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1、电动机课题第二十章：电与磁 第四节：电动机教材分析这一课的内容主要包括两部分：一是了解磁场对通电导线的作用。二是在学生经历模拟电动机的过程，了解直流电动机的结构和工作原理。本节课是在学生学习了磁场的基本性质以及电生磁的基础上，进一步深入挖掘出磁场对通电导体产生力的作用，从而提出这一理论在人类生活中的实际应用电动机。此外，本节内容是在学生已有通电导体对放入其中的磁体能够产生力的作用基础上，进一步引导学生逆向思维：磁体对放入其中的通电导体是否也有力的作用猜测，再利用实验进行探究，从而培养学生要善于发现事物间的某种联系，并大胆的猜想、探究，以证实自己的想法。故其是本章的核心内容之一。学习目标知识目标
2、：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.知道换向器的作用。4.初步认识科学与技术之间的关系。过程方法：1.经历探究的过程，体会观察与分析的重要性。2.经历模拟电动机的过程，从而培养学生的动手能力及分析问题、解决问题的能力。情感目标： 通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣。学习重点通电导线在磁场中受到力的作用。学习难点电动机能够持续转动的原因。实验教学方式观察法、讨论法、实验探究法、多媒体演示法。教具与媒体电源、U形磁铁、导线、开关、铜棒(导体)、滑动变阻器、线圈、导轨、多媒体课件等。内容与教师活动学生活动设计意图教学流程教学
3、流程教学流程一、创设情境，引入新课（2min） 多媒体展示各种使用电动机的电器的图片,这些图片里的东西有什么共同的特点?（板书课题第4节 电动机）二、进入新课，科学探究（一）磁场对电流通电导线的作用（16min）过渡：给电动机通电它就能转动吗?电动机工作的原理是怎样的呢?提示回忆奥斯特电生磁的实验,请一位同学叙述一下奥斯特的实验过程及结果?提问：根据的奥斯特实验，请同学们逆向思考：假如通电导线放在磁场中会不会也受到磁场的作用力呢？引导：同学们的猜想听起来很有道理，但是正不正确呢,我们应该去设计实验来验证。请同学们讨论一下，给出一个比较好的实验方案来。演示：教师出示演示实验仪器，并按教材P133
4、“演示”实验操作。提问：就此实验装置中，力是有方向的，通电导体在磁场中受力的方向可能与哪些因素有关？哪些条件可改变的？由此你想到了什么？教师根据学生的想法进行验证，并让学生观察当某一条件发生改变时导体的运动情况会怎样？1通电导线在磁场中要受到力的作用。 2通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。 当电流方向或磁场方向相反时，通电导体受力的方向也相反；若二者同时变得相反时通电导体受力方向不变。(一变则变，同变不变。) 受力方向既与磁感线方向垂直，又与电流方向垂直。多媒体展示结论：提问：在我们刚才进行的实验中能量是如何转化的？生活中哪一用电器是将电能转化为动能的？多媒体展示：巩
5、固练习。过渡：刚才我们是把一根通电直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？演示：教材P134“演示”,把一个通电的线框放入磁场中。观察现象：通电线圈在磁场中可以转过一个角度，但不是连续转动。提问：请同学们分析线框的受力情况，说一说，为什么线圈是转动而不是直线运动呢？过渡：能不能让线圈实现持续转动呢？下面我们就来做这个“小小电动机”实验，看看电动机是怎样转起来的。并且思考一下电动机为什么能不停地转动，这和我们的实验器材的结构有没有关系？教师让学生生阅读教材P134“想想做做”的内容：让线圈转起来。演示实验：让小小电动机持续地转起来
6、。提问：小小电动机之所以能持续地转起来这和我们的实验器材有什么特别的地方呢？(布置课外作业：让学生互相帮助做一做小小电动机并让它转动起来。)思考回答回忆奥斯特实验进行逆向思维，猜想。学生分组讨论,一个代表回答。认真观察实验现象。 按老师引导回答学生记录电能转化为机械能，电动机。学生练习学生思考学生观察学生回答，教师引导。学生阅读学生认真好奇地观察。学生根据课本回答。激发学生探究电动机转动的奥秘。培养学生的逆向思维能力。多点时间让学生讨论，并提出他自己的看法。可培养学生善于发现问题的能力，并引导学生如何去思考问题培养学生综合处理信息，分析实验现象的能力。趁热打铁，学以致用。引导学生思维的发散。引
7、发学生继续探究的兴趣。激发学生积极思维，想探其究竟的欲望。引导学生观察的方向。为进一步激发学生探究欲望做铺垫。教学流程教学流程（二）电动机的基本构造（20min）1电动机的构造展示：直流电动机模型，并通电使它转动，学生观察其结构。介绍：电动机就是由能转动的线圈和不动磁体组成。我们把它们叫做转子和定子。（板书：二、电动机的基本构造 1电动机的组成 转子和定子）2电动机的原理过渡：在刚才的“想想做做”中，线圈为什么能不停地转动呢？我们先来看看为什么通电线圈在磁场中只能扭转。多媒体动画或视频演示教材P135“演示”提问：（1）什么是平衡位置？为什么称为平衡位置？当线圈越过平衡位置后，为什么不能继续转
8、下去，最后要返回平衡位置呢？（2）怎样使线圈越过平衡位置后能继续转动下去的？（3）在刚才我们做的“小小电动机”的实验中是什么办法保证给线圈适时供电或断电的？这样设计的作用是什么呢？引导提出不同观点：如果不在线圈的后半圈停止供电，而是设法改变后半周电流的方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈将会更平衡、更有力地转动下去。过渡：如何使线圈在后半周也能获得同方向转动的动力呢？多媒体展示：教材P136图20.4-6 换向器的图片或动画。介绍：实际的直流电动机是通过换向器来实现这项功能，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
9、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。（总结并板书：2.电动机的原理：通电线圈在磁场中受力会发生转动。3换向器的作用：改变线圈的电流方向，使线圈得以持续转动。）提问：我们观察了电动机如何工作，知道了它的工作原理。电动机转动后能带动其他机器的转动，那么电动机起到了什么作用呢？（提示从能量的角度来考虑）简介：际电动机的线圈是由多个线圈组成的，如图。 多媒体展示：巩固练习学生观察。 学生记录观察演示图，分析受力的情况。讨论各个问题的答案。可以在课本中找出。提出各自的想法。观察，并了解换向器是怎样工作的。学生总结、记录。把电能转化为机械运动的能量。学生倾听、观察。学生练习通
10、过直观教学，为探讨电动机的工作做好铺垫。 承前启后，培养学生敏锐的观察能力。 引导学生分析问题，合乎情理地进入学生的认知结构。而且是由简单到复杂、由易到难，符合学生接受知识的特点。讲解换向器的工作原理后再由学生自己验证想法，使他们印象更加深刻。引导学生学以致用，培养他们的发散性思维，激发学习兴趣。阶段性评价。教学流程（三）扬声器是怎样发声的（3min）指导学生自学教材P136-137中的“科学世界”： 扬声器是怎样发声的。提问：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？总结并展示：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
11、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。 学生自学教材，认真思考。 师生共同总结。学生自主学习能力及归纳总结的能力，同时加深对“磁场对通电电线的作用”的理解，理论联系实际。 小结(2min)通过本节课的学习，你有哪些收获？又有哪些困惑？组织学生根据板书，总结本节内容，明确重、难点。作业动手动脑学物理：、板书设计第4节 电动机一、磁场对通电导线的作用 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
12、场方向有关。二、电动机的基本结构电动机的组成 转子和定子。电动机的原理：通电线圈在磁场中受力会发生转动。 换向器的作用：改变线圈的电流方向，使线圈得以持续转动。课后反思本节内容与生活联系非常紧密，所以在设计中将物理知识融于实验是本节的一大特色。从与生产、生活密切相关的现象入手，采用了逆向思维的方式引起学生的认知冲突，将学生对电流受磁场作用的探究兴趣激起来，一步步达成目标，然后再探讨电动机的原理，体现了“从生活走向物理”，这样使学生更易于接受。安排学生探究模拟电动机的实验对于学生了解电动机的基本构造有很大的帮助，使学生更好地理解电动机的原理和换向器的作用；最后由学生讨论生活中有哪些地方用到电动机，真正体现“从物理走向生活”的新理念。
