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1、 电动机教学设计一、学习任务分析电动机是（人教版）义务教育课程标准实验教科书物理八年级下册的教学容，它是学生在学习了磁场、电流的磁场，电磁铁之后需继续学习的容，磁体和电流都可以产生磁场，当两种磁场相遇时会产生新的容电动机。电动机正是电和磁结合的产物，它让人们对电与磁的认识到了一个新的高度，这节课过探究实验研究通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流及磁场方向都有关系，并由此一步一步往前探索并最终发明了电动机。本节容从与生产、生活密切相关的现象入手，注重激发学生的兴趣，在知识深度的要求上，较过去有所下降，但突出了过程与方法目标、情感态度目标。教材中由学生探究模拟电动机的实验对于学生了解电动
2、机的基本构造有很大的帮助，能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。因此本节课的学习任务可以确定为：学生经历质疑、提出问题、猜想、设计实验、动手制作、分析讨论、得出结论等科学探究的过程，同时激发学生学习的兴趣和求知欲，锻炼动手操作、观察、分析问题、归纳总结等能力。在此基础上能够说出通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向与电流及磁场的方向都有关系，电动机能够持续转动的原因是因为电动机有一个关键部件“换向器”。二、学习者分析学生对探究性活动、特别是自己动手制作有浓厚的兴趣，而且在学习电动机之前已经学习了磁场的性质、磁
3、极间的相互作用、电流的磁效应等相关的准备知识，另外学生经过了一段时间的学习，对科学探究的过程也有所了解，基本上了解、感受到了物理学习的一些基本方法，具有一定的分析问题、解决问题的能力，可以说具备了一定的继续深入学习的基础。但是学生对这些知识还没用连贯起来，教师在课堂上要把它们串起来，引导学生发现新的问题找出其中的规律。所以必须注意发挥学生主体作用及教师组织引导作用，学生才能够完成既定的学习目标。综合说学生基本具备了学习本节知识的条件。但是由于人教版物理教材编排体系是电学在前，力学在后，学生没有学习有关力学的知识，另外因为缺乏生活经验，虽然平时听过见过电动机，但对电动机的认识并不全面，电动机的原
4、理和具体构造又是怎样的学生都不太了解。因此本节涉及到力的知识时可淡化处理，不宜太细，需要时可以提示或引导以免增加本节容的难度。三、教学目标及重难点教学目标：1、通过观察和探究了解通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流及磁场的方向有关系。2、经历制作模拟电动机的过程，提高动手能力，了解直流电动机的结构和工作原理。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：通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向有关。难点：电动机的换向器是怎样自动改变线圈中电流的方向。四、教法学法 教法：启发式教学、实验法 学法：合作、探究五
5、、课前准备教师演示用电源、导线、开关、线圈、U形磁铁和电动机演示模型、课件；学生分组材料四人一组（5号电池（2节）、U型磁铁、较硬铜丝（或回形针）、长约40cm的细漆包线、软木板（10cm15cm）、两枚图钉和两根导线等。）提问、引思、激趣学生动手制作模型质疑、提出问题根据情况启发引导教师指导、点拨学生交流、讨论师生归纳、教师评价课件、实验展示情景教师演示、学生观察引导学生分析线圈不转的原因思考讨论分析问题并归纳小结解决问题，验证实验引导学生观察实验观察直流电动机、换向器学生归纳小结六、流程示意图七、教学过程教师活动学生活动设计理由一、情景创设多媒体展示机床、电力机车、汽车、电梯、电扇、冰箱等
6、各种电动玩具如遥控汽车等，同时播放他们运转时的声音。演示玩具遥控汽车提出问题：遥控汽车能够运动最主要的部件是什么？为什么电动机在通电后会转动，它部的结构是怎样的？今天我们就自己动手制作一个最简单的电动机模型。欣赏图片，感受电气化带来的方便。思考：“是什么带动遥控汽车运动的？” 初步领略电气化对现代文明社会的促进作用。通过学生身边最熟悉的例子，引出电动机教学，激发学生探究电动机转动奥秘的兴趣。二、新课容教师指导学生使用师生共同准备的材料制作电动机模型。拿出准备的材料，制作电动机模型。制作支架：将硬铜丝弯成M形（或将废旧插头上的两个铜片）直接插入软木板中，间距为34cm，或将回形针从中间展开，用图
7、钉将支架固定于软木板上（图9.6-4）。绕制线圈：把一段漆包线绕成3cm2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出3cm。安装：将磁铁放在支架的中间，线圈放到支架上。用导线将电池、支架连接在一起。通过制作让学生简单了解电动机的基本结构，亲身体验制作过程享受动手快乐。学生都具有强烈的动手制作电动机的兴趣，能够积极投入到活动中，注意分小组时将动手能力强弱互补增加活动的有效性。根据学生发现的问题“电动机不转”这一现象，质疑“如何解决？然后引导学生讨论。（教师暗地提示两组有一端抽头只刮去半周为后面教学做对比铺垫）教师提示：前面我们观察过奥斯特实验，这个实验说明了什么？磁体间的相互作用是通过什么发生的？
8、将通电导线放置到磁场中，会有什么现象？怎样验证你的想法？（若有困难教师可以提示学生参阅课本图9.6-1）。根据学生设计的实验方案，进行演示实验，证明学生的猜想。提出通电导线周围的磁场方向与什么有关？我们能不能改变通电导线在磁场中的运动方向？引导学生猜想。按照学生的猜想演示实验图9.6-1，验证猜想。引导学生讨论归纳总结得出结论“通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向和磁感线的方向都有关”。通电后用手拨动线圈会发现线圈不连续转动。质疑：这是为什么呢？（学生缺乏经验时提示漆包线表面有绝缘漆，导致线圈中没有电流通过。）将抽头的绝缘漆刮去（大部分小组可能将抽头上绝缘漆全部刮去）再通电，用手
9、拨动线圈，发现还是不能连续转（经过提示的两个小组可能会转动）。这是为什么呢？思考回答问题，提出猜想。小组讨论解决问题的办法，设计实验方案注意观察实验现象，描述现象，思考教师问题并回答，进一步提出自己的猜想观察实验，描述现象交流讨论，归纳总结实验结果得出结论通过学生亲身的体验提出问题和猜想，激发求知欲。有两组学生只刮去半周，可能线圈能连续转动，与不能转动小组形成对比可激发其他小组的兴趣。着重讨论为什么有一端只能刮去半周绝缘漆电动机才能连续转动？进入到线圈连续转动的环节。这部分容着重训练学生的猜想、设计实验、分析问题能力，教师在学生猜想设计的基础上引导学生观察实验，突出学生主体地位，有利于吸引学生
10、的注意力，培养学生明确观察目标的习惯和归纳总结的能力。根据刚才观察我们知道通电导线在磁场中受力会运动，为什么我们大多数小组制作的线圈通电后在磁场中不转动呢？出示教师自己制作的小小电动机（或请能够转动的小组演示，）。引导学生观察、思考并下面的问题：在水平位置线圈两边电流的方向如何?产生的磁场方向如何？在水平位置上线圈两边的受力方向如何？线圈如何运动？在竖直位置时，线圈两边受力如何？线圈能否持续运动？应用课件演示进一步明确电动机不动的原因。要使线圈连续转动应该怎么办呢？教师根据刚才的分析给予指导或让能够转动的小组说出秘密，将抽头上的绝缘漆只刮去半周，这样有一个半周线圈中没有电流，不受力的作用，但会
11、依靠惯性继续转动。我们制作的电动机有什么缺点？实际应用中人们是如何克服这些问题的呢？教师设疑后引到学生看课件或挂图。让学生观察直流电动机由那些主要部件组成？观察直流电动机是怎样实现连续转动的，换向器的工作情况可结合课件展示。从能量方面来考虑转化的方面来考虑电动机的主要作用是什么？引导学生列举生活中还有哪些地方用到电动机。观察：当“通电时用手轻拨线圈”和“不通电时用手轻拨线圈”这两种转动的情况有何不同，并思考原因。分析讨论教师提出的问题，通过对问题的分析，使学生知道线圈不转动的原因。按照教师指导的方法进行操作，使自己制作的电动机连续转动，体验成功的喜悦。做一做:只改变电流方向，会发现什么？只改变
12、磁场方向，会发现什么？采用增加电池节数的方式增大电流，会发现什么？学生在教师引导下分析小电动机的缺点观察，并简单说出换向器是怎样工作的。由所学过的知识回答问题，思考，举例。为便于问题的分析，引发学生思维冲突，引导学生观察不同的情况，使学生认识到线圈不转的原因是因为线圈没受力或受到平衡力的原因。在经历了失败、思考、再实践之后获得了成功的体验，增加愉悦自豪感。使学生感受到科学探究的本质，多思考、多动手、多实践。培养学生反思意识，充分利用挂图课件的直观性使学生深入了解换向器的作用，突破本节的难点。联系生活应用，体现课程基本理念，培养学生的发散性思维，激发、保持学习兴趣。三、课堂小结：本节学习了哪些知
13、识？还有什么问题或疑惑？学生谈谈本节课的收获。收集学生问题疑惑为后学教学做准备训练培养学生归纳总结及反思能力。八、板书设计第四节 电动机一、制作电动机模型二、电动机的基本原理结论：磁场对通电导线的作用、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、磁场方向有关。、电动机的作用：把电能转化为机械能。三、电动机的基本结构换向器的作用：到平衡位置时自动改变线圈中的电流方向，使线圈得以持续转动。四、生活中的电动机九、设计反思凭以往的经验虽然学生制作电动机成功的实验较少，这一节课我们还是采用了学生动手制作电动机这一环节，原因就是学生对动手有强烈的愿望，通过让学生自己动手实验，可大大激发
14、学生学习物理的兴趣，有利于长久保持学生学习物理的愿望。另外这节课中活动的设计，问题的引出和讨论交流，都能从学生的实际出发，让学生带着问题去观察、思考，在获得大量信息的基础上进行分析、讨论、交流，解释、归纳最终形成认识，主动获取知识，提高了学生的科学素养。这节课的容比较多，在一课时里难以完成，在实施时可将电动机的制作作为一课时，有关电动机问题的讨论解决作为一课时。针对初二学生的实际，教师适当引导学生讨论、优化设计方案，明确制作步骤，然后动手制作，验证解决自己的疑惑。本节课在设计时，将电动机的制作放到了最前面，并且所有知识的学习都是围绕学生制作小电动机模型及相关讨论这条主线展开的，这样做是因为学生对动手制作有浓厚的兴趣，乐于参与活动，课堂上能够更好地吸引学生的注意力，体现课标突出探究动手、重视过程、突出主体的意图。在以往的教学中，教师通常借助挂图或多媒体课件来分析电动机工作原理和过程，由于没有实物，学生空间想象能力差，缺乏感性认识和体验，对教师的分析一知半解，在这里我们利用学生自己制作的线圈，分析通电线圈在磁场中的受力情况时更直观，弥补学生空间想象能力不足的缺陷。为突破本节的难点，利用学生亲身经历制作电动机必备的环节入手，“线头中的一端只能刮去半周绝缘漆这一环节进行设疑”，激发学生的求知欲，并与真正的电动机中的换向器做对比，帮助学生明确换向器的作用。 二一一年六月二十八日 /
