資源簡介

第三節 科學探究：電動機為什么會轉動
教學目標：
1、知識與技能
（1）知道磁場對通電導體有作用力。
（2）知道通電導體在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關；知道通電線圈在磁場中轉動的道理；知道通電導體和通電線圈在磁場中受力而轉動，是消耗了電能，得到了機械能。
(3)學會安裝和制作簡單的電動機；培養學生觀察能力和推理、歸納、概括物理知識的能力。
2、過程與方法
（1）探究磁場對電流的作用過程。
（2）探究直流電動機的主要結構和工作原理。
3、情感態度與價值觀
（1）讓學生通過親自的實驗探究，體驗科學研究的基本方法，培養學生科學探究的意識。
（2）通過了解物理知識轉化成為實際技術的過程，進一步提高學生學習科學技術知識的興趣。
（3）初步培養創造發明意識。
二、重點、難點：
1、 重點：磁場對電流的作用。
2、難點：明確電動機是怎樣轉動的。
（1）分析、概括通電導體在磁場中的受力方向跟哪兩個因素有關。
（2）理解通電線圈在磁場里為什么會轉動。
三、教具準備：
學生電源一臺，電動機模型一臺，小型直流電動一臺，磁場對電流的作用（WMV文件），直流電動機（WMV文件），flash課件、掛圖，開關、導線、蹄形磁鐵，進行學生分組實驗或利用多媒體課件。
四、教學設計：
教學內容 教師活動 學生活動 備注
導入新課 一、電動機的構造 二、磁場對電流的作用 三、電動機是怎樣轉動的 四、制作簡單的直流電動機 演示：給電動機通電，電動機轉動。 師述：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。 一、電動機的構造 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的進行。 二、磁場對電流的作用 1、演示課本圖17-25中：“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、引導學生分析總結磁場對電流產生作用的兩個不可缺少的條件是什么？ 3、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？ 4、教師演示錫箔筒的反向運動并提問題：以上實驗說明了什么？你能否通過觀察比較，以及分析，得出結論填寫下列內容： 磁場對通電導體具有_________的作用，其作用的方向與______、________有關。 三、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、教師出示課本圖17-26的掛圖，引導學生分析： (1)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。 (2)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？ 四、制作簡單的直流電動機 1、同學們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、教師巡視學生進行制作情況。 4、讓學生分組討論、交流，并通過學生展示給予肯定。 課堂練習： 1、通電導體和通電線圈在磁場里受到力的作用而發生 時，消耗了 能，得到了 能，在這種現象里， 能轉化為 能。 2、要使直流電動機的線圈能連續轉動，必須設法使通電線圈剛轉過平衡位置時就自動改變 方向，完成這一任務的裝置叫做 。 3、利用磁場對通電導體產生力的作用來制造的電器是（ ） A.電動機B.發電機C.電鈴D.電磁鐵 學生小結： 課外作業： 調查一下，你家中有哪些用電器，用到了電動機？ 觀察思考 認同所研究的問題 1、將一臺直流電動機模型接入電路，閉合開關觀察電動機的轉動。 2、拆開這臺直流電動機模型，觀察它由哪幾部分組成，每個部件的作用是什么？ 觀察、思考、回答 分析、討論、交流得結論 磁場與電流 交流猜想，歸納得結論、利用控制變量法，a、當保持磁場方向不變，看錫箔筒的運動方向怎樣 b、…… 電流…… ……磁場…… 觀察、思考、填寫 討論、交流、回答 針對問題看書、自學、并討論、交流 觀察、分析、討論、交流、回答 分組制作 分組討論、交流 完成練習 反饋矯正 小結本節 課外調查 引入新課 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 本節課的教學以演示直觀為主的綜合啟發式進行比較好。目的是不僅讓學生主動獲取知識，而且讓學生學習獲取知識的方法。 配合教學，可放映教學錄像帶直流電動機
五、板書設計
第三節科學探究：電動機為什么會轉動
一、直流電動機的結構：
直流電動機主要由：磁鐵、線圈、換向器和電刷等構成。
二、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必不可缺少的條件是磁場和電流。
三、電動機是怎樣轉動的
1、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機械能。
2、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。
六、教學參考
一、直流電動機中線圈能持續轉動的原因
由于通電線圈在磁場中受力的方向，跟電流的方向和磁感線方向兩個因素有關，因此，從理論上講，改變線圈受力方向有兩種方法，一是改變磁感線方向，也就是說及時交換磁極，顯然這是不容易做到的，二是改變線圈中電流的方向，這在實際中，通過換向器比較容易實現。
一個原因是線圈每當經過平衡位置時，由于慣性會轉過平衡位置；另一個原因是，當線圈剛轉過平衡位置時，通過換向器及時改變了線圈中的電流方向。
二、電動機的分類
電動機分直流電動機和交流電動機兩大類，用直流電源供電的叫做直流電動機，用交流電源供電的叫做交流電動機。
實際的直流電動機比模型電動機要復雜得多。為了使機器平穩運轉，線圈不僅要匝數多，而且還應嵌在圓柱鐵芯上，組成轉子。換向器也由許多銅片組成。
與熱機相比較電動機有許多優點，在功率相同的情況下，電動機的體積小，工作時不排出廢氣、煙塵和蒸汽，也不需要燃料和水的儲備，由于電動機的構造簡單，制造方便，效率高，所以應用十分廣泛。
直流電動機通常用于電氣機車、電車以及軋鋼機、起重機等，而家用電器用的一般都是交流電動機。

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