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1、教案科学探究电动机为什么会转动教案 17.3 电动机为什么会转动 课型:新课 一、教学目标 知识与技能 课时:1 1、知道磁场对通电导体有作用力。 2、知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关; 3、知道通电线圈在磁场中转动的道理; 4、知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。 过程与方法 在探究磁场对电流的作用的过程培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。 情感态度价值观 让学生通过亲自的实验探究,体验科学的研究基本方法,培养学生科学探究的意识。 三、学情分析 学生对图形图像的感知能力还不够,另外本节对学生立体思维的要求能力较高,而学生立
2、体思维能力不够,故本节内容对学生来说难度较大。 四、教学策略(教学方法、教学手段。) 实验探究法,启发式教学法、讨论法、讲授法、以及多媒体辅助。 五、教具准备 演示用:电池组、直流电动机模型、蹄形磁铁、金属杆、开关、金属架、导线若干。. 六、教学重点及难点 1、重点:观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程;电动机的工作原理。 2.难点:理解电动机的工作原理。 七、教学流程 (一)、复习引入 1、教师:电流通过做功可以转变为其它形式的能,比如电灯、电冰箱,要使电能转变为机械能可以使用什么机器:电动机。那么生活中哪些用电器是用到了电动机的呢?。 2、教师展示自己制作的电动机。同学们有没有想过
3、:电动机为什么会转动呢?他的内部到底有些什么东西呢。 (二)、观察电动机内部结构 1、教师安装电动机,接通电源,使电动机转动,并观察各部件。 2、让学生说出各部分名称,教师补充。 定子:由永久磁体或机壳组成。 转子:包括转子线圈和换向器,转子线圈嵌在铁芯上。 换向器:由几片铜片做成,与转子线圈连接,转子转动时,变换所接触的电刷,改变线圈中电流的方向。 电刷:固定在机壳上,与机外电源接线柱连接,转子转动时,换向器在电刷上滑动,与电源接通。 (三)、探究磁场对电流的作用 1、提出问题:为什么直流电动机的转通电以后,会发生转动?能否从电动机的构造上发现原因。如果把永磁体取出的话,在通电后,会不会发生
4、转动? 2、猜想: A:回顾奥斯特实验证明了什么: 通电导体周围存在磁场,并通过磁场使小磁针偏转,即电流对磁体有力的作用。 B:进一步启发学生逆向思索 磁体对电流有无力的作用呢?即磁体对通过其磁场电流有无力的作用呢? 根据物体间力的作用是相互的,电流对磁体施加力时,磁体也应该对电流有力的作用。 正是因为有力的作用,才发生转动。 下面我们通过实验来研究这个推断。 C:模拟探究磁场对电流的作用 。 教师演示实验 学生观察后得到: 通电导体在磁场中受到力的作用要运动。 教师进一步启发:金属杆运动有个方向的问题,能否让很轻的金属杆向相反的方向运动呢? 学生交流讨论、猜想,教师演示实验 最后让学生总结磁
5、场对电流产生的力的方向与哪些因素有关:电流方向和磁感线方向即磁场方向。 (四)、电动机怎样转动 1、磁场对通电线圈的作用 教师进一步启发提问:应用上面的实验结论,我们来分析一个问题:如果把直导线弯成线圈,放入磁场中并通电,它的受力情况将是怎样的呢? 出示幻灯片,引导学生分析:通电时,线圈两条边都在磁场中,都要受力,因为电流方向相反,所以受力方向也肯定相反。 教师提问:你们想想看,线圈会怎样运动呢?用实物来演示一下。 学生思考并请同学谈猜想 教师再演示实验:后通电,让学生观察线圈的运动情况。 学生观察到线圈转动,教师讲授并指明:线圈转动正是因为两条边的导线受力方向相反,边说边在幻灯片出示两条边的
6、受力方向。 提问:线圈为什么会停下来呢? 利用幻灯片让学生分析:由于两边受力方向相反,且在同一直线上,线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。得到结论:通电线圈在磁场中受力转动,到平衡位置时静止。 教师提问:那有什么方法能够让线圈持续的旋转呢? 根据前面所学,学生讨论后回答出有两条途径:不断改变电流的方向和不断改变磁场的方向。然后让同学们思考和比较两种方法。哪种更容易些。学生自然看得出是不断改变电流的方向比较容易。 教师再把磁场对电流的作用的实验启发学生转到电动机上来,让学生思考:要怎样才能够不断改变电路中的电流。 教师演示:在电动机上安装上电动机上的电刷、换向器,再接通电源。学生观察到电动机持续的
7、转了。在让学生仔细观察刚才没有电刷、换向器和现在有了电刷、换向器线圈的转动情况,让学生思考和猜想换向器的作用。并小心的拆开电动机,这些观察换向器的作用。 学生观察后得到:换向器的作用就是不断改变电流。 2、学生观看幻灯片,即书上的内容。想一想电动机究意是如何转动起来的?抽问学生 问题1:电动机的线圈怎样与外部的电源连接? 问题2:为什么电动机线圈会发生转动? 问题3:哪些图表示线圈在平衡位置,此时为什么要断电?靠什么转过平衡位置? 问题4:线圈过平衡位置时,线圈中电流方向为什么会发生变化? 问题5:线圈中电流方向变化,线圈两边受力方向怎样变化? 问题6:为什么线圈会持续转动? (五)、当堂训练
8、。 当线圈转过平衡位置时通过线圈里的电流为0,但线圈仍可转动,其原因是( ) A.由于线圈的重力作用 B.线圈具有惯性 C.由于换向器的作用 D.受磁场力的作用 (六)、课堂总结 知道磁场对通电导体有作用力。知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。知道通电线圈在磁场中转动的道理。知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。学会安装和制作简单的电动机。 、知识延伸 出示幻灯片,学生思考或研究磁场对通电导体作用力的方向如何判断。 八、板书设计 第三节科学探究:电动机为什么会转动 (一)、电动机的构造: 直流电动机主要由:磁铁、线圈、换器和电刷等构成。 (二)、磁场对电流的作用 1、磁场对通电导体具有力的作用,其作用的方向与磁 场方向、电流方向有关。 2、磁场对电流产生作用的两个比不可缺少的条件是磁 场和电流。 、电动机是怎样转动的 1、原理:直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力 的作用而发生转动的原理制成的。它工作时将电能转化机械能。 2、换向器的作用:每当线圈刚转过平衡位置时,自动 改变通入线圈中电流的方向,使线圈连续转动。 九、教学反思 备课时间: 上课时间: