教案：科学探究：电动机为什么会转动教案.doc

17.3 电动机为什么会转动

课型：新课
课时：1
一、教学目标
（一）知识与技能
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。
（二）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。
（三）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（手写）
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（教师活动、学生活动、习题设计）
(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（电能－光能、热能）、电冰箱（电能－机械能），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？（幻灯片展示）。
2、教师展示自己制作的电动机。同学们有没有想过：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。（出示幻灯片）
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。（学生完成书上填空）
(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，（教师取出自带的线圈）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（可以是书本）来演示一下。
学生思考并请同学谈猜想（肖俊）
教师再演示实验：（将电动机上的电刷、换向器拆下，实质是线圈）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。
• 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。
（七）、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。
（三）、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（手写）

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