20.4《电动机》教案.pdf

-第四节 电动机核心素养：核心素养：经历制作模拟电动机的过程，增强学生动手和观察能力；通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。教学目标：教学目标：1、了解磁场对通电导线的作用；2、了解直流电动机的结构和工作原理；3、初步认识科学与技术、社会之间的关系。（电动机作为一种科学产物，要让学生认识到科学对生活的作用,)教学重点：教学重点：1、通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关；2、探究磁场对通电导线的作用；（起着连接前后知识的纽带作用，）电动机的原理及构造。3、直流电动机的能量转化教学难点：教学难点：电动机能够继续转动的原因，换向器的作用教学方法：教学方法：实验探究与师生互动相结合。教学用具：教学用具：教师：铜胶带、磁铁、电源、导线、开关、线圈和电动机演示模型。学生：磁铁、铜胶带、小电动机线圈、5 号电池（2 节）、金属支架、硬纸板和电动机模型。教学过程：教学过程：提示：提示：教师发送预习任务，学生完成本节课的预习任务，反馈预习情况。（一）引入新课（培养学习兴趣）（一）引入新课（培养学习兴趣）引入课题：同学们，我给你们带来一辆火车(一节电池),这是铁轨(线圈)我把火车放入轨道。提问、讨论得出磁体对电流有力的作用,电动机就是靠这一原理-来工作的。从而引出课题电动机（二）新课教学（二）新课教学1 1、探究磁场对通电导线的作用、探究磁场对通电导线的作用（提示：提示：请打开素材“实验演示：通电导体在磁场中受力”）让学生回忆奥斯特实验,启发学生逆向思考：假如通电导线放在磁场中会不会也受到磁场的作用力呢？演示：用锡箔纸卷成纸筒代替铜棒，用铜胶带做轨道，轨道更加平滑，在纸筒行进过程受到阻碍较小，从而放大了实验现象。让学生思考讨论：得出磁场对电流有力的作用。然后让学再利用传统器材进行实验：分别改变电流方向和磁场方向（对调电源正负极或对调磁体磁极），导体运动方向发生改变；改变电流大小，发现运动速度发生变化，但运动方向不变；最后同时改变磁场和电流方向，导体运动方向却保持不变。根据探究的结果，总结得出以下两条结论：通电导线在磁场中受到力的作用。通电导体所受力的方向跟电流方向、磁感线方向都有关。当电流方向或磁感线方向变得相反时，通电导线受力方向也变得相反。2 2、探究磁场对通电线圈的作用、探究磁场对通电线圈的作用刚才我们是把一根通电导线放在磁场中发现它会受到力的作用。那么假如我们不是放一根导线，而是把整个线圈放到磁场中，又会怎么样呢？（提示：提示：请打开素材“科学动画：线圈在磁场中的运动”）自制演示实验：把一个通电的线框放入磁场中，观察现象：通电线圈在磁场中转动起来，但不是连续转动，而是来回扭转。师生讨论总结：由于导线两边的电流方向是不一样的，那么他们受到的力也就不一样了，就像一个框被相反的力扭动一样，所以只能是转动的。结论：通电线圈在磁场中受力会发生转动，转动方向与电流方向和磁感线方向都有关，电流或磁感线方向变得相反后，线圈的转动方向也变得相反。提出问题：如何让线圈实现持续转动呢？学生讨论后，阅读课本的想想做做让线圈转起来，亲自动手，制作小小电动机的线圈。-3 3、电动机的原理和基本构造、电动机的原理和基本构造原理：电动机就是利用通电导线在磁场中受力会发生运动（或通电线圈在磁场中受力会发生转动）的原理制成的。利用模型、幻灯片认识电动机的基本构造：定子和转子。提出问题：怎样实现电动机的持续转动，电动机又是怎样工作的呢？演示课本的图 9.6-5 三个实验，边演示，边用多媒体放大后分析三个瞬间位置上线圈的受力情况，联系导体在磁场中的受力方向，分析归纳出以下几点：（提示：提示：请打开素材“演示视频：制作简易电动机”）（1）甲图线圈受力顺时针转动；乙图中线圈上、下两个边受力大小一样，方向相反，其转动最后要返回该平衡位置；丙图线圈受力使它逆时针转动。（2）线圈不能连续转动，是因为线圈越过平衡位置后，它受到力要阻碍它的转动。（3）只有半周线圈中有电可以持续地转动那么如何实现线圈的持续转动呢？那么如何实现线圈的持续转动呢？（提示：提示：请打开素材“科学动画：直流电动机原理”）引出直流电动机的换向器，说明它的结构和作用：换向器由两个彼此绝缘的半环组成，两个半环分别与线圈的两端接通。当线圈转动通过平衡位置后，半环从与一个电刷接触，改变为与另一电刷接触，从而改变线圈中电流的方向和磁场力方向，使线圈得以转动。让学生通过电动机模型，观察换向器。学生利用铜胶带自制换向器，让学生真体会换向器的作用！学生利用铜胶带自制换向器，让学生真体会换向器的作用！电动机工作时的能量转化情况：把电能转化为机械能。4 4、生活中的电动机（给学生制作电力装置的思路）、生活中的电动机（给学生制作电力装置的思路）介绍电动机的分类：直流电动机和交流电动机电动机的优点：构造简单、控制方便、体积小、功率可大可小。此专题可通过学生自学课本来完成。5、扬声器是怎样发声的（可以自学）（提示：提示：请打开素材“演示视频：扬声器为什么能发出声音”）提出问题：扬声器是如何把电信号转变为声音信号呢？一端是电流，另一端是振动，通过什么把它们联结在一起呢？-学生活动：通过磁场之间的相互作用就可以把电先变成磁，再与另一个磁体相互作用而转弯为声音。（1）作用：它是把电信号转变为声音信号的装置。（2）结构：线圈(电磁铁部分)、永久性磁体(原来的磁场)、锥形纸盆(振动从而产生声音)。（3）原理：当线圈中通有变化的电流后，它也会产生变化的磁场，它与原来的永久性磁铁相互作用后就会产生大小不同的力，从而推动锥形纸盆振动，然后产生出声音来。演示：将一节 5 号电池通过开关直接连到扬声器的输入端，电路通电和断电时，观察扬声器锥形纸盒的运动情况；改变电源的极性，再观察扬声器锥形纸盒的运动方向是否发生了改变。扬声器的电磁铁非常不明显，它在纸盆内部，但也充当着最重要的角色，它能够把电流信号转变为磁信号，从而产生不同的作用力，再转换为纸盆的振动，产生声音。（三）小结本堂课的主要内容（三）小结本堂课的主要内容根据板书，总结本节内容，明确重、难点。根据板书，总结本节内容，明确重、难点。本节课解决三个问题：本节课解决三个问题：（两探究一突破）（两探究一突破）1.1.实验探究磁场对电流的作用实验探究磁场对电流的作用2.2.实验探究磁场对线圈的作用实验探究磁场对线圈的作用3.3.突破难点：电动机为什么能持续转动？突破难点：电动机为什么能持续转动？（四）布置作业（四）布置作业随堂练习：随堂练习：（提示：提示：打开配套习题电动机，互动答题，更快更便捷的掌握学生的情况）完成动手动脑学物理中的习题和练习册的相应练习。课后练习课后练习1下列家用电器中，应用了电动机的是（）A电熨斗B电风扇 C电饭锅D电热毯2我们的生活赿来赿离不开电机（发电机、电动机的统称），电机在生活中的应用赿来赿广泛。如图所示简易电机正在实现的能量转化是把_。-图中的两个分别与线圈两端相连，而又彼此绝缘的铜半环E 和 F 叫_。3如图所示的演示实验，可以验证（）A电磁铁磁强弱与电流大小的关系B产生感应电流的条件C通电导体在磁场中会受到力的作用D磁极间相互作用的规律4在物理实验课上，小明想观察直流电动机模型的工作情况，将其接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不工作，他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是（）A直流电动机的铜半环与电刷接触不良B电源电压太低C线圈刚好处于平衡位置D线圈中的电流太小5在安装直流电动机模型的实验中，为了改变电动机的转动方向，可采取的措施是（）A改变磁场的强弱B改变电流的大小C只改变电流方向或只改变磁场方向D同时改变电流方向和磁场方向6.如图是有关电与磁实验的装置图，其中用来研究磁场对电流作用的是（）答案：1、B；2、电能转化为机械能；换向器 3、C；4、C；5、C；6、D-