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第三節　科學探究:電動機為什么會轉動
【2022年版課標要求】
通過實驗,了解通電導線在磁場中會受到力的作用,并知道力的方向與哪些因素有關。
【重點難點】
重點:磁場對電流的作用、電動機的工作原理。
難點:通電導體在磁場中受力的條件、電動機連續轉動的原因。
【教學準備】
教師準備:多媒體課件、探究磁場對電流作用的實驗裝置、電動機模型、自制簡易電動機。
【教學設計】
【情境引入】
演示課件:給電動機通電,電動機轉動。
老師:電流通過電動機,電動機的軸就轉動起來,電動機的原理是什么
我們要想解決這個問題,就得學習,科學探究:電動機為什么會轉動
【新課教學】
1.磁場對電流的作用:
(1)演示實驗:“研究磁場對電流的作用”的實驗,向學生滲透科學研究的方法。并提出問題:當接通電源時,我們看到錫箔筒(金屬桿)運動起來,這說明了什么
(2)組織學生討論,猜想是否能想出讓錫箔筒(金屬桿)反向運動的方法。
2.磁場對通電線圈的作用:
演示實驗:觀察通電線圈在磁場中的作用。
啟發和引導學生仔細觀察實驗探究,有些問題先讓學生進行猜想,并整理學生的猜想。
教師總結:
(1)通電線圈在磁場中兩邊受力,但方向相反,發生順時針轉動。
(2)當線圈的平面與磁場垂直時,通電線圈受平衡力作用,達到平衡位置。這時由于慣性,線圈還會繼續轉動。
(3)線圈靠慣性越過平衡位置后,磁場力作用的結果使線圈逆時針旋轉。
(4)通電線圈最后靜止在平衡位置。
3.電動機的工作原理:
(1)按教材設問提出問題:電動機內部結構怎樣 它由哪幾部分組成,它們各起什么作用 電動機是怎樣轉起來的
(2)引導學生圍繞探究活動提出有意義的問題,將有助于探究活動有目的地進行。
(3)電動機是怎樣轉動的
①你是否有辦法讓錫箔筒(金屬桿)在軌道上持續往復運動
②讓學生分組討論、交流,并通過學生回答予以肯定。
③講述:不斷改變電流方向或磁場方向,比較兩種辦法,自然是改變電流方向比較容易。
④提出問題:如果把直導線彎成線圈,放入磁場中并通電,它的受力情況是怎樣的呢
⑤組織學生分組討論交流并回答問題。
⑥教師演示并出示課本圖17-26,引導學生分析:
a.通電時圖(a)中AB邊和CD邊都在磁場中,都要受力,因為電流方向相反,所以受力方向也肯定相反。
b.仔細觀察課本圖17-26中(a)、(b)、(c)、(d)四圖后你能說出電動機是怎樣轉動的嗎 換向器的作用是什么
4.制作簡單的直流電動機:
(1)學生理解了電動機的工作原理后,教師順勢引導學生動腦思考“制作簡單的電動機”這一有挑戰性和刺激性的問題。
(2)組織學生分組進行制作。
(3)教師巡視學生制作情況。
(4)讓學生分組討論、交流,并通過學生展示給予肯定。
【課堂小結】
1.在本節課中都有哪些收獲。
2.本節課不僅僅要了解電動機為什么會轉動的有關知識,更重要的是讓同學們掌握科學探究的方法,培養學生探究問題的能力。
布置作業
課本P152~153作業
課本P154~155本章練習
【板書設計】
第三節　科學探究:電動機為什么會轉動
一、磁場對電流的作用
1.磁場對通電導體具有力的作用,其作用的方向與磁場方向、電流方向有關。
2.磁場對電流產生作用的兩個不可缺少的條件是磁場和電流。
二、磁場對通電線圈的作用
1.通電導線在磁場中要受到力的作用。
2.通電直導線在磁場中受到力的方向與電流的方向、磁場的方向有關。
三、電動機工作原理
1.電動機的構造:直流電動機主要由磁鐵、線圈、換向器和電刷等構成。
2.原理:直流電動機是根據通電線圈在磁場中受到力的作用而發生轉動的原理制成的。它工作時將電能轉化為機械能。
3.換向器的作用:每當線圈剛轉過平衡位置時,自動改變通入線圈中電流的方向,使線圈連續轉動。
四、制作簡單的直流電動機

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