1、電動機教學(xué)設(shè)計 江蘇南京 29 中致遠校區(qū) 殷發(fā)金 一,教學(xué)目標 （一）學(xué)問與技能 1通過試驗,知道磁場對通電導(dǎo)線有力的作用,知道力的方向與電流方向和磁場方向 有關(guān)； 2通過試驗觀看,知道磁場能使通電線圈轉(zhuǎn)動,明白換向器的工作原理； 3明白直流電動機的構(gòu)造,工作原理及能量的轉(zhuǎn)化； （二）過程與方法 經(jīng)受探究過程,培養(yǎng)試驗操作技 能和試驗操作愛好； （三）情感態(tài)度和價值觀 通過試驗“讓線圈轉(zhuǎn)起來” 二,教學(xué)重難點 ,體驗在克服種種困難成功解決物理問題時的歡快； 本節(jié)內(nèi)容包括兩部分： 磁場對通電導(dǎo)線的作用, 電動機的基本構(gòu)造； 電動機的工作原理 就是磁場對通電導(dǎo)線有力的作用, 通過試驗知道磁場對通

2、電導(dǎo)線有力的作用, 它是學(xué)習(xí)電動 機的基礎(chǔ)； 試驗中引導(dǎo)同學(xué)認真觀看試驗, 分析試驗現(xiàn)象, 得出通電導(dǎo)線在磁場中受到力的 作用,力的方向跟電流的方向,磁感線的方向都有關(guān)系的結(jié)論；電動機在實際中應(yīng)用廣泛, 但同學(xué)對其內(nèi)部構(gòu)造并不熟識, 通過線圈在磁場中受力運動, 明白實際的電動機是如何工作 的；電動機的轉(zhuǎn)子能連續(xù)轉(zhuǎn)動是由于安裝了換向器, 線圈轉(zhuǎn)過平穩(wěn)位置, 轉(zhuǎn)變線圈中電流方 向,使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動,知道換向器的作用是明白電動機工作原理的關(guān)鍵； 重點：通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用； 難點：直流電動機的構(gòu)造和工作原理 三,教學(xué)策略 同學(xué)對電動機在實際中的應(yīng)用比較熟識, 能說出一些應(yīng)用電動機的實例, 提

3、出電動機工 作的原理； 演示磁場對通電導(dǎo)線的作用這個試驗是關(guān)鍵, 可以利用課本的試驗裝置, 金屬棒 的質(zhì)量要小, 可以用錫箔紙卷成空心棒, 成效會更好, 也可以利用懸掛的輕質(zhì)金屬棒進行實 驗；轉(zhuǎn)變導(dǎo)線中電流方向,觀看其運動方向；保持電流方向不變,轉(zhuǎn)變磁場方向,觀看導(dǎo)線 的運動方向；可以得出“通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用,力的方向跟電流方向, 磁感線的 方向都有關(guān)系” 的結(jié)論； 在此試驗中, 給導(dǎo)線通電, 消耗電能, 金屬棒會運動, 獲得機械能, 這是一個把電能轉(zhuǎn)化為機械能的過程；利用同學(xué)分組試驗“讓線圈轉(zhuǎn)來” ,知道通電線圈在 磁場會發(fā)生轉(zhuǎn)動, 知道線圈的平穩(wěn)位置, 為電動機的構(gòu)造和原理作基礎(chǔ)

4、； 演示線圈在磁場中 受力, 提出如何讓線圈在磁場中連續(xù)轉(zhuǎn)動的問題； 一種方法就是利用前面的分組試驗, 實行 半圈受力的方法, 但對實際應(yīng)用有較大限制； 另一種方法就是利用換向器, 當線圈轉(zhuǎn)過平穩(wěn) 位置時轉(zhuǎn)變線圈中電流方向, 使線圈的受力方向轉(zhuǎn)變, 讓線圈連續(xù)受力轉(zhuǎn)動, 實際應(yīng)用中可 以接受多組線圈的方法使轉(zhuǎn)子均勻受力； 四,教學(xué)資源預(yù)備 校內(nèi)局域網(wǎng),多媒體課件整合網(wǎng)絡(luò),漆包線,通電導(dǎo)線在磁場中受力演示裝置,電源, 開關(guān),導(dǎo)線,線圈,換向器,電動機模型, U形磁鐵,滑動變阻器,微風吊扇等； 五,教學(xué)過程 教學(xué)環(huán)節(jié) 老師活動 同學(xué)活動 設(shè)計意圖 創(chuàng)設(shè)情形 視頻呈現(xiàn)各種電動機, 明白電動 同學(xué)觀看

5、各種圖片, 知道電動 創(chuàng) 造 課 堂 情 機在實際中的應(yīng)用；如機床,電 機在生活中應(yīng)用特殊廣泛！ 景,激發(fā)同學(xué) （ 5 分鐘） 的愛好和求知 力機車,洗衣機,風扇等； 第 1 頁,共 5 頁欲； 引入新課 呈現(xiàn)一個小電動機, 給電動機通 電動機工作時需要消耗電能, 聯(lián)系實際,貼 電,可以看到電動機能轉(zhuǎn)動,思 輸出的是機械能, 工作時把電 近生活,培養(yǎng) 分析與總結(jié)能 考： 電動機工作時輸入了什能轉(zhuǎn)化為機械能； （ 5 分鐘） 么能？ 獲得了什么能？ 同學(xué)摸索； 力； 電動機為什么能轉(zhuǎn)動？ 磁場對通電導(dǎo)線的作用 提出問題： 磁體在磁場中會受力 同學(xué)猜想 的作用, 磁體間通過磁場相互作 用,那么通電

6、導(dǎo)線四周存在磁 場,它是否會受到力的作用呢？ 試驗中金屬棒要盡量輕一些； 明白科學(xué)探究 猜想： 通電導(dǎo)線在磁場中會受到 力的作用； 同學(xué)觀看試驗, 閉合開關(guān), 金 的一般步驟, 設(shè)計試驗： 在磁場中放一通電直 有利用科學(xué)的 導(dǎo)線,觀看直導(dǎo)線是否受力運 屬棒會運動； 說明通電導(dǎo)線在 方法解決實際 動；設(shè)計電路； 磁場中受到力的作用； 問題的意識； 同學(xué)爭辯：通電導(dǎo)體在磁場中 受力的作用, 作用方向可能與 電流方向有關(guān), 也可能與磁場 進行試驗：連接電路,快速的閉 方向有關(guān)； 合開關(guān)再斷開,觀看現(xiàn)象； 提出新課內(nèi)容 新的問題, 通電導(dǎo)體在磁場 中同學(xué)觀看現(xiàn)象, 當通電導(dǎo)線中 學(xué) 會 實 驗 總 運

7、動方向是固定的嗎？可能 與什的電流方向轉(zhuǎn)變或磁場方向 （ 25 分鐘） 么因素有關(guān)？ 演示試驗,在前面轉(zhuǎn)變,通電導(dǎo)線的受力方向會 試驗的基礎(chǔ) 上,只轉(zhuǎn)變電流方發(fā)生轉(zhuǎn)變,猶如時轉(zhuǎn)變電流方 向,再轉(zhuǎn)變磁 場方向；觀看金屬向和磁場方向, 就受力方向不 棒的運動方 向； 變； 結(jié),提升； 綜合前面的試驗, 請說說你對磁 場對通電導(dǎo)線的作用的熟識； 假如把一個通電的線框放到磁 場中,它會怎樣運動呢？ 同學(xué)總結(jié)試驗結(jié)論； 演示：如圖,利用此裝置進行演 示試驗,發(fā)覺線圈轉(zhuǎn)動了起來； 同學(xué)觀看試驗 爭辯后總結(jié), 由于線圈兩邊的 導(dǎo)線中的電流的方向是不一 樣的,所以它們受到力的方向 也就不一樣, 受到方向相反的

8、 力所以轉(zhuǎn)動起來； 同學(xué)分組進行試驗, 線圈兩端 的漆包線,一端的絕緣漆全部 培養(yǎng)同學(xué)動手 刮掉,另一端只刮半周； 試驗的才能； 可以看到線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起 爭辯： 為什么線圈是轉(zhuǎn)動而不是 來； 直線運動呢？ 體驗試驗成功 同學(xué)分組試驗 “讓線圈轉(zhuǎn)起來” , 同學(xué)試驗有可能會不成功, 可 的歡快,總結(jié) 提示同學(xué)漆包線刮的方法及位 能緣由有刮的方法不對, 線圈 試驗失敗的教 置； 與磁體間的距離等因素有關(guān)； 訓(xùn)； 老師可以進行指導(dǎo)； 電動機的基本構(gòu)造 假如把想想做做中線圈兩端的 絕 同學(xué)對比圖片, 從力的角度對 緣漆全部刮去, 會顯現(xiàn)什么現(xiàn) 線圈進行分析； 象呢？ 演示：接觸電源,小線圈在磁場 中

9、發(fā)生轉(zhuǎn)動, 轉(zhuǎn)到某位 培養(yǎng)同學(xué)觀看 置搖擺幾 下就不動了； 投影試 摸索,分析問 驗圖；爭辯：為什么線圈 不能連 題的才能； 續(xù)轉(zhuǎn)下去？ 在本試驗中線圈靜止時所處的 位置叫平穩(wěn)位置； 如何讓線圈轉(zhuǎn) 過平穩(wěn)位置后, 受力方向發(fā)生改 變而連續(xù)轉(zhuǎn)動呢？ 當線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場垂直 時,線圈受到磁場的作用力方 在“讓電動機轉(zhuǎn)起來” 的試驗中, 向相反, 大小相等, 并且在同 線圈只有半圈有電流, 假如在平 始終線上,所以這兩個力是一 衡位置時轉(zhuǎn)變電流方向即可； 如 對平穩(wěn)力；線圈保持平穩(wěn)狀 何能準時轉(zhuǎn)變電流呢？ 態(tài)； 呈現(xiàn)直流電動機模型； 請大家閱 讀課本上有關(guān)換向器工作原理 同學(xué)摸索： 培養(yǎng)同學(xué)解決

10、的內(nèi)容, 摸索換向器是如何轉(zhuǎn)變 線圈轉(zhuǎn)過平穩(wěn)位置時轉(zhuǎn)變線 實際問題的能 第 3 頁,共 5 頁線圈中的電流的？ 圈中電流方向或磁場方向； 力； 換 向 器 在 電 動 機 中 起 什 么 作 用？ 呈現(xiàn)一個實際電動機, 觀看其結(jié) 同學(xué)閱讀課本, 明白換向器的 把物理與實際 構(gòu),發(fā)覺實際的電動機有多匝線 工作原理； 換向器是當線圈轉(zhuǎn)過平穩(wěn)時, 圈,每個線圈都接在一對換向片 聯(lián)系起來,體 上,以保證每個線圈在轉(zhuǎn)動的過 會物理與生活 程中受力的方向都能使它朝同 是 密 不 可 分 轉(zhuǎn)變線圈中電流方向, 使線圈 一方向轉(zhuǎn)動； 能連續(xù)轉(zhuǎn)動； 的； 呈現(xiàn)一個微型吊扇, 拆開風扇罩 子,可以看到內(nèi)部結(jié)構(gòu),它

11、也是 由線圈及磁體組成的, 線圈位置 明白實際電動機結(jié)構(gòu)； 它主要 是由能夠轉(zhuǎn)動的線圈和固定 固定不變,磁鐵在繞線圈轉(zhuǎn)動； 不動的磁體； 在電動機里, 能 介紹不同的電 夠轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子, 固定不 機,加強物理 動的部分叫定子； 與 實 際 的 聯(lián) 系； 同學(xué)觀看微型吊扇； 課堂小結(jié)： 同學(xué)梳理本節(jié)課學(xué)問內(nèi)容； 1通過這節(jié)課你學(xué)到了什么？ 1熟識電能表,電能的單位 2說說你對磁場對通電導(dǎo)線的 及運算； 培養(yǎng)同學(xué)總結(jié) 2磁場對通電導(dǎo)線有力的作 歸納的才能 作用的熟識； 3你能說出電動機的工作原理, 用,并且作用的方向與電流方 能量轉(zhuǎn)化嗎？ 向,磁場方向有關(guān), 當電流方 4電動機的線圈為什么能在磁 向或磁場方向轉(zhuǎn)變, 作用的方 總結(jié)（ 5 分 場中連續(xù)轉(zhuǎn)動？ 向轉(zhuǎn)變, 猶如時轉(zhuǎn)變, 就作用 利用物理方法 拓展：科學(xué)世界“揚聲器是怎樣 方向不變； 發(fā)聲的”； 閱讀課本中本節(jié)的3電動機就是利用了磁場對 科學(xué)世界, 揚 通電導(dǎo)線的作用來工作的, 它 鐘） 聲器是怎樣發(fā)聲, 明白揚聲器的 是把電能轉(zhuǎn)化為機械能； 工作原理也是利用了通電導(dǎo)線 4電動機的線圈在磁場中要 在磁場中受到力的作用； 能連續(xù)轉(zhuǎn)動, 是靠換向器, 當 解 決 實 際 問 題,加強理論 線圈轉(zhuǎn)過平穩(wěn)位置時, 轉(zhuǎn)變線 聯(lián)