǎn)動。3.能夠按步驟做探究小電動機工作原理的實驗?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)1.體會探究小電動機秘密的興趣。2.樂于提出自己的想法，勇于用實驗證明自己的觀點?？茖W(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)體會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會的發(fā)展?！窘虒W(xué)重難點】根據(jù)小電動機的構(gòu)造推想通電后小電動機為什么會轉(zhuǎn)動，并在教師的指導(dǎo)下按步驟做探究小電動機工作原理的實驗?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】為學(xué)生準(zhǔn)備：玩具小電機、裝沙子的小瓶子1個、一號電池、透明膠等。教師準(zhǔn)備：導(dǎo)線、圓形磁鐵、電池盒、開關(guān)、銅質(zhì)粗導(dǎo)線、大頭針等?！窘虒W(xué)過程】一、聚焦1.展現(xiàn)電動玩具車、電動直升機等模型（圖片）。提問：這些玩具是靠什么驅(qū)動前進的？接上電池后，是誰驅(qū)動輪子運動的？2.談話：在電動玩具車?yán)锒加行‰妱訖C，接通電流，它就會轉(zhuǎn)動，驅(qū)動玩具車前進。小電動機里有什么？為什么通電后它就會轉(zhuǎn)動呢？今天我們一起來研究神奇的小電動機。（板書課題：神奇的小電動機）設(shè)計意圖：從六年級學(xué)生熟悉且比較喜愛的電動玩具入手，聚焦小電動機。通過談話，激發(fā)學(xué)生探究小電動機構(gòu)造和工作原理的興趣。二、探索（一）觀察小電動機的構(gòu)造活動一：做一做，讓小電動機轉(zhuǎn)起來1.明確任務(wù)：用2節(jié)電池、2根導(dǎo)線和1個電動機，讓小電動機轉(zhuǎn)起來。2.分發(fā)材料（電池、導(dǎo)線、小電動機），接通電流，讓小電動機轉(zhuǎn)起來。設(shè)計意圖：通過讓小電動機轉(zhuǎn)起來，再次激發(fā)學(xué)生探究小電動機的好奇心?；顒佣赫f一說，通電后小電動機為什么會轉(zhuǎn)動1.提問：通電后小電動機為什么會轉(zhuǎn)動呢？2.小組討論，互相交流。3.全班交流。設(shè)計意圖：通過小組討論，互相交流，暴露學(xué)生的原始想法。不完整的解釋、錯誤的解釋，甚至是有矛盾的解釋，可以讓學(xué)生聚焦研究內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣?；顒尤翰鹨徊穑^察小電動機的構(gòu)造1.談話：這個問題看起來有點困難，不過沒關(guān)系，打開物體進行研究是科學(xué)探究的一種重要方法，等會我們拆開看看，里面到底有什么？2.明確注意事項。（1）觀察小電動機由哪幾部分組成，各部分又有哪些部件，推測它們的作用。（2）拆開時要記住各部分是怎么連接的，等一會兒還要裝配還原。設(shè)計意圖：這是一種認(rèn)識物體構(gòu)造最直接的辦法，通過拆開觀察，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系之前已經(jīng)掌握的知識，將轉(zhuǎn)子電磁鐵聯(lián)系起來，初步形成磁與磁相互作用的認(rèn)識。拆開時要記住各部分是怎么連接的，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察各部件之間的聯(lián)系，思考電是怎么流的。3.學(xué)生拆解小電動機，對照教科書第72頁圖，認(rèn)識小電動機各部件的名稱，推測它們的作用，并記錄。各部件名稱推測作用永久磁鐵電刷換向器鐵芯線圈4.匯報交流：小電動機由外殼、轉(zhuǎn)子、后蓋三部分組成，外殼上有一對永久磁鐵，轉(zhuǎn)子上有鐵芯、線圈、換向器，后蓋上有電刷。（二）探究小電動機的工作原理活動一：推測小電動機上各部件的作用1.談話：任何物體的結(jié)構(gòu)總是和它的功能相適應(yīng)的，小電動機各個部件有什么作用呢？2.出示換向器圖片，觀察換向器上三個獨立絕緣的弧形銅片。（1）換向器與線圈是如何連接的？（每個弧形銅片伸出一個金屬片，導(dǎo)線架在金屬片上）（2）換向器與電刷是如何連接的？（視頻慢動作回放）（3）電流是怎樣流動的？（動畫輔助）3.提問：轉(zhuǎn)子上有線圈繞在鐵芯上，它是個電磁鐵嗎？想辦法驗證。4.教師演示：將導(dǎo)線連接到換向器任意兩個銅片上，用回形針靠近轉(zhuǎn)子，接通或斷開電源，觀察現(xiàn)象。5.小結(jié)：轉(zhuǎn)子是電磁鐵，通電后有磁性。6.提問：小電動機接通電源后，轉(zhuǎn)子會轉(zhuǎn)動，這與外殼上的永久磁鐵有關(guān)系嗎？它又起到什么作用？7.小結(jié)：可能是永久磁鐵的磁力與電磁鐵產(chǎn)生的磁力相互排斥或吸引，使小電動機轉(zhuǎn)起來的。設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生把小電動機各個部分作為一個整體聯(lián)系在一起思考：這幾部分是怎樣相互作用的。想到力的作用，想到磁鐵與電磁鐵（轉(zhuǎn)子）會相互吸引或排斥。學(xué)生會猜想到是磁鐵與電磁鐵的相互作用推動了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動?；顒佣簩嶒烌炞C小電動機的工作原理1.明確要求：根據(jù)教科書73頁要求，分步完成實驗，觀察并在活動手冊上做好記錄。2.領(lǐng)取材料（帶電池盒的電池2節(jié)、初步制作完成的導(dǎo)線架、轉(zhuǎn)子、2個永久磁鐵），分組實驗。3.交流匯報。（1）通過導(dǎo)線架給轉(zhuǎn)子線圈通上電流，用一個磁鐵靠近轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動了嗎？（2）把磁鐵拿開，轉(zhuǎn)子還能轉(zhuǎn)動嗎？（3）用兩個磁鐵靠近轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動嗎？有什么變化？（4）怎樣改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向？4.提問：現(xiàn)在我們怎樣向其他人解釋小電動機為什么會轉(zhuǎn)動？5.小結(jié)：用電產(chǎn)生磁，利用磁的相互作用推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動?；顒尤鹤屝‰妱訖C持續(xù)轉(zhuǎn)動的深層探索（可選）1.談話：事實上，能讓小電動機不停轉(zhuǎn)動的原因，還跟換向器有關(guān)。出示換向器模型或圖片，觀察并實驗把換向器插入電刷中，電刷與換向器三個弧形銅片的接觸有什么變化。2.提問：三個弧形銅片的接觸變化使線圈中的電流方向發(fā)生變化，電磁鐵的磁極也會變化嗎？3.利用換向器模型，解釋電磁鐵磁極變化帶來的好處。三、拓展1.電動機不僅使用在很多玩具中，生活中很多地方也都離不了電動機，我們還知道在哪些地方用到了電動機？2.教師根據(jù)學(xué)生回答，出示電動機的應(yīng)用場景。3.出示汽車中使用電動機的情況圖片，感受電動機應(yīng)用的廣泛性。4.課外自制一個小電動機設(shè)計意圖：通過汽車中使用電動機的情況圖片展示，使學(xué)生感受科學(xué)促進技術(shù)發(fā)展，技術(shù)促進社會發(fā)展?！景鍟O(shè)計】6.神奇的小電動機永久磁鐵電刷換向器線圈一、構(gòu)造永久磁鐵電刷換向器線圈鐵芯鐵芯外殼轉(zhuǎn)子后蓋二、工作原理用電產(chǎn)生磁，利用磁的相互作用推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動?！净顒邮謨允褂谜f明】活動目的：引導(dǎo)學(xué)生開展“小電動機各部分是怎樣相互作用的”活動。活動手冊使用說明：本課的活動手冊在“實驗驗證小電動機的工作原理”時使用。教師可引導(dǎo)學(xué)生按教科書第73頁步驟開展活動，并將接通電流后轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動情況記錄下來，記錄的內(nèi)容可以是是否轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度等。當(dāng)然探索活動不局限于活動手冊中的三項內(nèi)容，還可以深入探究怎樣改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向等問題?！?.6神奇的小電動機》教案【教材分析】本課主要包括兩個活動：第一,觀察小電動機的構(gòu)造。在這個活動中，通過觀察，學(xué)生知道小電動機的主要構(gòu)造；通過檢測，學(xué)生知道轉(zhuǎn)子實際上是電磁鐵，為研究小電動機的工作原理打下基礎(chǔ)。研究小電動機工作的基本原理。在這個活動中，學(xué)生先根據(jù)小電動機的構(gòu)造推測通了電它為什么會轉(zhuǎn)動，然后在教師指導(dǎo)下用實驗檢驗推測分析。這是本課的重點，也是難點?！緦W(xué)情分析】通過前面幾課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了電可以產(chǎn)生磁，磁極之間可以相互作用等知識。絕大多數(shù)學(xué)生通過玩玩具體驗知道在電動玩具小車、電動牙刷、智能機器人等物品里面有小電動機，小電動機能夠為這些設(shè)備的運轉(zhuǎn)提供動力。高年級的學(xué)生知道只要給小電動機接上電源，小電動機就會轉(zhuǎn)動，然后通過齒輪、皮帶、曲軸等方式帶動設(shè)備運動。所以，對學(xué)生來說已經(jīng)具備了一定的學(xué)習(xí)本節(jié)課的知識、技能基礎(chǔ)，對電動機的探究欲望很高，但是，對小電動機里有什么？為什么通電后它就會轉(zhuǎn)動？大多數(shù)孩子由于缺乏拆解電動機的經(jīng)驗，所以也有一定的探究難度?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)：通過拆解觀察小電動機活動，認(rèn)識小電動機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。知道電動機是利用電產(chǎn)生動力的機器，它的基本工作原理是用電產(chǎn)生磁，利用磁的相互作用推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動?？茖W(xué)探究目標(biāo)：能夠拆解并觀察小電動機。能夠根據(jù)小電動機的構(gòu)造推測通電后小電動機為什么會轉(zhuǎn)動。通過按步驟做探究小電動機工作原理的實驗，能說出電動機的工作原理。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)：發(fā)展探究小電動機秘密的興趣。樂于提出自己的想法，勇于用實驗證明自己的觀點。科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)：體會電動機在實際生活中的廣泛運用，給生活生產(chǎn)帶來便利?！窘虒W(xué)重難點】重點：通過實驗探究小電動機的工作原理。難點：能按步驟進行探究實驗了解小電動機的工作原理?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】為學(xué)生準(zhǔn)備：小電動機、導(dǎo)線、電池、開關(guān)、電池盒、大頭針、裝沙子的小瓶子、銅質(zhì)單股粗導(dǎo)線做的V字形“電刷”、橡皮筋、鐵絲架、磁鐵等。教師準(zhǔn)備：帶電動機的玩具、教學(xué)課件等?！窘虒W(xué)過程】一、聚焦：小電動機轉(zhuǎn)動的秘密（預(yù)設(shè)2分鐘）[材料準(zhǔn)備：玩具小車，車蓋已拿掉，可見電池和電動機]給小電動機接通電流，玩具車轉(zhuǎn)動起來了。引導(dǎo)學(xué)生思考:小電動機里面有什么？為什么通電后它就會轉(zhuǎn)動呢？揭示課題:神奇的小電動機(板書)二、探索：觀察小電動機的結(jié)構(gòu)以及研究小電動機各部分之間是怎樣相互作用的(預(yù)設(shè)35分鐘)(一)觀察小電動機的結(jié)構(gòu)[材料準(zhǔn)備：小電動機、導(dǎo)線、電池、開關(guān)、電池盒、大頭針]1.小組觀察小電動機：老師為每組準(zhǔn)備了一個小電動機，請同學(xué)們觀察它是由哪幾部分組成的。（預(yù)設(shè)：有外殼，有后蓋）2.小組交流,達成共識:小電動機的結(jié)構(gòu)包括外殼、后蓋、轉(zhuǎn)子。3.提問：轉(zhuǎn)子是不是電磁鐵呢？你能想個辦法驗證自己的猜想嗎？4.學(xué)生實驗：驗證通電轉(zhuǎn)子是電磁鐵。5.小結(jié)：通電轉(zhuǎn)子就是電磁鐵的結(jié)論。(設(shè)計意圖:通過觀察、討論，認(rèn)清小電動機各部件的名稱,在觀察中引導(dǎo)學(xué)生思考轉(zhuǎn)子是否是電磁鐵并能通過前面所學(xué)的知識進行檢驗。)(二)研究小電動機各部分之間是怎樣相互作用的[材料準(zhǔn)備：小電動機、導(dǎo)線、電池、開關(guān)、電池盒、大頭針、裝沙子的小瓶子、銅質(zhì)單股粗導(dǎo)線做的V字形“電刷”、橡皮筋、鐵絲架、磁鐵]小電動機轉(zhuǎn)動是各個部件共同工作的結(jié)果。它們之間是如何相互作用的呢我們通過一個實驗裝置來進行研究吧。學(xué)生活動：安裝小電動機。出示安裝步驟及注意事項。學(xué)生閱讀步驟提出疑問。2.學(xué)生動手實驗。（1）安裝轉(zhuǎn)子：在小瓶子上套兩根橡皮筋。把鐵絲架和導(dǎo)線架插進橡皮筋中固定。把轉(zhuǎn)子的電流換向器放在導(dǎo)線架上，另一端的軸放在鐵絲架上，要使轉(zhuǎn)子能夠靈活轉(zhuǎn)動而不被卡住。（2）讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來：通過導(dǎo)線架給轉(zhuǎn)子線圈通上電流，用一個磁鐵靠近轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動了嗎？（預(yù)設(shè)：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動）把磁鐵拿開，轉(zhuǎn)子還能轉(zhuǎn)動嗎？（預(yù)設(shè)：轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動）（3）改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動狀態(tài)：試一試，用兩個磁鐵會使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)得更快嗎?試一試，怎樣改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向??（預(yù)設(shè)：學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)磁鐵距線圈的遠(yuǎn)近、磁鐵數(shù)量和電池數(shù)量等可以改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的快慢；對著轉(zhuǎn)子的磁鐵的磁極性質(zhì)，以及電池正負(fù)極的不同接法都可以改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向。）3.分享交流：（1）這幾個部分是怎樣相互作用的？（預(yù)設(shè)：是磁鐵與電磁鐵的相互作用推動了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。）（2）得出結(jié)論：用電產(chǎn)生磁，利用磁的相互作用推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。（3）在這過程中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？（預(yù)設(shè)：電能轉(zhuǎn)化為磁能，磁能轉(zhuǎn)化為動能。）（設(shè)計意圖：物體的結(jié)構(gòu)總是和功能相適應(yīng)的，學(xué)生在了解了小電動機的構(gòu)造之后，自然會思考各部分是如何相互作用共同讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來的。在學(xué)生的思維基礎(chǔ)之上繼續(xù)探究小電機的工作原理。指導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)格按照步驟開展活動，引導(dǎo)學(xué)生逐步建立電產(chǎn)生磁，有磁性的轉(zhuǎn)子和磁鐵磁極間的相互作用讓轉(zhuǎn)子動起來。時間充足的話教師還可以引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)探究影響轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動快慢的因素。）三、研討：我們知道在哪些地方用到了電動機？（預(yù)設(shè)3分鐘）1.提出問題：我們知道在哪些地方用到了電動機？2.思考：你是怎么知道的？3.研討交流：小到遙控賽車、模型飛機、手機振動控制中的小電動機，大到電動自行車、電風(fēng)扇、起重機中的電動機。（設(shè)計意圖：豐富學(xué)生對電動機的認(rèn)識，初步體驗科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人類社會帶來的深遠(yuǎn)影響和變化。）【板書設(shè)計】神奇的小電動機結(jié)構(gòu)：外殼轉(zhuǎn)子后蓋通電后（內(nèi)有兩塊磁鐵）通電后有磁性工作原理:用電產(chǎn)生磁，利用磁的相互作用推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動.【作業(yè)設(shè)計】1.小電動機的構(gòu)造包括_________、_________、__________三部分。2.下列方法中可以加快小電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動快慢的是（）用兩個磁鐵B.減少線圈的匝數(shù)C.增加磁鐵離轉(zhuǎn)子的距離D.改變磁鐵的磁極方向3.電動機是（）的機器A.動力產(chǎn)生磁B.電產(chǎn)生動力C.磁產(chǎn)生電D.動力產(chǎn)生電【附件】探究小電動機工作原理實驗記錄表實驗步驟實驗現(xiàn)象（在符合的￡中打√）我的發(fā)現(xiàn)1.接通電源轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動￡轉(zhuǎn)子不動￡2.放一塊磁鐵在轉(zhuǎn)子附近轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動￡轉(zhuǎn)子不動￡3.拿走磁鐵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動￡轉(zhuǎn)子不動￡《4.6神奇的小電動機》同步練習(xí)一、填空題1、小電動機由______、______、______三部分組成。2、電動機工作時將______能轉(zhuǎn)為______能，其原理是用電產(chǎn)生______，利用磁的相互作用轉(zhuǎn)動。3、拆卸玩具我們發(fā)現(xiàn)電動機里面有______和內(nèi)部的繞著線圈的______、換向器、電刷。二、判斷題，對的打√，錯的打?。1、電動機里面有磁鐵。（）2、改變電流方向不能改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的快慢。()3、磁鐵越靠近轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動越快。（）4、小電動機的轉(zhuǎn)子相當(dāng)于是一個電磁鐵。（）5、小電動機的轉(zhuǎn)子上只有兩組線圈。()三、選擇題，將正確的序號填寫在括號內(nèi)。1、下列方法中可以加快小電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動快慢的是（）。A.用兩個磁鐵B.減少線圈的匝數(shù)C.增加磁鐵離轉(zhuǎn)子的距離