第二十章 电与磁

第4节 电动机

教材和学情分析:

《电动机》是人教版九年级物理第二十章第4节内容,在前3节学生已经学习了电流的磁效应,磁场等基础知识,这为学习《电动机》奠定了基础,同时这节内容又为学生学习发电机作了铺垫,所以《电动机》在知识的衔接上起到了承上启下的作用。电动机在生产生活中有着广泛的应用,相关知识与学生日常工作比较贴近,这让学生有了较强的探究欲望。但由于这节内容的理论性强加之日常生活中学生对其有表面的粗浅认识,给学生的学习带来一定的困难,尤其是电动机的工作原理,换向器的作用比较抽象,更是学生学习的难点

教学目标:

1.通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。

2.了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。

3.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.

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.直流电动机的能量转化

难点

电动机能够持续转动的原因

教学设计:

教师活动

学生活动

设计意图

引入:电风扇通电后能转动,电动机通电后能运动,对于这些生活中的现象,你会产生什么疑问呢?

回顾旧知:1.磁体的周围存在磁场,磁场的基本性质是什么?2.什么是电流的磁效应?

进行新课:

1.提出问题:将通电导体放入磁体周围的磁场中,会有什么现象发生呢?

播放数字教材实验视频,通电导体在磁场中受力运动。

b.改变电流方向;

c.改变磁场方向;

d.同时改变电流方向和磁感线方向.

分析与归纳.

让学生将实验记录整理,归纳出初步结论.

2.提问:从刚才的演示中我们看到了通电导体在磁场中受力的作用而产生运动,离开磁场后将不再运动,那我们怎样才能使导体不停的运动呢?

播放课前录制好的实验视频,演示线圈在磁场中转动。提示学生认真观察。

提出问题:线圈在磁场中为什么不能连续转动?

3.提出问题:如何让线圈实现连续转动?

播放实验视频,将线圈一端的漆皮全部刮去,另一端的漆皮刮去半周,通电后线圈连续转动。

  4.提问:刚才所做的小实验,线圈的一端全部刮去漆皮,另一端只刮去半周,如何使线圈后半周也获得动力,让线圈更平稳、更有力的转动下去?

    结合课件和模型,讲解换向器改变电流方向的过程。

5.电动机的基本构造

a.让学生观察“小小电动机”是由哪几部分组成的?分别给它们取名.

b.电动机的原理:通电导体在磁场中受力运动(或通电线圈在磁场中受力转动)。提问:从能量的角度来看:为什么电动机会转动呢?

 

 6.生活中的电动机

a.教师让学生比较“小小电动机”和生活中的电动机,讨论有什么不同.

b.让学生回忆在生活中有哪些地方应用电动机,它们全部都是直流电动机吗?

c.继续让学生讨论:使用电动机有什么优点?

学生回答:通电后这些设备为什么会运动?这些设备内部都有电动机,电动机的原理是什么?

学生回答:磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用,这个力的作用是通过磁场产生的。电流的磁效应是通电导体周围存在磁场,磁场的方向与电流的方向有关。

 

 观察投影演示过程,做好实验记录:

1.改变电流方向:________;

2.改变磁感线方向:________;

3.同时改变电流、磁场的方向:________.

通电导线在磁场中要受力的作用,力的方向跟磁场的方向、电流方向有关

学生思考问题,并提出解决方法,将导体换成线圈,可让线圈在磁场中不停转动。

 

 

 

 

记录看到的实验现象,找出现象产生的原因.

知道了线圈在平衡位置是因为受到平衡力的作用而停止运动.

学生讨论,得出周供电、半周断电的解决方案。

 

 

 

学生讨论:当线圈转过平衡位置时,改变磁场方向或改变电流方向来改变线圈受力方向,从而实现线圈的连续转动。

 

 

 

学生思考后回答

转动的线圈叫转子,不动的磁铁叫定子.

 

学生讨论,积极回答:电能转化为机械能.

 

 

 

 

 

 

    学生观察非常认真,讨论后得出:生活中的电动机是由多个线圈组成的.

学生积极发言,气氛热烈.

学生回答:结构简单,控制方便,体积小,效率高,功率可大可小.

 

生活中的情景引发学生思考,提出问题,激发学生探究兴趣。体现物理来源于生活的特点和理念。

复习旧知,为学生理解通电导体在磁场中受到力的作用提供理论支撑。

 

 

鼓励学生敢于猜想,提出自己的观点.

 

让学生养成做好实验记录的习惯.

    培养学生养成做好实验记录的习惯.

 

 

 

 

锻炼学生归纳总结的能力和语言表达能力.

通过实验,得出磁场对通电导体有力的作用。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

实验中,让学生对出现的问题进行探讨,培养学生的自主探究精神.

验证学生的设计方案可行,获得解决问题的喜悦感。

 

锻炼学生的分析问题和应用规律解决实际问题的能力

使用课件和自己动手制作的线圈半环模型,能非常直观、形象、生动地展示过程,学生很容易理解换向器的作用

 

 

 

展思维,从不同角度考虑问题.

培养科学的思维方法.激发求知欲.

 

 

 

    让学生通过回忆,加深对电动机的理解.

引导学生对事物的优、缺点进行评价.

课堂小结,让学生谈谈本节课的学习和收获,然后教师出示学习目标,学生一一对照,看是否达标。

课后活动和拓展

让学生讨论还有哪些新思路、新方法.鼓励学生对其提出的新设想,课后用实验去验证,自己动手制作不同类型的小小电动机。

播放数字教材视频,制作小小电动机,给学生提供参考。

 

 

 

 

学生积极总结,有少部分学生提出:转子一定是线圈吗?

 

对所学知识进行总结和归纳。

 

 

拓展学生思维,培养自觉探究问题的习惯,锻炼学生的动手能力。

板书设计:

                第三节     电动机

一、磁场对通电导线的作用

1.通电导线在磁场中受到力的作用

2.通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向和磁方向有关

二、电动机的基本构造

1.转子和定子

2.原理:通电导体在磁场中受力运动(或通电线圈在磁场中受力转动)

3.换向器的作用:每当线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向,从而实现线圈的连续转动。

4.分类:直流电动机和交流电动机

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