電動(dòng)機(jī)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、電動(dòng)機(jī)教學(xué)設(shè)計(jì)江蘇南京29中致遠(yuǎn)校區(qū)殷發(fā)金一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1通過實(shí)驗(yàn)，知道磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用，知道力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。2通過實(shí)驗(yàn)觀察，知道磁場(chǎng)能使通電線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，了解換向器的工作原理。3了解直流電動(dòng)機(jī)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(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)操作興趣。（三）情感態(tài)度和價(jià)值觀通過實(shí)驗(yàn)“讓線圈轉(zhuǎn)起來”，體驗(yàn)在克服種種困難成功解決物理問題時(shí)的喜悅。二、教學(xué)重難點(diǎn)本節(jié)內(nèi)容包括兩部分：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用、電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造。電動(dòng)機(jī)的工作原理就是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用，通過實(shí)驗(yàn)知道磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用，它是學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)中

2、引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)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(dòng)機(jī)在實(shí)際中應(yīng)用廣泛，但學(xué)生對(duì)其內(nèi)部構(gòu)造并不熟悉，通過線圈在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，了解實(shí)際的電動(dòng)機(jī)是如何工作的。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)，知道換向器的作用是了解電動(dòng)機(jī)工作原理的關(guān)鍵。重點(diǎn)：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用。難點(diǎn)：直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理三、教學(xué)策略學(xué)生對(duì)電動(dòng)機(jī)在實(shí)際中的應(yīng)用比較熟悉，能說出一些應(yīng)用電動(dòng)機(jī)的實(shí)例，提出電動(dòng)機(jī)工作的原理。演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用這個(gè)實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵，可以利用課本的實(shí)驗(yàn)裝置，

3、金屬棒的質(zhì)量要小，可以用錫箔紙卷成空心棒，效果會(huì)更好，也可以利用懸掛的輕質(zhì)金屬棒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。改變導(dǎo)線中電流方向，觀察其運(yùn)動(dòng)方向；保持電流方向不變，改變磁場(chǎng)方向，觀察導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向?？梢缘贸觥巴妼?dǎo)線在磁場(chǎng)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(shí)驗(yàn)中，給導(dǎo)線通電，消耗電能，金屬棒會(huì)運(yùn)動(dòng)，獲得機(jī)械能，這是一個(gè)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。利用學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)“讓線圈轉(zhuǎn)來”，知道通電線圈在磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，知道線圈的平衡位置，為電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和原理作基礎(chǔ)。演示線圈在磁場(chǎng)中受力，提出如何讓線圈在磁場(chǎng)中連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的問題。一種方法就是利用前面的分組實(shí)驗(yàn)，采取半圈受力的方法，但對(duì)實(shí)際應(yīng)用有較

4、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(shí)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(dòng)，實(shí)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(chǎng)中受力演示裝置、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、線圈、換向器、電動(dòng)機(jī)模型、U形磁鐵、滑動(dòng)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(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情景（5分鐘）視頻展示各種電動(dòng)機(jī)，了解電動(dòng)機(jī)在實(shí)際中的應(yīng)用。如機(jī)床、電力機(jī)車、洗衣機(jī)、風(fēng)扇等。學(xué)生觀察各種圖片，知道電動(dòng)機(jī)在生活中應(yīng)用非常廣泛！創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。引入新課（5分鐘）展示一個(gè)小電動(dòng)機(jī)，給電動(dòng)

5、機(jī)通電，可以看到電動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)動(dòng)，思考：電動(dòng)機(jī)工作時(shí)輸入了什么能？獲得了什么能？電動(dòng)機(jī)為什么能轉(zhuǎn)動(dòng)？電動(dòng)機(jī)工作時(shí)需要消耗電能，輸出的是機(jī)械能，工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 學(xué)生思考。聯(lián)系實(shí)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(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用提出問題：磁體在磁場(chǎng)中會(huì)受力的作用，磁體間通過磁場(chǎng)相互作用，那么通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，它是否會(huì)受到力的作用呢？猜想：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：在磁場(chǎng)中放一通電直導(dǎo)線，觀察直導(dǎo)線是否受力運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)電路。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：連接電路，快速的閉合開關(guān)再斷開，觀察現(xiàn)象。提出新的問題，通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)方向是固定的嗎？可能與什么因素有

6、關(guān)？演示實(shí)驗(yàn)，在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，只改變電流方向，再改變磁場(chǎng)方向。觀察金屬棒的運(yùn)動(dòng)方向。綜合前面的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)說說你對(duì)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用的認(rèn)識(shí)。 學(xué)生猜想  實(shí)驗(yàn)中金屬棒要盡量輕一些。   學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，金屬棒會(huì)運(yùn)動(dòng)。說明通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用。 學(xué)生討論：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)方向改變，通電導(dǎo)線的受力方向會(huì)發(fā)生改變，若同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向，則受力方向不變。 學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

7、60;    了解科學(xué)探究的一般步驟，有利用科學(xué)的方法解決實(shí)際問題的意識(shí)。          學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)總結(jié)、提升。 如果把一個(gè)通電的線框放到磁場(chǎng)中，它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？演示：如圖，利用此裝置進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)了起來。討論：為什么線圈是轉(zhuǎn)動(dòng)而不是直線運(yùn)動(dòng)呢？學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)“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(shí)驗(yàn)   討論后總結(jié)，由于線圈兩

8、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(dòng)起來。  學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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。 可以看到線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來。 學(xué)生實(shí)驗(yàn)有可能會(huì)不成功，可能原因有刮的方法不對(duì)，線圈與磁體間的距離等因素有關(guān)。教師可以進(jìn)行指導(dǎo)。   培養(yǎng)觀察思考、自學(xué)能力。             培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力。 

9、60; 體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的喜悅、總結(jié)實(shí)驗(yàn)失敗的教訓(xùn)。電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造如果把想想做做中線圈兩端的絕緣漆全部刮去，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？演示：接觸電源，小線圈在磁場(chǎng)中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到某位置擺動(dòng)幾下就不動(dòng)了。投影實(shí)驗(yàn)圖。討論：為什么線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)下去？在本實(shí)驗(yàn)中線圈靜止時(shí)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(dòng)呢？在“讓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來”的實(shí)驗(yàn)中，線圈只有半圈有電流，如果在平衡位置時(shí)改變電流方向即可。如何能及時(shí)改變電流呢？展示直流電動(dòng)機(jī)模型。請(qǐng)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圈中的電流的？換向器在電動(dòng)機(jī)中起什么作用？展示一個(gè)實(shí)際電動(dòng)機(jī)，觀察

10、其結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)實(shí)際的電動(dòng)機(jī)有多匝線圈，每個(gè)線圈都接在一對(duì)換向片上，以保證每個(gè)線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中受力的方向都能使它朝同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。展示一個(gè)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(dòng)。  學(xué)生對(duì)照?qǐng)D片，從力的角度對(duì)線圈進(jìn)行分析。當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)垂直時(shí)，線圈受到磁場(chǎng)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(gè)力是一對(duì)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(shí)改變線圈中電流方向或磁場(chǎng)方向。  學(xué)生閱讀課本，了解換向器的工作原理。 換向器是當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡時(shí)，

11、改變線圈中電流方向，使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。 了解實(shí)際電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。它主要是由能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈和固定不動(dòng)的磁體。在電動(dòng)機(jī)里，能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，固定不動(dòng)的部分叫定子。 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(shí)際問題的能力。   把物理與實(shí)際聯(lián)系起來，體會(huì)物理與生活是密不可分的。   介紹不同的電機(jī)，加強(qiáng)物理與

12、實(shí)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(duì)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用的認(rèn)識(shí)。3你能說出電動(dòng)機(jī)的工作原理、能量轉(zhuǎn)化嗎？4電動(dòng)機(jī)的線圈為什么能在磁場(chǎng)中連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？拓展：科學(xué)世界“揚(yáng)聲器是怎樣發(fā)聲的”。閱讀課本中本節(jié)的科學(xué)世界，揚(yáng)聲器是怎樣發(fā)聲，了解揚(yáng)聲器的工作原理也是利用了通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用。學(xué)生梳理本節(jié)課知識(shí)內(nèi)容。1認(rèn)識(shí)電能表、電能的單位及計(jì)算。2磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用，并且作用的方向與電流方向、磁場(chǎng)方向有關(guān)，當(dāng)電流方向或磁場(chǎng)方向改變，作用的方向改變，若同時(shí)改變，則作用方向不變。3電動(dòng)機(jī)就是利用了磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用來工作的，它是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。4電動(dòng)機(jī)的線圈在磁場(chǎng)中要能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，是靠換向器，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，改變線圈中電流方向。學(xué)生閱讀“揚(yáng)聲器是怎樣發(fā)聲的”，知道揚(yáng)聲器也是利用了通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的