20.4 《電動機》教學設計.docx

20.4 電動機教學目標一、知識與技能1.了解磁場對通電導線的作用.2.初步認識電動機的工作原理。二、過程與方法1.通過演示，提高學生分析概括物理規(guī)律的能力.2.通過制作模擬電動機的過程，鍛煉學生的動手能力.三、情感態(tài)度與價值觀通過了解物理知識如何轉化成實際技術應用，進一步提高學生學習科學技術知識的興趣.教學重點磁場對電流的作用.教學難點1.分析概括通電導體在磁場中的受力方向跟哪兩個因素有關.2.理解通電線圈在磁場里為什么會轉動.教學方法實驗法、啟發(fā)式、演示法.教具準備電源、蹄形磁體、開關、導線、銅棒（導體）、滑動變阻器、線圈、導軌、投影、微機.課時安排:1課時教學過程一、復習提問，引入新課1.磁場的基本性質是什么？（磁場對放入其中的磁體產生力的作用）2.電流的磁效應是什么？（通電導體周圍存在著磁場，磁場的方向跟電流的方向有關，這種情況叫做電流的磁效應）演示直流電動機通電轉動.師電動機為什么會轉呢？（引導學生回憶奧斯特實驗，知道通電導體周圍存在磁場，能使小磁針偏轉，即電流對磁體有力的作用，啟發(fā)學生逆向思維）師磁場對電流有沒有力的作用呢？生磁場對電流應該有力的作用，這樣電動機才會轉動.師我們知道生產和生活中的許多電器都需要電動機來帶動，電動機已經深入到現代社會生產生活的各個角落，下面我們就來研究電動機的工作原理。第六節(jié) 電動機 （一）磁場對通電導線的作用 演示把導線ab放在磁場里，接通電源， 讓電流通過導線ab,觀察它的運動，說出觀察到的現象，討論得出它的結論.接通電源，導線ab向外（或向里）運動. （討論得出）通電導體在磁場中受到力的作用.1.通電導體在磁場中受到力的作用.師把電源的正負極對調后接入電路，使通過導線ab的電流方向與原來相反，觀察導線ab的運動方向.合上開關，導線ab向里（或向外）運動，與剛才運動方向相反.這說明通電導體在磁場中受到的力的方向與電流通過導體的方向有關.師保持導線ab中的電流方向不變，但把蹄形磁體上下磁極調換一下，使磁場方向與原來相反，觀察導線ab的運動方向.磁極調換后觀察到導線ab的運動方向改變.這表明通電導體在磁場中運動方向與磁感線方向有關.2.通電導體在磁場中受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關 師當電流方向或者磁感線方向變的相反時，通電導體受力方向也變的相反.那么，把一個通電的線框放到磁場中，它會怎樣運動？通電線圈在磁場中旋轉.通電線圈在磁場中轉動90，擺動后靜止.師那么我們能不能讓它不停地轉動？想一想，做做看.探究讓線圈轉動起來.教師巡迴檢查，學生分組制作.生1我們組是先把漆包線在火柴盒等模子上繞了一個圈（不必繞的太多）.把兩個引出端用膠帶固定在線圈上，使兩端引線在一條直線上.用小刀刮去兩端引線的漆皮，不過注意一端全部刮掉（可以用砂紙打），另一端只刮去半圈，這樣線圈就做成了.生2我們組是剪兩段直徑約1 mm，長度約100 mm的相同的銅絲，上端彎成Z字形，下端與導線相連并用圖釘固定在硬紙板（或木板）上，與線圈相連的端點要大致保持在同一水平面上，這樣支架就做成了.生3把線圈放在支架上，磁鐵放在線圈下方，通電調整磁鐵位置，使磁鐵與線圈盡量靠近，但又不能相互接觸，并用手輕推線圈，線圈就不停地轉動起來.生4我們組的線圈不停地轉動起來后，我們改變電流方向，發(fā)現線圈轉動方向也發(fā)生改變.生5我們組是線圈不停地轉動起來后，改變磁極極性，發(fā)現線圈轉動方向也發(fā)生改變.師經過大家的努力，我們做出一臺小小電動機，那么電動機的基本構造是什么樣的？看投影.（二）電動機的基本構造 電動機由兩部分組成：轉子和定子.電動機里，能夠轉動的部分叫轉子，固定不動的部分叫定子.師在上面探究活動中，我們使線圈轉起來了.如果把“小小電動機”線圈兩端引線的漆皮全部刮掉，線圈又會怎樣運動呢？接通電源，線圈在磁場里發(fā)生轉動，但轉動不能持續(xù)下去，轉90角擺幾下就停了.師怎么解釋這一現象呢？看演示.演示使線圈位于磁體兩磁極間的磁場中.1.使線圈靜止在圖乙位置上，閉合開關，觀察.發(fā)現線圈沒有運動.師這是由于線圈ab、cd兩個邊受力大小一樣，方向相反的原因，這個位置是線圈的平衡位置.2.使線圈靜止在圖甲位置上，閉合開關觀察.線圈受力沿順時針方向轉動.可是線圈能靠慣性越過平衡位置，但不能繼續(xù)轉下去，最后要返回平衡位置.為什么會返回呢？師看圖丙，使線圈靜止在這個位置上，這是剛才線圈沖過平衡位置以后所到達的地方，閉合開關，觀察.線圈向逆時針方向轉動.這說明線圈在這個位置所受力是阻礙它沿順時針方向轉動的，這也就使線圈返回平衡位置.那我們在探究實驗中，線圈為什么能連續(xù)轉動呢？因為小小電動機兩根引線，一根刮去半周，一根刮去一周，而線圈沒刮半周，是都接在電路里，刮去半周的只有刮去的部分接入電路里.刮去半周有什么作用？生當線圈轉過平衡位置，如果供電，線圈就受到阻礙它沿原來方向轉動的力.如果不供電線圈由于慣性會繼續(xù)轉動，小小電動機就是利用這個原理工作的.師在“小小電動機”中我們只利用了一半的電力，也就是線圈每轉一周，只有半周獲得動力.如果設法改變后半周電流的方向，使線圈在后半周也獲得動力，線圈將會更平穩(wěn)、更有力地轉動下去.實際的直流電動機是通過換向器來實現這項功能，看屏幕（微機內容為換向器的構造、作用）換向器的構造，兩個銅半環(huán)E和F跟線圈兩端相連，它們彼此絕緣，并隨線圈一起轉動.A和B是電刷，它們跟半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路.線圈轉動時，它通過換向器使電流方向發(fā)生改變，使線圈的受力方向總是相同，線圈就可以不停地轉動下去了.換向器的作用：當線圈剛剛轉過平衡位置時，換向器能自動改變線圈中電流的方向，從而改變線圈受力方向，使線圈連續(xù)轉動.師實際的直流電動機都有多個線圈，每個線圈都接在一對換向片上.除直流電動機外，生活中還經常用到交流電動機，交流電動機也是利用通電導體在磁場中受力來運轉的.我們看課本生活中的電動機，從這段你知道了什么？（三）生活中的電動機 電動機工作實質是電能轉化為機械能.電動機優(yōu)點：構造簡單、控制方便、體積小、效率高、功率可大可小、無污染.師這節(jié)課大家表現非常的好，我們把這節(jié)課內容進行小結.三、小結本節(jié)主要學了磁場對通電導體的作