沪粤版九年级物理下册《关于电动机转动的猜想》教学设计与反思.docx

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1、沪粤版九年级物理下册关于电动机转动的猜想教学设计与反思沪粤版九年级物理下册探究电动机转动的原理教学设计与反思17.2探究电动机转动的原理教学目标学问目标1.了解磁场对通电导线的作用。2.初步相识科学与技术之间的关系。教学重点：磁场对电流的作用。教学难点1.分析概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关。2.理解通电线圈在磁场里为什么会转动。器材打算电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒（导体）、滑动变阻器、线圈、导轨。教学过程一、引入新课1.磁场的基本性质是什么？磁场对放入其中的磁体产生力的作用。2.电流的磁效应是什么？通电导体四周存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种状况叫作电流的磁效应

2、。播放课件：播放有关电动机动画。分别点击开关（2个方向）和拖动滑动变阻器，视察电动机和车轮的旋转方向，由学生描述并揣测出现这种现象的缘由。电动机为什么会转呢？引导学生回忆奥斯特试验，知道通电导体四周存在磁场，能使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用，启发学生逆向思维。磁场对电流有没有力的作用呢？我们知道生产和生活中的很多电器都须要电动机来带动，下面我们就来探讨电动机的工作原理。二、新课教学探究点一：磁场对通电导线的作用1.如上图，把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab,视察它的运动，说出视察到的现象，探讨得出结论。现象：接通电源，导线ab向外（或向里）运动。结论：通电导体在磁场中受到

3、力的作用。2.把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，视察导线ab的运动方向。现象：合上开关，导线ab向里（或向外）运动，与刚才运动方向相反。结论：这说明通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向有关。3.保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，视察导线ab的运动方向。现象：磁极调换后视察到导线ab的运动方向变更。结论：这表明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关。试验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反

4、。引导：当电流方向或者磁感线方向变的相反时，通电导体受力方向也变的相反。那么，把一个通电的线框放到磁场中，它会怎样运动？想一想，做做看。探究：让线圈转动起来。如图把线圈放在支架上，磁铁放在线圈下方。通电后并用手轻轻推一下，视察现象。这个时候，线圈就会不停地转下去，其实这就是一台小小的电动机。我们做出一台小小电动机，那么电动机的基本构造是什么样的？我们一起来了解。探究点二：电动机的工作原理接通电源，线圈在磁场里发生转动，但转动不能持续下去，转90角摆几下就停了。怎么说明这一现象呢？看演示。演示：使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。1.使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，视察。现象：发觉线圈没有运动。缘

5、由：这是由于线圈ab、cd两个边受力大小一样，方向相反的缘由，这个位置是线圈的平衡位置。2.使线圈静止在图甲位置上，闭合开关视察。现象：线圈受力沿顺时针方向转动。结论：可是线圈能靠惯性越过平衡位置，但不能接着转下去，最终要返回平衡位置。为什么会返回呢？3.看图丙，使线圈静止在这个位置上，这是刚才线圈冲过平衡位置以后所到达的地方，闭合开关，视察。现象：线圈向逆时针方向转动。结论：这说明线圈在这个位置所受力是阻碍它沿顺时针方向转动的，这也就使线圈返回平衡位置。那我们在探究试验中，线圈为什么能连续转动呢？探究点三：换向器的作用换向器的构造，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，它们彼此绝缘，并随线圈一起转

6、动。A和B是电刷，它们跟半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。线圈转动时，它通过换向器使电流方向发生变更，使线圈的受力方向总是相同，线圈就可以不停地转动下去了。换向器的作用：当线圈刚刚转过平衡位置时，换向器能自动变更线圈中电流的方向，从而变更线圈受力方向，使线圈连续转动。如甲图所示：电刷B和半环E接触，电刷A和半环F接触，此时线圈中电流方向是abcd，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，线圈的转动方向是顺时针。如图乙所示：当线圈转到平衡位置时，此时电刷正好接触了两个金属半环中间的绝缘部分，所以线圈中没有电流流过，此时线圈在磁场中也不受力的作用。如丙图所示：当线圈由于惯性刚刚转过平衡位置时，

7、电刷B和半环F接触，电刷A和半环E接触，此时线圈中电流方向是dcba，受力方向是ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针。如图丁所示：当线圈转到平衡位置时，此时电刷正好接触了两个金属半环中间的绝缘部分，所以线圈中没有电流流过，此时线圈在磁场中也不受力的作用。由于线圈的惯性，当其刚转过平衡位置时，就又返回到了如图甲所示的状况了，这样这个直流电动机就能连绵不断的转动下去了。在小小电动机中我们只利用了一半的电力，也就是线圈每转一周，只有半周获得动力。假如设法变更后半周电流的方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈将会更平稳、更有力地转动下去。实际的直流电动机是通过换向器来实现这项功能。播放动画：

8、电动机原理介绍：扬声器的结构示意图及发声原理。指导阅读课本课本p29不同功能的电动机接着播放课件：电动机生活中的电动机。拓展：实际的直流电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上。除直流电动机外，生活中还常常用到沟通电动机，沟通电动机也是利用通电导体在磁场中受力来运转的。电动机工作实质是电能转化为机械能。电动机优点：构造简洁、限制便利、体积小、效率高、功率可大可小、无污染。板书设计17.2探究电动机转动的原理一、磁场对通电导线的作用1.通电导体在磁场中受到力的作用。2.通电导体在磁场中受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。二、换向器的作用三、电动机的工作原理教学反思本节内容是由两部分组成

9、，一是磁场对通电导线的作用的试验，二是电动机的工作原理。在设计试验上，我首先通过试验将来与学生互动，让学生在试验中视察到试验现象，进而得出磁场对通电导体有力的作用以及通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向和磁感线的方向有关。在处理电动机的工作原理时，由于这一部分学问比较抽象，我把多匝线圈分解为通电的一匝长方形线圈导线，这对学生来说就化抽象为形象、化困难为简洁，就很简单接受了。但线圈在磁场中不能够持续转动？怎么办。此时让学生出谋划策，这样就使得学生在不知不觉中接受了换向器这一学问点。15.2探究电动机的转动原理 15.2探究电动机的转动原理教学目标学问与技能：了解通电导线在磁场中受力

10、的作用，并且受力的方向与电流方向、磁场的方向有关；了解电动机的构造和原理。过程与方法：经验制作简洁电动机的过程，探究电动机连续转动的原理。情感、看法与价值观：了解科学学问转化成应用技术的过程，提高学习科学技术的爱好，培育创建独创的意识。重点：直流电动机的工作原理。难点：直流电动机工作过程中的特点。教学方法：演示试验法，讲授法归纳总结法教具打算：挂图，直流电动机模型一、复习引入，试验激趣。磁场对电流的作用1.通电导体在磁场里受到力的作用我们可以做这样的试验，如图所示，把一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里，并与电源、开关、滑动变阻器组成一闭合电路。 （1）合上开关，接通电路，导体AB中产生由A向B

11、流淌的电流，这时导体AB向左运动起来。（2）将电源上的正、负极接线对换，合上开关，导体AB中产生由B向A流淌的电流，这时导体AB向右运动起来。（3）将蹄形磁体的磁极上下翻转，导体AB的运动方向也发生改变。通过上面的试验我们可以得出这样的结论：通电导体在磁场里受到力的作用。通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁场方向有关。二、进行新课1、磁场对通电线圈的作用如图所示，在图甲中，通电线圈的ab边和cd边在磁场里受到力的作用，因两边中电流方向相反，所以两力方向相反且不在同一条直线上，所以线圈就转动起来。当转到图乙所示位置时，这两个力恰好在同始终线上，而且大小相等，方向相反，线圈保持平衡。我们把这

12、个位置叫做平衡位置。通过这个试验我们发觉，通电的线圈在磁场中要受力而转动。 换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动变更线圈中电流的方向，从而变更线圈受力方向，使线圈连续转动。如甲图所示：电刷B和半环E接触，电刷A和半环F接触，此时线圈中电流方向是abcd，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，线圈的转动方向是顺时针。 如图乙所示：当线圈转到平衡位置时，此时电刷正好接触了两个金属半环中间的绝缘部分，所以线圈中没有电流流过，此时线圈在磁场中也不受力的作用。 如丙图所示：当线圈由于惯性刚刚转过平衡位置时，电刷B和半环F接触，电刷A和半环E接触，此时线圈中电流方向是dcba，受力方向是

13、ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针。如图丁所示：当线圈转到平衡位置时，此时电刷正好接触了两个金属半环中间的绝缘部分，所以线圈中没有电流流过，此时线圈在磁场中也不受力的作用。由于线圈的惯性，当其刚转过平衡位置时，就又返回到了如图甲所示的状况了，这样这个直流电动机就能连绵不断的转动下去了。 通过上面的直流电动机模型我们可以发觉直流电动机的构造主要有：磁极、线圈、换向器、电刷。3、展示直流电动机模型 1、介绍构造：支架线圈转子电刷定子（磁极）2、直流电动机的转动方向与转速。通电导体在磁场中受力方向（转动方向）与电流方向和磁感线方向有关。现在要使电动机模型中的线圈转动方向发生变更，应当将

14、电源两极对调或将磁铁的两极对调。变更转速的方法：变更线圈中电流的大小。电流越大，直流电动机的转速越快。3、跟热机相比，电动机具有启动、停止便利、构造简洁、体积小、效率高、对环境污染少等优点。三、学生小结四作业：九年级同步提速训练P90-92板书：16.3科学探究：电动机为什么样会转动 磁场对电流的作用1.通电导体在磁场里受到力的作用通电导体在磁场里受到力的作用。通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁场方向有关。2.磁场对通电线圈的作用2）换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动变更线圈中电流的方向，从而变更线圈受力方向，使线圈连续转动。直流电动机的构造主要有：磁极、线圈、换向器、

15、电刷。 人教版九年级物理电动机教学设计 一、教学目标 （一）学问与技能 1通过试验，知道磁场对通电导线有力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。 2通过试验视察，知道磁场能使通电线圈转动，了解换向器的工作原理。 3了解直流电动机的构造、工作原理及能量的转化。 （二）过程与方法 经验探究过程，培育试验操作技能和试验操作爱好。 （三）情感看法和价值观 通过试验“让线圈转起来”，体验在克服种种困难胜利解决物理问题时的喜悦。 二、教学重难点 本节内容包括两部分：磁场对通电导线的作用、电动机的基本构造。电动机的工作原理就是磁场对通电导线有力的作用，通过试验知道磁场对通电导线有力的作用，它是学习电

16、动机的基础。试验中引导学生仔细视察试验，分析试验现象，得出通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系的结论。电动机在实际中应用广泛，但学生对其内部构造并不熟识，通过线圈在磁场中受力运动，了解实际的电动机是如何工作的。电动机的转子能连续转动是由于安装了换向器，线圈转过平衡位置，变更线圈中电流方向，使线圈能连续转动，知道换向器的作用是了解电动机工作原理的关键。 重点：通电导线在磁场中受到力的作用。 难点：直流电动机的构造和工作原理 三、教学策略 学生对电动机在实际中的应用比较熟识，能说出一些应用电动机的实例，提出电动机工作的原理。演示磁场对通电导线的作用这个试验是关键

17、，可以利用课本的试验装置，金属棒的质量要小，可以用锡箔纸卷成空心棒，效果会更好，也可以利用悬挂的轻质金属棒进行试验。变更导线中电流方向，视察其运动方向；保持电流方向不变，变更磁场方向，视察导线的运动方向。可以得出“通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流方向、磁感线的方向都有关系”的结论。在此试验中，给导线通电，消耗电能，金属棒会运动，获得机械能，这是一个把电能转化为机械能的过程。利用学生分组试验“让线圈转来”，知道通电线圈在磁场会发生转动，知道线圈的平衡位置，为电动机的构造和原理作基础。演示线圈在磁场中受力，提出如何让线圈在磁场中连续转动的问题。一种方法就是利用前面的分组试验，实行半圈受

18、力的方法，但对实际应用有较大限制；另一种方法就是利用换向器，当线圈转过平衡位置时变更线圈中电流方向，使线圈的受力方向变更，让线圈持续受力转动，实际应用中可以采纳多组线圈的方法使转子匀称受力。 四、教学资源打算 校内局域网、多媒体课件整合网络、漆包线、通电导线在磁场中受力演示装置、电源、开关、导线、线圈、换向器、电动机模型、U形磁铁、滑动变阻器、微风吊扇等。 五、教学过程 教学环节 老师活动 学生活动 设计意图 创设情景 （5分钟） 视频展示各种电动机，了解电动机在实际中的应用。如机床、电力机车、洗衣机、风扇等。 学生视察各种图片，知道电动机在生活中应用特别广泛！ 创建课堂情景，激发学生的爱好和

19、求知欲。 引入新课 （5分钟） 展示一个小电动机，给电动机通电，可以看到电动机能转动，思索： 电动机工作时输入了什么能？获得了什么能？ 电动机为什么能转动？ 电动机工作时须要消耗电能，输出的是机械能，工作时把电能转化为机械能。 学生思索。 联系实际，贴近生活，培育分析与总结实力。 新课内容（25分钟） 磁场对通电导线的作用 提出问题：磁体在磁场中会受力的作用，磁体间通过磁场相互作用，那么通电导线四周存在磁场，它是否会受到力的作用呢？ 猜想：通电导线在磁场中会受到力的作用。 设计试验：在磁场中放一通电直导线，视察直导线是否受力运动。设计电路。 进行试验：连接电路，快速的闭合开关再断开，视察现象。

20、 提出新的问题，通电导体在磁场中运动方向是固定的吗？可能与什么因素有关？ 演示试验，在前面试验的基础上，只变更电流方向，再变更磁场方向。视察金属棒的运动方向。 综合前面的试验，请说说你对磁场对通电导线的作用的相识。 学生猜想 试验中金属棒要尽量轻一些。 学生视察试验，闭合开关，金属棒会运动。说明通电导线在磁场中受到力的作用。 学生探讨：通电导体在磁场中受力的作用，作用方向可能与电流方向有关，也可能与磁场方向有关。 学生视察现象，当通电导线中的电流方向变更或磁场方向变更，通电导线的受力方向会发生变更，若同时变更电流方向和磁场方向，则受力方向不变。 学生总牢固验结论。 了解科学探究的一般步骤，有利

21、用科学的方法解决实际问题的意识。 学会试验总结、提升。 假如把一个通电的线框放到磁场中，它会怎样运动呢？ 演示：如图，利用此装置进行演示试验，发觉线圈转动了起来。 探讨：为什么线圈是转动而不是直线运动呢？ 学生分组试验“让线圈转起来”，提示学生漆包线刮的方法及位置。 学生视察试验 探讨后总结，由于线圈两边的导线中的电流的方向是不一样的，所以它们受到力的方向也就不一样，受到方向相反的力所以转动起来。 学生分组进行试验，线圈两端的漆包线，一端的绝缘漆全部刮掉，另一端只刮半周。 可以看到线圈能连续转动起来。 学生试验有可能会不胜利，可能缘由有刮的方法不对，线圈与磁体间的距离等因素有关。老师可以进行指

22、导。 培育视察思索、自学实力。 培育学生动手试验的实力。 体验试验胜利的喜悦、总牢固验失败的教训。 电动机的基本构造 假如把想想做做中线圈两端的绝缘漆全部刮去，会出现什么现象呢？ 演示：接触电源，小线圈在磁场中发生转动，转到某位置摇摆几下就不动了。 投影试验图。探讨：为什么线圈不能持续转下去？ 在本试验中线圈静止时所处的位置叫平衡位置。如何让线圈转过平衡位置后，受力方向发生变更而持续转动呢？ 在“让电动机转起来”的试验中，线圈只有半圈有电流，假如在平衡位置时变更电流方向即可。如何能刚好变更电流呢？ 展示直流电动机模型。请大家阅读课本上有关换向器工作原理的内容，思索换向器是如何变更线圈中的电流的

23、？ 换向器在电动机中起什么作用？ 展示一个实际电动机，视察其结构，发觉实际的电动机有多匝线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。 展示一个微型吊扇，拆开风扇罩子，可以看到内部结构，它也是由线圈及磁体组成的，线圈位置固定不变，磁铁在绕线圈转动。 学生比照图片，从力的角度对线圈进行分析。 当线圈平面转到与磁场垂直时，线圈受到磁场的作用力方向相反，大小相等，并且在同始终线上，所以这两个力是一对平衡力。线圈保持平衡状态。 学生思索： 线圈转过平衡位置时变更线圈中电流方向或磁场方向。 学生阅读课本，了解换向器的工作原理。 换向器是当线圈转过平衡时，

24、变更线圈中电流方向，使线圈能持续转动。 了解实际电动机结构。它主要是由能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。 学生视察微型吊扇。 培育学生视察思索、分析问题的实力。 培育学生解决实际问题的实力。 把物理与实际联系起来，体会物理与生活是密不行分的。 介绍不同的电机，加强物理与实际的联系。 总结（5分钟） 课堂小结： 1通过这节课你学到了什么？ 2说说你对磁场对通电导线的作用的相识。 3你能说出电动机的工作原理、能量转化吗？ 4电动机的线圈为什么能在磁场中连续转动？ 拓展：科学世界“扬声器是怎样发声的”。 阅读课本中本节的科学世界，扬声器是怎样发声

25、，了解扬声器的工作原理也是利用了通电导线在磁场中受到力的作用。 学生梳理本节课学问内容。 1相识电能表、电能的单位及计算。 2磁场对通电导线有力的作用，并且作用的方向与电流方向、磁场方向有关，当电流方向或磁场方向变更，作用的方向变更，若同时变更，则作用方向不变。 3电动机就是利用了磁场对通电导线的作用来工作的，它是把电能转化为机械能。 4电动机的线圈在磁场中要能持续转动，是靠换向器，当线圈转过平衡位置时，变更线圈中电流方向。 学生阅读“扬声器是怎样发声的”，知道扬声器也是利用了通电导线在磁场中受到力的作用。 培育学生总结归纳的实力 利用物理方法解决实际问题，加强理论联系实际。 作业布置 1完成动手动脑学物理 第1、3题。 2思索：线圈在磁场中要持续转动，须要利用换向器变更线圈中电流，能否运用变更磁场的方法来使线圈持续转动？说说你的设计思路。 按要求完成。 学问巩固。 第17页 共17页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页第 17 页 共 17 页